ارزیابی عملکرد الگوریتم بهینه‌سازی جستجوی اتم در بهره‌برداری بهینه از سامانه‌های چند مخزنه و تک مخزنه تحت رسوب‌گذاری (مطالعه موردی: سد دز)

سابقه و هدف: با توجه به کمبود منابع آب و تقاضای روزافزون بشر، بهره‌برداری بهینه مخازن به یکی از مهم‌ترین موضوعات کلیدی جهان امروز تبدیل‌شده است. در این راستا بهره‌برداری صحیح و بهینه از سدها یکی از کارآمدترین ابزار مدیریت منابع آب بشمار می‌رود. نظر به تعداد بالای متغیرهای تصمیم، روابط و قیود موجود در مسائل، مدیریت مخازن و بهینه‌سازی آن‌ها از پیچیدگی‌های زیادی برخوردار است. از اینرو بسیاری از محققین در تحقیقات خود به این موضوع توجه ویژه‌ای داشته‌اند. در این پژوهش الگوریتم نوین و بهینه‌ساز جستجوی اتم (ASO) که برگرفته از مفاهیم دینامیک مولکولی است بر روی سامانه‌های منابع آب چند مخزنه توسعه داده خواهد شد. از طرفی عدم پیاده سازی سیاستهای مناسب در راستای حفاظت از خاک، پدیده مهم فرسایش را به‌ویژه در اراضی بالادست مخازن در پی داشته که یکی از نتایج منفی حاصل از آن رسوب‌گذاری خواهد بود. انتقال و انباشت رسوبات معلق، به‌نوبه خود منجر به کاهش حجم مفید مخزن خواهد شد که این مهم در اکثر مسائل بهینه‌سازی مخازن مورد غفلت قرار می‌گیرد. لکن در این پژوهش بهره‌برداری بهینه سد تک مخزنه توسط الگوریتم ASO با لحاظ آورد رسوب ماهانه مورد بررسی قرار می‌گیرد.مواد و روشها: در ابتدا عملکرد الگوریتم جستجوی اتم بر روی توابع محک ریاضی بررسی خواهد شد. سپس با انجام تحلیل حساسیت جهت تعیین منطقی ضرایب تأثیرگذار الگوریتم و انتخاب تعداد ذرات و تعداد تکرارهای مناسب هر عملیات، عملکرد الگوریتم بر روی سامانه‌های متعارف چهار و ده مخزنه تحلیل می‌شود. در ادامه جهت تأمین آب پایین‌دست سد دز با رعایت موضوع مهم آورد ماهانه رسوب در مخزن، از الگوریتم جستجوی اتم و چهار الگوریتم رایج دیگر استفاده شده که نتایج آن‌ها با انتخاب معیارهای مقدار تابع هدف، مقادیر RMSE، MAE، NSE,PBIAS به‌وسیله تکنیکهای رتبه‌بندی تاپسیس (TOPSIS) و تاپسیس اصلاح‌شده (M-TOPSIS) اولویت‌بندی می‌گردد.یافته‌ها: عملکرد الگوریتم جستجوی اتم بر روی سامانه‌های متعارف چهار و ده مخزنه تحلیل‌شده که نتایج نزدیکی 33/95 درصدی با جواب بهینه مطلق سیستم چهار مخزنه یعنی مقدار 29/308 و نزدیکی 67/89 درصدی با جواب مطلق سامانه ده مخزنه به مقدار 44/1194 را نشان می‌دهد. همچنین مقایسه الگوریتم جستجوی اتم و چهار الگوریتم رایج ازدحام سالپ (SSA)، الگوریتم سینوس کسینوسی (SCA)، الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) و الگوریتم ژنتیک (GA) در سیستم تک مخزنه تحت رسوب‌گذاری از برتری مطلق الگوریتم جستجوی اتم (ASO) حکایت داشت.نتیجه‌گیری: به‌کارگیری الگوریتم جستجوی اتم در حل مسائل بهینه‌سازی مدیریت منابع آب به‌ویژه با لحاظ موضوع اثرگذاری حفاظت خاک و رسوب‌گذاری مخازن توصیه می‌گردد.