کاربرد شبیه حل اختلاف نش در بهره‌برداری چندمنظوره‌ی سامانه‌ی مخازن

محورهای موضوعی : مقالات برگرفته از پایان نامه

الهه فلاح مهدی‌پور ¹ (دکتری منابع آب، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی فناوری و کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران)
امید بزرگ‌حداد ² (دانشیار، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی فنآوری و کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران)

تاریخ دریافت : 1393/07/09 تاریخ پذیرش : 1393/07/09 تاریخ انتشار : 1393/09/01

کلید واژه: بهره‌برداری چندمنظوره, سامانه‌ی مخازن, تصمیم‌گیری چندهدفه, شبیه نش,

چکیده مقاله :

برقراری سازش و مصالحه بین ذینفعان بهره‌برداری سامانه‌ی مخازن، یکی از مهمترین مسائل مطرح در حوزه‌ی مدیریت منابع آب می‌باشد. انگاره بازیها بطور عام، و شبیه حل اختلاف نش بطور خاص، از جمله روشهایی به شمار می‌روند که با توجه به اختلافات موجود، و با در نظر گرفتن میزان مطلوبیت هر یک از ذینفعان، به جستجوی راه‌حل بهینه در فضای تصمیم می‌پردازند. در این تحقیق، مسأله‌ی بهره‌برداری بهینه از سامانه‌ی سه‌مخزنه با اهداف تولید کارمایه برق‌آبی، و تأمین نیاز پایین‌دست، مد نظر قرار گرفته است. جهت مشخص نمودن تأثیر یکپارچه‌سازی اهداف بهره‌برداری، ابتدا ذینفعان هر مخزن به صورت همزمان، سپس در قالب معرفی توابع هدف مستقل، به صورت جداگانه، در نظر گرفته شده‌اند. نتایج حاکی از افزایش مطلوبیت ذینفعان هر مخزن در حالت معرفی توابع هدف به صورت مجزا بوده است. در گام بعدی، جهت برقراری سازش بین ذینفعان (تولید کارمایه برق‌آبی و تأمین نیاز پایین‌دست)، توابع مطلوبیت در قالب تابع نش استفاده شده است. جواب حاصل از اجرای شبیه فوق، نقطه‌ای از فضای تصمیم است که بیشترین مطلوبیت همزمان را برای هر یک از ذینفعان فراهم می‌سازد. در این حالت، سامانه‌ی مخازن به دو گروه مخازن موازی بالادست، و مخزن پایین‌دست تقسیم شده است که ذینفعان آن در تلاش برای تولید کارمایه برق‌آبی و تأمین نیاز پایین‌دست می‌باشند. نتایج حاکی از آنند که مجموع مطلوبیتهای سامانه در حالت مخازن موازی بالادست و مخزن پایین‌دست برابر با 872/5 واحد خواهد بود که 472/0 درصد بیش از مجموع مطلوبیتهای سامانه با در نظر گرفتن مخازن به صورت مجزا می‌باشد.

چکیده انگلیسی:

Reaching a compromise between stakeholders of reservoir systems is one of the delicate and complicated subjects in water resources management. Game theories in general, and the Nash conflict resolution model in particular, are such methods that consider the existing conflicts and utility functions of each stakeholder, and search for an optimum solution in the decision space. In this research, optimal operation of a three-reservoir system has been considered with hydroelectric energy generation as well as supplying downstream demands objectives. To specify the effects of the defined objectives, stakeholders of each reservoir and their utilities were introduced simultaneously. Afterwards, all objectives were considered separately. Results showed that the utility of stakeholders for each reservoir in separated objectives was increased. In the next step, to compromise between different stakeholders (hydroelectric energy generation and supplying downstream demands), stakeholders’ utility was used in the Nash function. As a result, a solution was reached through which most of the utilities for all stakeholders were provided at the same time. Next, the reservoirs systems were divided into the parallel upstream reservoirs and a single downstream reservoir. Each reservoir’s stakeholders tried to generate more hydroelectric energy and supply as much flow as the downstream demands. Results show that the total system utilities equaled to 5.872 units in the last step, which was 0.472 % more than total system utilities of the separated reservoirs