بهینه سازی خطوط انتقال آب به کمک الگوریتم مورچه (مطالعه موردی: انتقال آب بهشت آباد)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مرحوم شده اند. دانشجوی دکتری، گروه منابع طبیعی و آبخیزداری، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران، (نویسنده مسئول

چکیده

طرح­های انتقال آب به‌ عنوان طرح­های جامع برقراری عدالت اجتماعی و آمایش سرزمین، نقش مهمی در توزیع مناسب مکانی آب دارند. در پژوهش حاضر انتقال آب از سد بهشت­آباد به استان اصفهان و بهینه­سازی تابع هزینه خط انتقال توسط الگوریتم کلونی مورچگان  مورد بررسی قرار گرفته است. به‌همین منظور یک ماتریس 10 در 10 شامل فاصله شهر­ها به‌عنوان ماتریس فرومون و هزینه هر متر لوله فولادی به‌عنوان ماتریس هیوریستیک وارد نرم­افزار شده است. نتایج نشان داده است که هزینه بهینه خط لوله انتقال آب به طول تقریبی 85 کیلومتر با کمک الگوریتم مورچه در حدود 4130 میلیارد ریال برآورد شده که شامل هزینه­های خرید، حمل و نصب لوله­های فولادی در طرح انتقال آب مذکور شده است و  نقش پارامتر­های اصلی الگوریتم، در سرعت بهینه­سازی و تعداد تکرار ارزیابی شده است. نتایج این پژوهش حاکی از توانایی بالای الگوریتم مورچه در بهینه‌سازی تابع هدف و کمینه نمودن هزینه‌های طرح‌های انتقال آب است.

کلیدواژه‌ها


افشار، عباس.عباسی، حبیبه و جلالی، محمدرضا (پاییز 1384). طراحی بهینه سیستم‌های انتقال آب توسط الگوریتم جامعه مورچه‌ها. پنجمین کنفرانس هیدرولیک ایران، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.
باقری، ر. (تابستان 1396). ارزیابی انتقال بین حوضه‌ای آب و انتقال بین حوضه‌ای جمعیت در طرح بهشت‌آباد. دومین کنفرانس ملی هیدرولوژی ایران، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.
سلطانی، آرش. اکبرزاده توتونچی، محمدرضا  و نقیب زاده، محمد (بهار 1386).
معرفی مورچه‌های به‌روزرسان جدول مسیر‌‌یابی گره‌های مجاور در الگوریتم مسیریابی Ant Net. نشریه مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران، شماره 5.
شورورزی، حسین. سعدی­مسگری، میلاد. علی­محمدی، علی و آقامحمدی، حسین(پاییز 1391). مقایسه قابلیت الگوریتم‌های فرا ابتکاری در حل مسئله مکان‌یابی مراکز آتش نشانی. مجله برنامه‌ریزی و آمایش فضا، شماره 16.
لطف­اللهی یقین، محمد و کاردان، نادر (بهار 1392). بهینه‌سازی لوله انتقال آب فشار قوی سد بتنی شهریار با استفاده از الگوریتم جامعه مورچه‌ها. نشریه دانش آب و خاک، شماره 23.
معینی، رامتین (بهار 1396). فرمول­بندی جدید الگوریتم بهینه­سازی مورچگان در طراحی بهینه جانمایی و ابعاد شبکه جمع­آوری فاضلاب خانگی پمپ­دار. مجله پژوهش آب ایران، شماره 11.
Afshar, A. Abbasi, H. and Jalali, M. (Winter 2006). Optimum Design of Water Conveyance system by Ant Colony Optimization Algorithm. International Journal of Civil Engineering, Vol 12, No 4.
Almgren, A.S. (Summer 1996). A Conservative Adaptive Projection Method for the Variable Density Incompressible Navier-Stokes Equations. SIAM Journal on Scientific Computing, Vol 3, No 2.
Dorigo, M. and Gambardella L.M. (Automn 1997). Ant Colony System: A Cooperative Learning Approach to the Travelling Salesman Problem. Journal of Evolutionary Computation, Vol 1, No 1.
Dorigo, M. and Blum C. (Winter 2005). Ant Colony Optimization Theory: A Survey. Theoritical Computer Science, Vol 344, No 3.
Eskandari, H., Korouzhdeh T. and Gharouni- Nik M. (Winter 2017). An improved Ant Colony Model for Cost Optimization of Composite Beams. International Journal of Applied Artificial Intelligence, Vol 31, No 8.
Hazen, A. and Williams, G.S. (1933). Hydraulic Tables, 3rd Edition,
Miller, B. (Summer 2015).  Discourses of Deflection: The Politics of Framing China’s South-North Water Transfer Project. Water Alternatives, Vol 8, No 2.
Moeini, R. and Moulaei S.A.M. (Summer 2018). Simulation- optimization Model for Design of Water Distribution System Using Ant Based Algorithm. The Journal of Engineering research, Vol 15, No 4.
Thomas, S. and Zhang Y. (Autumn 2008). Optimizing Construction Time and Cost Using Ant Colony Optimization Approach. Journal of Construction Engineering and Management, Vol 134, No 6.
 Zhuang, W. (Summer 2016). Eco-environmental Impact of Inter-basin Water Transfer Projects. Environmental Science Pollutant Research, Vol 23, No 2.