انتخاب آرایش بهینه آبپاش‌ها بوسیله الگوریتم ژنتیک

توسعه فضای سبز شهری و کاهش روز افزون آب و عوامل مختلف دیگر، اجرای سامانه‌های آبیاری تحت فشار در فضای سبز شهری را مهم جلوه می‌نماید. روشی مشخص و اصولی برای تعیین جانمایی آبپاش‌ها در طرح‌های فضای سبز وجود ندارد، معمولاً چیدمان آبپاش‌ها با الگوی مثلثی یا مربعی و بطور تخمینی انجام می‌گردد. در این مقاله با استفاده از الگوریتم ژنتیک، مکان نصب آبپاش‌ها طوری تعیین می‌گردد که حداکثر یکنواختی ممکن در پخش آب تامین شود. ابتدا الگوی پاشش یک آبپاش منفرد از نوع هانتر a17 در محل مزرعه دانشگاه آزاد اسلامی واحد فردوس و شرایط اقلیمی خاص منطقه اندازه‌گیری شد. سپس توسط الگوریتم، مکان قرارگیری آبپاش ها بدست آمد. در این الگوریتم، نقاطی در سطح نقشه به عنوان نقاط شاخص (ظروف فرضی) انتخاب شده که فاصله این نقاط از همدیگر در دو جهت افقی و عمودی برابر یک متر در نظر گرفته شده است. ساختار کروموزمی ارایه شده در الگوریتم، مجموعه‌ای از مختصات دو بعدی محل قرارگیری آبپاش‌ها بر روی نقشه است. در این مدل مقدار آبدهی هر آبپاش به نقاط شاخص با توجه به الگوی پاشش و فاصله هر آبپاش از نقطه شاخص بدست می‌آید. فاصله بین نقاط شاخص و هر آبپاش بوسیله مختصات محل آبپاش و نقاط، محاسبه می‌شود. تابع هدف مورد استفاده در این تحقیق قسمتی از یکنواختی پخش کریستیان می باشد که باید کمینه سازی شود. جوابی که کمترین مقدار تابع هدف را داراست به عنوان بهینه انتخاب می شود. ضریب یکنواختی کریستیانسن با در نظر گرفتن تابع هدف کمینه سازی شده بدست می آید که وابسته به تعداد و الگوی پخش آبپاش منفرد می باشد. برای این مزرعه آزمایشی ضریب یکنواختی کریستیانسن بدست آمده از الگوریتم ژنتیک، برابر 9/78 درصد بدست آمد که این ضریب برای چیدمان آبپاش‌ها به روش مرسوم 3/73 درصد بدست می آید.