توسعه مدل شبیه‌ساز-بهینه‌ساز چاه ­های پمپاژ آبخوان‌ ساحلی با استفاده از الگوریتم‌های فراابتکاری

مدیریت پایدار آبخوان‌های ساحلی به‌ویژه در شرایط برداشت بیش از حد و افزایش سطح دریا، یکی از مهم‌ترین چالش‌های هیدرولوژی و مهندسی منابع آب است. در این مطالعه، یک مدل شبیه‌سازی بهینه‌سازی دو بعدی برای جریان آب زیرزمینی و انتقال شوری توسعه یافته است. هدف اصلی بهینه‌سازی مکان چاه‌های پمپاژ و کنترل پیشروی آب‌شور با توجه به پارامترهای محیطی و محدوده آلاینده‌ها می‌باشد. برای این منظور، معادلات جریان و انتقال شوری در محیط آب شیرین و شور با استفاده از روش اجزای محدود و نرم‌افزار matlab حل شده‌اند. الگوریتم nsga-ii به عنوان روش بهینه‌سازی چندهدفه به منظور حداقل‌سازی پیشروی آب‌شور، حداکثرسازی برداشت آب و حفظ سطح ایستابی بهینه استفاده شده است. علاوه بر آن، نتایج با سایر الگوریتم‌های چندهدفه شامل spea2، mopso و moea مقایسه شد تا نقاط قوت و محدودیت‌های هر روش مشخص شود. یک مدل تصمیم‌گیری مبتنی بر چانه‌زنی نش نیز برای انتخاب نقطه بهینه از مجموعه پاسخ‌های بهینه به کار گرفته شد. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که الگوریتم nsga-ii توانسته است بهترین تعادل بین حداکثر برداشت و حداقل پیشروی آب‌شور را ارائه دهد و نسبت به سایر الگوریتم‌ها عملکرد بهتری در پراکندگی جبهه پارتو و رعایت محدودیت‌های محیطی دارد. مدل پیشنهادی قابلیت کاربرد در مدیریت پایدار آبخوان‌های ساحلی را داشته و می‌تواند ابزار موثری برای تصمیم‌گیری در طراحی چاه‌های پمپاژ و کنترل نفوذ آب‌شور در مناطق ساحلی فراهم آورد.