یکی از مهمترین مسائل در مدیریت منابع آب، مسئله بهره برداری بهینه از مخازن می باشد. در این پژوهش از الگوریتم فرا ابتکاری علف هرز مهاجم ((IWO)) برای یافتن استراتژی های تخصیص بهینه آب در سیستم تک مخزنه سد طازران واقع در غرب کشور برای یک دوره 10 ساله استفاده شده است. مدل توسعه یافته در این تحقیق برای بهره برداری بهینه در حالت الگوی کشت وضع موجود تهیه گردیده است. اراضی پایین دست سد به دو منطقه طازران و ایونده تقسیم می شوند. تابع هدف تعریف شده حداقل سازی کل کمبودها در طول دوره شبیه سازی می باشد. به منظور بررسی عملکرد مخزن از شاخص-های قابلیت اعتماد زمانی، تأمین حجمی و آسیب پذیری استفاده شده است. نتایج حاصل از الگوریتم مورد بررسی با نتایج حاصل از الگوریتم ژنتیک(GA) مورد مقایسه قرار گرفته است. به دلیل عدم کفایت و همچنین توزیع نامناسب جریان رودخانه طازران، شبیه سازی ها در دوحالت استفاده از جریان آب های سطحی به تنهایی و تلفیق آب های سطحی و زیرزمینی انجام گرفته است. با توجه به نتایج به دست آمده مشخص گردید که با استفاده از روش های (IWO) و GA و استفاده همزمان از آب های سطحی و زیرزمینی منطقه، این سد به ترتیب قادر به تأمین 2/77درصد و 24/76 درصد از نیاز کل اراضی پایین دست منطقه طازران می باشد. شاخص های اعتماد پذیری و آسیب پذیری در منطقه طازران نیز به ترتیب برابر 45/55 و 33 درصد در روش (IWO) و 72/52 و 41 درصد در روش GA می باشند.

در این مقاله روش نوینی برای استخراج داده 1TLE، مبتنی بر الگوریتم تکاملی 2(IWO) و بر اساس داده های اندازه گیری ایستگاه زمینی ارائه شده است. امروزه پیش بینی موقعیت ماهواره بر اساس داده TLE به علت استفاده آسان و هزینه اندک، در بسیاری از ماموریت های فضایی مورد استفاده قرار می گیرد. داده TLE توسط موسسه 3NORAD برای اجرام سماوی محاسبه شده و در اختیار عموم قرار می گیرد. با توجه به محدودیت های موجود در ارائه داده TLE نظیر فواصل زمانی نامنظم بروز رسانی، دقت داده TLE و ...، استخراج داده TLE به صورت مستقل در ماموریت های ماهواره ای مدنظر قرار گرفته است. شبیه سازی ها بر اساس داده های اندازه گیری زوایای رویت و فاصله ماهواره CHAMP از ایستگاه زمینی انجام شده است. ارزیابی دقت داده TLE استخراج شده، با مقایسه موقعیت پیش بینی شده ماهواره بر اساس انتشارگر 4SGP4 و موقعیت واقعی ماهواره CHAMP حاصل از گیرنده GPS5 مستقر در ماهواره انجام شده است. نتایج شبیه سازی ها حاکی از آن است که علی رغم وجود خطای اندازه گیری بالا در داده های اندازه گیری حاصل از ایستگاه زمینی، دقت TLE استخراج شده قابل قبول بوده و می توان موقعیت ماهواره را با دقت بهتر از 20 کیلومتر در هر مولفه، در طول 2 روز آینده پیش بینی کرد.

