برنامه تحویل و توزیع بهینه‏ آب در شبکه آبیاری با استفاده از الگوریتم‏های بهینه‏سازی تکاملی (مطالعه موردی شبکه آبیاری زیر سد جیرفت)

برنامه‏ریزی جهت بهره‏برداری بهینه از شبکه آبیاری یک راه حل کارآمد در صرفه جویی مصرف آب، افزایش سطح زیرکشت و بهبود عملکرد کشاورزی است. مسئله تحویل و توزیع آب در شبکه آبیاری یک مسئله بهینه‏سازی چند ‏هدفه، چند متغیره و چند محدودیتی است. حل چنین مسئله‏ای نیازمند روش‏های بهینه‏ساز قدرتمند است. الگوریتم‏های تکاملی گروهی مهم از الگوریتم‏های جستجو هستند که در آن ها با استفاده از قوانین تکاملی موجود در طبیعت برای یافتن جواب مناسب بهره گرفته می‏شود. در این مطالعه برنامه تحویل و توزیع ارائه شده در شبکه آبیاری با استفاده از الگوریتم‏های رقابت استعماری و pso بهینه‏سازی شد و با نتایج الگوریتم ژنیتک مقایسه شد. مدل برنامه توزیع آب در انشعابات کانال‏های توزیع کننده به گونه‏ای ارائه شده که اهداف متفاوتی اعم از کاهش ظرفیت کانال توزیع‏کننده و کاهش زمان مورد نیاز برای تکمیل برنامه آبیاری به صورت تک هدفی و دو هدفی بهینه گردد. در این برنامه ابتدا تعداد انشعابات، حد بالا و پایین میزان دبی تحویلی به هر انشعاب و سطح تحت پوشش هر انشعاب، نیاز ناخالص آبیاری، دور آبیاری و تعداد بلوک‏ها به عنوان ورودی به مدل معرفی می‏شود. با اجرای مدل بهترین نوبت‏بندی انشعابات در هر بلوک، حداقل ظرفیت کانال توزیع‏کننده و حداقل زمان آبیاری در شرایط بهینه به عنوان خروجی مدل ارائه می‏گردد. جهت کنترل و بررسی برنامه تدوین شده، برنامه بهینه تحویل آب در شبکه آبیاری پایین دست سد انحرافی جیرفت با استفاده از مدل تدوین شده استخراج شد. در نتیجه این مطالعه مشخص شد عملکرد الگوریتم رقابت استعماری نسبت به دو الگوریتم دیگر بهتر است که با استفاده از آن در حالت بهینه‏سازی دو هدفه جهت تامین نیاز آبیاری شبکه، ماکزییم دبی 1381 لیتر در ثانیه و ماکزیمم زمان آبیاری 236 ساعت می‏باشد.

Optimal Programming for Delivery and Distribution of Water Irrigation Network Using Evolutionary Algorithms (the case study: the Network Irrigation at Downstream of the Jiroft dam)

Planning for optimal operation in irrigation network is an efficient solution in water saving, increasing in cultivation and improving agriculture performance. Problem of water delivery scheduling in irrigation network is a multiobjective, multivariable, and multiconstraint problem. Solving such problem needs powerful optimization methods. Evolutionary algorithms are major group of search algorithms that are used for finding a suitable answer using current evolutionary rules in nature.  In this research the provided delivery and distribution program in irrigation network is optimized using Imperial Comparative Algorithms (ICA) and PSO and are compared with genetic algorithm results. In this research the delivery and distribution program in distribution channel branches are provided so that the various objects such as decreasing in distributor channel capacity and decreasing in time needed for complete the irrigation program optimize as a single and two objectives. In this program, first branch numbers, upper and lower limit of delivery discharge to per branch and branch coverage, gross irrigation requirement, irrigation interval and block numbers as input are defined to the model. By running the model, the best intermittent of branches in per block, minimum of distributer channel capacity and minimum irrigation duration in optimum conditions define to the model as outputs. To control and considering of developed program, the optimum delivery program in downstream irrigation network of Jiroft diversion dam using this model is provided. The results show that in twoobjective optimum status for irrigation supply of the network, Imperialist Competitive Algorithm performance is better than the other two algorithms so that the maximum discharge is 1381 cubic meter per second and maximum irrigation duration is 236 hours