مدل بهینه سازی کانال آبیاری با لحاظ شرایط سیلابی و عدم قطعیت

در پژوهش حاضر برای نخستین بار، الگوریتم فراابتکاری خفاش به منظور طراحی مقطع کانال آبیاری با حداقل هزینه ساخت و لحاظ احتمال سیلاب به عنوان محدودیت و عدم قطعیت، معرفی شده است. بدین منظور، با در نظر گرفتن مقطع کانال با زبری های یکنواخت و مرکب و همچنین ارتفاع آزاد جریان در حالات ثابت و متغیر، سه مدل به صورت اول) زبری یکنواخت-ارتفاع ثابت، دوم) زیری مرکب- ارتفاع ثابت و سوم) زبری مرکب-ارتفاع متغیر تعریف شده است. الگوریتم پیشنهادی بر اساس نتایج آنالیز حساسیت برای مدل های اول تا سوم اجرا گردیده است. در ادامه، مقدار ضریب تغییرات و سرعت همگرایی حاصل از پانزده اجرای تصادفی الگوریتم مذکور، برای مدل های معرفی شده در مقدار احتمال سیلاب 36/0 مقایسه شده است. در نهایت، نتایج حاصل از الگوریتم مذکور برای مقادیر مختلف احتمال سیلاب، با نتایج نرم افزار لینگو، روش های ضرایب لاگرانژ و برنامه ریزی متوالی و الگوریتم ازدحام ذرات مقایسه شده است. نتایج حاصل از اجراهای تصادفی نشان داد که مقدار ضریب تغییرات برای مدل های اول تا سوم به ترتیب برابر با 00049/0، 00019/0 و 00023/0 می باشد که قابل قبول است. همچنین هر سه مدل ، در 500 تکرار، همگرا شده اند. دیگر نتایج، حاکی از آن است که استفاده از الگوریتم خفاش در مقایسه با روش های دیگر، موجب بهبود نتایج بهینه سازی تا 97/13 درصد شده است. از سوی دیگر، این الگوریتم مقدار بهینه مطلق را نسبت به نرم افزار لینگو تا 51/0 درصد کمتر تخمین می زند. در میان سه مدل معرفی شده، استفاده از مدل سوم در مقایسه با مدل های اول و دوم، موجب صرفه جویی هزینه ساخت تا 60/59 و 87/53 درصد می شود.