بهینه سازی هزینه های پمپاژ چاه های اب شرب شهری بااستفاده از الگوریتم فرا ابتکاری PSO

چکیده مقاله

هدف: ابداع فن آوری های نو و بهره گیری از روش های پیشرفته و نرم افزارها در محیط متخلخل کمک زیادی در حل مسایل مرتبط با آبهای زیرزمینی و بهینه سازی آن کرده است. در مناطقی که آب شرب از طریق ذخایر آب زیرزمینی تامین میشود استفاده روشهای نوین در جهت بهینه سازی اقتصادی کمک زیادی خواهد کرد. هزینه های پمپاژ و میزان مصرف آب باید کنترل و بهینه شده و اثرات متقابل آنها بررسی می شود. تامین اب شرب از منابع آب زیرزمینی باید بر طبق یک برنامه دقیق از پیش طراحی شده انجام گیرد تا هم از نقطه نظر هزینه پمپاژ و هم از نظر انرژی بهینه شده و آب با قیمت مناسب و صرف انرژی بهینه به مصرف کننده تحویل شود. روش: در این مطالعه از الگوریتم فراابتکاری ازدحام ذرات ) (PSOبه منظوره بهینه سازی پمپاژ چاه های آب زیرزمینی که تامین کننده آب شرب هستند استفاده شد. از داده های میزان افت سطح ایستابی و هزینه ی مورد نیاز برای پمپاژ در چاه های طرح تامین اب شرب شهر مشهد استفاده شد. نتایج نشان میدهد که با بهرهگیری از الگوریتم PSOعلاوه بر تامین قیود مسئله ، میتوان هرینه استحصال آب را کم کرد. یافتهها: نتایج نشان میدهد که با یکسان نگه داشتن تعداد چاه در طرح موجود و با اعمال این الگوریتم هزینه پمپاژ۴.۳ درصد کاهش می یابد. همچنین نتایح تحلیل حساسیت نشان میدهد برای یک مقدار مشخص و ثابت آب، با افزایش ۱۰۰درصدی نرخ پمپاژ با دو حلقه چاه نیاز آبی مورد نظر تامین میشود و هزینه های کل حدود ۵۶درصد کاهش مییابد. همچنین با کاهش نرخ پمپاژ، تعداد چاه مورد نیاز برای تامین نیاز آبی مشخص به ۷حلقه افزایش یافته و هزینه های کل ۲۶درصد افزایش مییابد.