تعیین سیاست بهره برداری بهینه چندهدفه از مخزن سد بوستان با استفاده از الگوریتم های نهنگ و NSGA-II مبتنی بر تئوری بازی ها و روش آنتروپی شانون

استفاده از روش ها و ابزارهای بهینه‌سازی برای بهره‌برداری چندهدفه از مخازن امری اجتناب ناپذیر است. در این پژوهش پس از معرفی الگوریتم بهینه‌سازی چندهدفه نهنگ (MOWOA)، عملکرد آن در مساله بهره‌برداری بهینه از مخزن سد بوستان براساس روش حل تعارض کالای‌ و ‌اشمورودینسکی ارزیابی شد. در مساله بهینه‌سازی حاضر ضمن اعمال محدودیت های معادلات پیوستگی مخزن، توابع هدف به‌صورت کمینه سازی کمبودهای نیاز آبی اراضی پایین دست و کمینه‌سازی انحراف از حجم ایده‌آل کنترل سیل طی دوره بهره‌برداری تعریف گردید. عملکرد حاصل از الگوریتم‌های پیشنهادی با الگوریتم NSGA-II به عنوان یکی از الگوریتم‌های رایج در این زمینه مقایسه شد. عملکرد مدل بر اساس شاخص های اطمینان‌پذیری، برگشت‌پذیری، آسیب‌پذیری و پایداری مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفتند و برای حل تعارض موجود بین اهداف، از روش‌های مبتنی بر نظریه بازی‌ها (روش کالای و اشمورودینسکی) برای یافتن جواب بهینه استفاده شد. نتایج حاصل از بهینه‌ساری نشان دادند که در هر دو تابع هدف تامین نیاز آبی و کنترل سیلاب، MOWOA عملکرد بهتری را نسبت به NSGA-II از خود نشان می‌دهد. در خصوص مدت زمان انجام عملیات بهینه‌سازی، MOWOA به ‌دلیل دارابودن پارامترهای تنظیمی کمتر، سریعتر از NSGA-II به همگرایی می‌رسد. شاخص های ارزیابی عمکرد مدل حاکی از آن است که از دیدگاه اطمینان‌پذیری MOWOA از مقادیر بالاتری (86 درصد) نسبت به الگوریتم NSGA-II برخوردار است. نتایج به‌دست آمده از روش آنتروپی شانون برای وزن دهی شاخص ها نشان می‌دهد که پارامترهای ارزیابی مدل دارای وزن بیشتری نسبت به توابع هدف می‌باشند. نتایج حاصل از روش کالای و اشمورودینسکی نشان داد که سیاست های بهره‌برداری از مخزن بوستان انطباق بسیار مناسبی را با MOWOA نشان می‌دهد. از سوی دیگر از آنجاییکه مطلوبترین و نامطلوبترین مقادیر توابع هدف بدست آمده بوسیله MOWOA کمتر است، می‌توان عملکرد MOWOA را مناسب تر تشخیص داد.