کاربرد الگوریتم فرا ابتکاری کرم شب‌تاب (FA) در تخصیص بهینه‌ی منابع آب چاه نیمه‌ی سیستان تحت سناریوی توسعه‌ی کشاورزی

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقاله 6، دوره 12، شماره 43، اسفند 1398، صفحه 64-75   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

جواد شهرکی^{* 1}؛ علی سردارشهرکی²؛ صفیه نوری³

¹دانشیار علوم اقتصادی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان

²استادیار اقتصاد کشاورزی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان

³کارشناسی ارشد اقتصاد کشاورزی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان

تاریخ دریافت: 16 آبان 1396،  تاریخ بازنگری: 18 مهر 1397،  تاریخ پذیرش: 06 بهمن 1398 

چکیده

با وجود مطالعات فراوانی که تاکنون در بهره برداری از مخازن انجام شده است، به دلیل تمایل محققان به کاهش خطا در محاسبات، این موضوع هنوز جای مطالعه و بررسی داشته و مورد علاقه محققین آب می باشد.در این راستا استفاده از توانمندی الگوریتم های فراکاوشی که عموماً برگرفته از طبیعت هستند و در مسائل پیچیده و مسائل بهینه سازی مورد استفاده قرارمی گیرند. در سالهای اخیر به شدت مورد توجه واقع گردید. از اینرو در پژوهش حاضر سعی گردیده است که تخصیص بهینه منابع آب مخازن چاه نیمه سیستان تحت سناریوهای مدیریتی با استفاده از تکنیک فرا ابتکاری کرم شب تاب مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحقیق نشان می دهد که بهترین مقدار تابع هدف 2309/66 میلیون متر مکعب بوده است. همچنین در سالهای اولیه مقدار رهاسازی بهینه الگوریتم کرم شب تاب به میزان 29.1376 میلیون متر مکعب با میزان تقاضا 98.3121 میلیون متر مکعب به دست آمده که به مقدار 69.1745 میلیون متر مکعب عدم تامین نیاز وجود داشته است. نتایج ارزیابی سناریوهای مختلف مدیریتی نشان داد که در صورت اجرای این طرح ها، مقدار آب تخصیص یافته به بخش کشاورزی کاهش چشم گیری خواهد داشت. از اینرو پیشنهاد می‌گردد که با گسترش حقابه ایران از افغانستان بتوان بر مشکلات و خشکسالی های چند دهه اخیر فائق آمد.

کلیدواژه‌ها

بهره برداری؛ الگوریتم فراکاوشی کرم شب تاب؛ بهینه سازی؛ چاه نیمه سیستان

عنوان مقاله [English]

Application of Firefly Fractional Algorithm (FA) In Optimal Water Resources Distribution in Chahnimeh of Sistan under the Managerial Scenarios

نویسندگان [English]

Javad Shahraki¹؛ Ali Sardar Shahraki²؛ Safiyeh Nouri³

¹Associate Professor of Economic Sciences, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan

²Assistant Profeesor in Agricultural Economics, Sistan and Baluchestan University, Zahedan

³MS of Agricultural Economics, Sistan and Baluchestan University, Zahedan

چکیده [English]

Despite the many studies that have been done in reservoir exploitation, due to the willingness of researchers to reduce errors in calculations, this issue is still a matter of interest and is of interest to water researchers. In this regard, the use of the capability of Fractional Algorithms Which are generally derived from nature and used in complex problems and optimization problems. In recent years, it has been highly regarded. Therefore, in the present study, the optimal allocation of water resources in the semi-Sistan reservoir reservoirs has been investigated under management scenarios using the Fuzzy Firefighting Technique. The results of the research show that the best value of the target function was 2309/66 million cubic meters. Also, in the early years, the optimal release of firefighting algorithm was obtained at 29.1376 million cubic meters, with a demand of 98.3121 million cubic meters, of which 69.1745 million cubic meters were lacking. The results of the evaluation of various management scenarios showed that if these projects were implemented, the amount of water allocated to the agricultural sector would be significantly reduced. Therefore, it is suggested that with the spread of Iran's legitimate rights from Afghanistan, it will be possible to overcome the dangers and droughts of the last few decades.

کلیدواژه‌ها [English]

Exploitation, Firefly Fractional Algorithm, Optimization, chahnime Sistan

مراجع

1)   پرهیزکاری ا، 1392.تعیین ارزش اقتصادی آب آبیاری و پاسخ کشاورزان به سیاست‌های قیمتی و غیر قیمتی در استان قزوین. پایان‌نامه کارشناسی ارشد اقتصاد کشاورزی. دانشکده کشاورزی. دانشگاه زابل. 115ص.

