توسعه مدل فازی شبیه سازی- بهینه سازی برای تخصیص بار آلودگی در پیکره آبی
چکیده
رشد فزاینده و توسعه فعالیتهای شهری، صنعتی و کشاورزی در دهه¬های اخیر منجر به افزایش چشمگیر تولید آلاینده¬ها و پسماندهای شهری، صنعتی و کشاورزی شده است. آبهای سطحی به عنوان یکی از منابع پذیرنده آلودگی، همانند سایر منابع پذیرنده از ظرفیت محدودی برخوردار هستند. دستیابی به روشهای منطقی و اقتصادی نیازمند دسترسی و استفاده از ابزار مدیریتی کارآمد، مبتنی بر دانش زیست محیطی و مدیریت منابع آب می¬باشد. تخصیص بهینه بار آلاینده¬ها در بدنه های آبی می¬¬تواند از یک¬سو استانداردهای کیفی در سیستم را ارضا کرده و از سوی دیگر هزینه¬های تحمیل شده به مدیران شهری، صنعتی و کشاورزی را برای حذف آلاینده¬های تخلیه شونده به پیکره¬های آبی حداقل کند. مدل فازی تخصیص بار آلاینده با استفاده از یک برنامه در محیط متلب که یک مدل شبیه ساز را به یک مدل بهینه ساز پیوند می داد، نوشته شد. نرم افزار qual2k برای شبیه سازی کیفیت آب در رودخانه گرگر و الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی متغیرهای تصمیم گیری (درصد تصفیه مورد نیاز برای هر تخلیه کننده/تصفیه خانه فاضلاب) به کار رفتند. توابع عضویت فازی خطی و غیر خطی در تابع هدف و قیود آن برای نشان دادن ابهام در تعریف اهداف و تعیین ترجیحات تصمیم گیران به کار رفت. مدل شبیه سازی-بهینه سازی برای تخصیص بار آلودگی با استفاده از رویکرد مرسوم در مطالعات پیشین و رویکرد جدید این پایان نامه و برای دو فصل کم آبی و پرآبی تنظیم و اجرا شده نتایج به دست آمده از این دو رویکرد مقایسه گردید. مدل فازی شبیه سازی- بهینه سازی با رویکرد مرسوم (با استفاده از فضای تصمیم گیری پیوسته)، توانایی خوبی در نزدیک شدن به جواب بهینه برای تخصیص بار آلاینده داشت. در رویکرد جدید، مدل با استفاده از فضای تصمیم گیری گسسته که متناظر با درصد تصفیه فاضلاب در فرایندهای تصفیه در دسترس انتخاب شده بود اجرا شده و علاوه بر الگوریتم ژنتیک، جستجوی کامل در همسایگی بهینه محلی انجام شد.
اساتید راهنما و مشاور
علی محمد آخوندعلی، هادی معاضد، بنفشه زهرایی، نعمت الله جعفرزاده حقیقی فرد