توسعه مدل شبیه‌سازی- بهینه‌سازی هیدرولیکی- اقتصادی طراحی آبیاری کرتی

هدف این پژوهش، توسعه یک مدل شبیه‌سازی بهینه‌سازی هیدرولیکی اقتصادی برای طراحی آبیاری کرتی بود. این مدل شبیه‌سازی هیدرولیکی (طراحی آبیاری کرتی) را با معادله بیلان حجم، شبیه‌سازی اقتصادی را از طریق محاسبه مجموع 4 هزینه در طول فصل و بهینه‌سازی را با الگوریتم فرا ابتکاری چندهدفه nsgaii انجام می‌دهد. به‌منظور برنامه‌نویسی، از نرم‌افزار برنامه‌نویسی matlab استفاده شد. برای بهینه‌سازی توابع هدف، از بهینه‌سازی تابعی، چندبعدی، ایستا، مقید، پیوسته، چندهدفه و فرا ابتکاری استفاده شد. متغیرهای تصمیم که از بین ورودی های شبیه‌سازی انتخاب شدند، به‌گونه‌ای محاسبه شدند که توابع هدف هیدرولیکی (کمینه‌سازی ترکیب خطی هفت شاخص عملکرد) و اقتصادی (کل هزینه فصل آبیاری بر اساس مجموع هزینه‌های آب، کارگر، آماده‌سازی کرت و حفر نهر) کمینه شود. برای شبیه‌سازی از اطلاعات یک مزرعه آزمایشی استفاده شد. پس از شبیه‌سازی اولیه، بهینه‌سازی مزرعه آزمایشی به‌وسیله الگوریتم فرا ابتکاری چندهدفه nsgaii با پارامترهای تنظیم شده انجام شد. بهینه‌سازی با استفاده از مدل پیشنهادی باعث کاهش (بهبود) توابع هدف نسبت به عملکرد اولیه شبیه‌سازی شد. در مجموع مدل پیشنهادی که ابزاری تخصصی برای آبیاری کرتی است، با وجود سادگی کارایی مناسبی داشت.

Development of Hydraulic-Economic Simulation-Optimization Model for the Design of Basin Irrigation

The objective of this research was the development of a hydrauliceconomic simulationoptimization model for the design of basin irrigation. This model performed hydraulic simulation (design of basin irrigation), using Volume Balance model, economic simulation through calculating sum of four seasonal costs and optimization using NSGAII multiobjective metaheuristic algorithm. For programming, MATLAB programming software was applied. The optimizations of functional, multidimensional, static, constraint, continuous, multiobjective and metaheuristic were applied for the optimization of the objective functions. Decision variables selected from simulation inputs were calculated in such a way that the hydraulic objective function (minimizing linear combination of seven performance indicators) and economic objective function (total seasonal cost based on sum of water cost, labor cost, basin preparing cost and channel drilling cost) were minimized. Data of one the experimental field was used for the purpose of simulation. After initial simulation, optimization of the experimental field was done using NSGAII multiobjective metaheuristic algorithm with tuned parameters. Optimization using the suggested model shoed the decrease (improvement) of objective functions rather than initial simulation performance. As a result, the suggested model could be regarded as is a specialized tool for basin irrigation, showing a good performance, despite its simplicity.