2)   حسن‌زاده ط، میبدی م. ر و محمودی ف، 1390. ارائه یک الگوریتم کرم شب‌تاب بهبودیافته برای بهینه‌سازی درمحیط‌های ایستا. پنجمین کنفرانس داده‌کاوی ایران. دانشگاه صنعتی امیرکبیر . تهران.ایران. 22و23 آذر.

3)   حسینی موغاری س.م و بنی حبیب م.ا، 1393. بهینه‌سازی بهره‌برداری از مخزن برای تأمین آب کشاورزی با استفادهااز الگوریتم کرم شب‌تاب. نشریه حفاظت منابع آب‌وخاک. سال سوم. شماره چهارم.

4)   حسین زاده فهیمه،1394. بهینه سازی بهره برداری ازمخزن سدبا ورودی فصلی به روش الگوریتم رقابت استعماری(مطالعه موردی: سدپیشین).پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشکده عمران. دانشگاه سیستان و بلوچستان. زاهدان.

5)   زینلی م.ج، محمدرضا پور ا.ا و فروغی ف، 1394. به‌کارگیری الگوریتم کرم شب‌تاب در بهینه‌سازی بهره‌برداری از سد درودزن. فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب. سال ششم. شماره بیست و یکم: 45-33.

6)   سردارشهرکی ع، 1395. تخصیص بهینه منابع آب حوضه آبریز هیرمند با کاربرد تئوری بازی و ارزیابی سناریوهای مدیریتی. پایان نامه دکتری اقتصاد کشاورزی. دانشکده مدیریت و اقتصاد. دانشگاه سیستان و بلوچستان. زاهدان.

7)    سردارشهرکی ع، شهرکی ج و هاشمی منفرد س.آ، 1395. بررسی رویکردهای مدیریتی بهره برداری منابع آب منطقهسیستان با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی فازی(FAHP). پژوهش های مدیریت عمومی. سال نهم. شماره سی و یکم. صفحه 98-73.

8)   طالبی ع،  قربانی م. ع و دانش فراز ر،1392 . اولویت‌بندی تخصیص آب سد قشلاق سنندج با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی فازی(FAHP). اولین همایش ملی بهینه‌سازی مصرف آب.

9)    عزیزی ج،1380. پایداری آب کشاورزی فصلنامه اقتصاد کشاورزی و توسعه. سال نهم. شماره 36. 6 13-113

کامران پور م، یعقوبی م و کشاورزیان پ،1391. بهینه‌سازی قابلیت اطمینان با استفاده از الگوریتم ممتیک کرم شب‌تاب. یازدهمین کنفرانس سراسری دستگاه‌های هوشمند. انجمن دستگاه‌های هوشمند ایران. دانشگاه خوارزمی.

10)         گروسی نژاد آ، بزرگ حداد ا،1392 . بهره‌برداری بهینه از مخزن با استفاده از پیاده‌سازی الگوریتم بهینه‌سازی کرم شب‌تاب. پنجمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران. دانشگاه شهید بهشتی. ایران.

11)         محسنی س، شهرکی ج، 1394. کاربرد برنامه‌ریزی فازی خاکستری در تخصیص منابع آب شهرستان یزد. تحقیقات اقتصاد کشاورزی. جلد7. شماره 3. ص 90-73.

12)         نوری صفیه،1396. کاربردالگوریتم های فراابتکاری در مدیریت تخصیص بهینه مخازن آب چاه نیمه سیستان. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشکده محیط زیست و کشاورزی پایدار.دانشگاه سیستان و بلوچستان. زاهدان.

13)   Fiorillo F, Palestrini A, Polidori P, Socci.2007. Modelling water policies with sustainability constraints: a dynamic accounting analysis Ecological Economics 63(2-3): 392-402. C .

14)   Yan, X., Zhu, Y., Wu, J., and Chen, H. 2012 An Improved Firefly Algorithm With AdaptiveStrategies J. Advanced Science Letters. 12 249-254.

15)   Yang X. Sh. 2009. Firefly Algorithm for Multi-model Optimization. Stochastic Algorithm: Foundations and Applications. 5792(12):169-178.

16)   Yang X. Sh.2010. Engineering Optimization an Introduction with Meta-heuristic Applications. Wiley Inter-science. New York. 222.p