چکیدهسرریزهای پلکانی به جهت عملکرد همزمان در انتقال و استهلاک انرژی، امروزه مورد توجه ویژه قرار گرفته اند. در طراحی این سرریزها بهترین حالت، دست یابی به طرحی با بیش ترین مقدار استهلاک انرژی در پایین دست و کم ترین هزینه طراحی می باشد. در این مطالعه، از مدل بهینه سازی چندهدفه بر مبنای الگوریتم های علف های هرز ((IWO)) و چرخه آب (WCA) برای طراحی سرریزهای پلکانی با اهداف کمینه نمودن هزینه های اجرا و بیشینه نمودن میزان استهلاک انرژی استفاده شده است. در این راستا، کارآیی دو الگوریتم بر روی سرریز سد سیاه بیشه پائین مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج پژوهش نشان داد الگوریتم (IWO) دقت و سرعت همگرایی بهتری نسبت به الگوریتم WCA در حل مسئله بهینه سازی چندهدفه سرریزهای پلکانی دارد. همچنین مشخص گردید استفاده از رویکرد بهینه سازی چندهدفه می تواند مجموعه ای از پاسخ ها را در اختیار طراحان قرار دهد که بتوانند در هر شرایطی بسته به میزان هزینه و استهلاک انرژی مورد نظر طرح مناسبی برای اجرا انتخاب نمایند. مقایسه بین پاسخ های با کمترین حجم بتن ریزی ارائه شده توسط (IWO) در مقایسه با طرح اجرا شده سرریز، 20 درصد حجم بتن ریزی را کاهش و 12 درصد میزان استهلاک انرژی را افزایش داده است. همچنین برای WCA، حجم بتن ریزی را 10 درصد کاهش و استهلاک انرژی را 4/89 درصد افزایش داده است.

در این مطالعه، با استفاده از تلفیق الگوریتم بهینه­سازی فراکاوشی تکثیر علف های مهاجم ((IWO)) و مدل شبیه سازی WEAP، میزان افزایش ارتفاع بهینه اقتصادی سد مخزنی زرینه رود موردبررسی قرار گرفت. نتایج مدل سازی محدوده مطالعه توسط مدل WEAP نشان دادt  در شرایط موجود نیازهای شرب، صنعت، کشاورزی و محیط زیست منطقه با کمبود مواجهند. نتایج مدل شبیه سازی- بهینه­سازی (WEAP-(IWO)) نشان داد مقدار افزایش ارتفاع بهینه اقتصادی سد زرینه رود برابر با 3/6 متر می­باشد. حجم جدید مخزن سد با لحاظ نمودن افزایش ارتفاع نیز برابر با 4/913 میلیون مترمکعب برآورد گردید. با درنظرگرفتن حجم جدید مخزن سد زرینه رود در مدل WEAP، مقادیر درصد پوشش نیازها محدوده و شاخص اطمینان پذیری سیستم تأمین آب در محدوده مطالعاتی به طور متوسط افزایش 76/17 درصدی را نشان داد. در ادامه بررسی اثر تغییر اقلیم بر رواناب ورودی به سد زرینه رود در دوره آتی (2040-2022) انجام گرفت. در مجموع نتایج نشان از روند کاهشی میانگین آورد سالانه رودخانه زرینه رود نسبت به دوره پایه دارد. در ادامه نتایج نشان داد که در دوره آتی تحت سناریوی SSP1-2.6 (خوش بینانه) و سناریوی SSP5-8.5 (بدبینانه)، کمبود منابع آبی برای تأمین نیاز کشاورزی محدوده مطالعاتی به نسبت شرایط موجود در وضعیت بدتری قرار دارد. در هر دو سناریوی SSP1-2.6 و SSP5-8.5 به نسبت شرایط موجود کاهش درصد پوشش نیازهای و هم چنین نتایج شاخص اطمینان پذیری محدوده مطالعاتی را نشان دادند. لذا افزایش ارتفاع سد به منظور مقابله با اثرات تغییر اقلیم امری ضروری است.

متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد. لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

در این مقاله یک الگوریتم جدید قدرتمند با الهام از تکثیر و رشد علف های هرز جهت حل مساله معروف تخصیص نمایی که از کاربرد بسیار زیادی در حوزه های مختلف نظیر چیدمان کارخانه، چیدمان ماشین آلات و ... برخوردار است، به کار گرفته شده است. مجموعه ای از مسائل عددی مرجع از منبع مربوط به این مساله مشهور انتخاب و کارایی الگوریتم از طریق آن در مقایسه با الگوریتم های قبلی مشابه مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده اینست که این الگوریتم نتایج بهتری را در مقایسه الگوریتم های قبلی خصوصا با افزایش ابعاد مساله ارائه می دهد.

