Checking the performance of Shahin Harris algorithm in dam reservoir optimization

محورهای موضوعی : Marine structures

کبری رنجوری ¹ ( )
مهدی اژدری مقدم ² ( )
سید آرمان هاشمی منفرد ³ ( )
سیما اوحدی ⁴ ( )

تاریخ دریافت : 1402/03/20 تاریخ پذیرش : 1402/04/15 تاریخ انتشار : 1402/07/08

کلید واژه: Meta-heuristic Algorithm, Harris hawk, Amirkabir Karaj dam, Reservoir storage, الگوریتم فرا‎ابتکاری, شاهین هریس, سد امیرکبیر کرج, ذخیره مخزن,

چکیده مقاله :

In any region due to the lack of precipitation and with any type of weather, there is a possibility of a drought phenomenon. This phenomenon depends on factors such as high temperature, low relative humidity, low coefficient of snow melting, wind and lack of precipitation. Optimum exploitation of reservoirs by considering multiple important goals together and simultaneously is of great importance, and for this reason, it is necessary to manage the volume of the reservoir every month; Because the efficiency of the reservoir in flood control depends on the volume of the reservoir and its geometric characteristics and overflow. In this study, using MATLAB software and an optimal algorithm of Harris Hawks, the data of Amirkabir Karaj dam was written in order to find the optimal amount of withdrawal from the reservoir of the dam, and Harris Hawk algorithm was evaluated. The population-based algorithm performs the search process in two stages: exploration and exploitation. In Harris Hawk algorithm, there are parameters whose value change affects the performance of this algorithm. In this study, the minimum value of the objective function was investigated in Harris Hawk algorithm. By increasing the number of iterations, the value of the objective function improves, and the best value of the objective function was in iteration 64000 with a value of 25.8934, which achieved the best performance of the algorithm in this iteration

چکیده انگلیسی:

     در هر منطقه ­ای بر اثر کمبود نزولات جوی و با هر نوع آب ‌و هوایی امکان رویداد پدیده خشک‌سالی وجود دارد. این پدیده به عواملی مانند دمای بالا، رطوبت نسبی پایین، ضریب پایین ذوب برف، باد و کمبود بارش بستگی دارد. بهره ­برداری بهینه مخازن با در نظرگرفتن اهداف مهم چندگانه در کنار یکدیگر و به‌صورت هم‌زمان از اهمیت بالایی برخوردار است و به همین جهت لازم است حجم مخزن در هر ماه مدیریت شود؛ زیرا کارایی مخزن در کنترل سیلاب به حجم مخزن و مشخصات ژئومتری آن و سرریز بستگی دارد. در این مطالعه با استفاده از نرم‌افزار MATLAB و یک الگوریتم بهینه شاهین هریس داده‌های سد امیرکبیر کرج به جهت یافتن میزان بهینه برداشت از مخزن سد، نوشته شد و الگوریتم شاهین هریس مورد ارزیابی قرار گرفت. الگوریتم مبتنی بر جمعیت، فرآیند جست­­جو را در دو مرحله اکتشاف و بهره­ برداری انجام می‌دهد. در الگوریتم شاهین هریس پارامترهایی وجود دارد که تغییر در مقدار آن‌ها بر عملکرد این الگوریتم تأثیر می ­گذارد. در این مطالعه مقدار کمینه تابع هدف در الگوریتم شاهین هریس بررسی‌شد. با افزایش تعداد تکرارها، مقدار تابع هدف بهبود پیدا می ­کند و بهترین مقدار تابع هدف، در تکرار 64000 با مقدار 8934/25 بود که بهترین عملکرد الگوریتم در این تکرار به‌دست‌آمد.

منابع و مأخذ:

آذری، آ. و آرمان، ع. (1399). بهره ‎برداری بهینه منابع آب در زمان واقعی بر اساس الگوریتم NSGA-II و ماشین ‎های بردار پشتیبان (مطالعه موردی: سد گاوشان). نشریه علوم و مهندسی آبیاری، دوره 43، شماره 1، ص 204-189.

احمدیان‎فر، ا.، جامعی، م. و خواجه، ز. (1398). استخراج قوانین بهره‌برداری بهینه سامانه مخازن برق‌آبی با استفاده از یک روش بهینه‌سازی ترکیبی (مطالعه مورد: حوضه کارون-دز). مجله پژوهش‌های حفاظت آب ‌و خاک، دوره 26، شماره 6، ص 118-99.

پرهیزکاری، م. و مازندرانی‎زاده، ح. (1398). استفاده از MOPSO در بهینه‌سازی چندهدفه بهره‌برداری از مخزن برق‌آبی مطالعه موردی: سد کارون 5. تحقیقات منابع آب ایران، دوره 15، شماره 1، ص 364-361.

ترابی، ح.، دهقانی، ر. و گودرزی، ا. (1398). بهره‌برداری بهینه از مخزن با استفاده از مدل برنامه‌ریزی خطی (مطالعه موردی: سد درودزن. فصلنامه انسان و محیط‌زیست، دوره 17، شماره 1، ص 37-27.

خادمی، م.، فضل اولی، ر. و عمادی، ع. (1398). بهینه‌سازی بهره‌برداری از مخزن در شرایط بحرانی وقوع سیلاب بر اساس الگوریتم شبیه­ سازی بازپخت، مطالعه موردی: سد مخزنی البرز. دو فصلنامه علمی پژوهشی مدیریت بحران، دوره 8، شماره 1، ص 118-107.

ربیعی، م. ح.، اعلمی، م. ت. و طلعت‎اهری، س. (1398). ارزیابی عملکرد الگوریتم فراکاوشی جستجوی ذرات باردار بهبودیافته در بهینه‌سازی بهره‌برداری از سامانه مخازن. تحقیقات منابع آب ایران، دوره 15، شماره 3، ص 323-304.

هروی، ز. و اژدری‎مقدم، م. (1395). بررسی تأثیر عدم قطعیت در بهینه‌سازی و ریسک عملکرد سازه ­های کنترل سیلاب (مطالعه موردی حوضه آبریز عمارت- قوچان). ششمین کنفرانس ملی مدیریت منابع آب ایران، دانشگاه کردستان، 1 اردیبهشت 1395، سنندج، ایران.