محاسبه وزن مواد بار کوره های ذوب، اغلب از راه موازنه جرم ساده عناصر آلیاژی در مواد ورودی و مذاب خروجی انجام می شود. اما در فرایندهای ذوب، پیچیدگی ها و پدیده های گوناگونی هست که اغلب در محاسبات موازنه جرم نادیده گرفته می شود و سبب عدم اطمینان در محاسبه بار کوره می گردد. خطای محاسبه، باعث اصلاح چندباره ذوب، تأخیر در تخلیه، افزایش هزینه و کاهش کیفیت مذاب می شود. در پژوهش حاضر تلاش بر این بوده که پیچیدگی ها و جنبه های مهم مساله ذوب، که اغلب نادیده گرفته شده، در کوره شناسایی و در یک مدل ریاضی مناسب درنظر گرفته شود. هدف پژوهش حاضر توسعه مدلی است، که نه تنها وزن مواد اولیه برای ترکیب شیمیایی ذوب هدف را بهینه سازی کند، بلکه هدررفت ناهمگن عناصر آلیاژی، ناخالصی های غیرفلزی مواد بار، و اصلاح ذوب اولیه در کوره را نیز درنظر بگیرد. این مقاله، یک مدل بهینه سازی استاندارد و یک الگوریتم حلقه ی تکرار برای موازنه جرم غیرخطی مساله ذوب ارایه می کند. یک مساله ذوب آلیاژ برنج با 7 عنصر آلیاژی و 8 نوع مواد بار در مقیاس صنعتی طرح و بررسی گردید، تا کارکرد مدل را مورد آزمایش قرار دهد. نتایج عددی مدل کسر وزنی مواد اولیه، و وزن و ترکیب شیمیایی ذوب اصلاح شده را با کمترین هزینه مواد نشان می دهد. تحلیل بهینه بودن جواب، تایید کرد که کمترین مقدار هزینه به دست آمده است. مدل استاندارد غیرخطی، ابزاری قابل اعتماد و سریع برای بهینه سازی هزینه و محاسبه بار کوره است که پتانسیل های قابل توجهی برای کاهش هزینه و تسهیل اتوماسیون صنعتی فرایند ذوب ایجاد می کند.

به منظور استفاده موثر از مدل های هیدرولیکی و اصلاح عملکرد آن ها در جهت مدیریت بهینه شبکه های توزیع و انتقال آب در شرایط بهره برداری، انجام فرآیند واسنجی مدل امری ضروری است. در این پژوهش، پنج مدل براساس الگوریتم های فراکاوشی معرفی و عملکرد هر یک از آن ها برای مسیله واسنجی همزمان ضریب زبری لوله و ضریب تقاضای آب در شبکه های توزیع آب مقایسه شد. این پنج الگوریتم شامل الگوریتم بهینه سازی گرگ خاکستری (GWO)، بهینه سازی علف هرز مهاجم ((IWO))، ژنتیک (GA)، رقابت استعماری (ICA) و الگوریتم تبرید شبیه سازی شده (SA) می باشد. به منظور مقایسه دقیق عملکرد هر مدل علاوه بر تجزیه تحلیل پارامترهای آماری، از دو معیار جدید نرخ موفقیت و نرخ بازده الگوریتم استفاده شد. در گام اول، عملکرد پنج الگوریتم فراکاوشی روی تعدادی توابع محک استاندارد ریاضی در دو بعد مختلف مورد بررسی قرار گرفت. سپس توانایی هر پنج الگوریتم جهت واسنجی شبکه توزیع آب Apulian مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقدار تابع هدف به دست آمده با به کارگیری الگوریتم GWO نسبت به چهار الگوریتم GA، (IWO)، ICA و SA کمتر بوده است. همچنین مقدار دو معیار نرخ موفقیت و نرخ بازده الگوریتم GWO بیشتر بود. در گام آخر از یک شبکه توزیع آب واقعی نیز برای واسنجی و بررسی میزان کارایی الگوریتم ها استفاده شد. نتایج بررسی ها نشان داد که الگوریتم GWO عملکرد مناسب تری در حل مسیله پیچیده واسنجی شبکه توزیع آب دارد به طوری که در بهینه محلی کمتر گرفتار می شود.