بهینه یابی مقدار برداشت از آبخوانهای ساحلی

چکیده مقاله

در مناطق ساحلی تقاضای آب شرب با شروع فصل گرم افزایش می یابد و از آنجا که این مناطق معمولاً از مناطق جاذب توریست می باشند و با افزایش جمعیت در فصل گرم، نیاز به آب شرب افزایش چشمگیری می یابد، جهت تأمین آب شرب مورد نیاز اهالی منطقه ، منابع آب زیرزمینی در سطح وسیعی مورد بهره برداری قرار می گیرند استفاده بیش از حد ظرفیت از این منابع آب شیرین، باعث ورود آب دریا به آبخوانهای زیرزمینی و بد تر شدن کیفیت آب شیرین می گردد یکی از راهکارهای حفظ منابع آب زیرزمینی از تخریب، بیان این معضل از دیدگاه علوم ریاضی و طرح یک مسأله بهینه یابی مقید می باشد هدف از طرح این مسئله بهینه یابی این است که آبخوان ساحلی در بیشترین حد ظرفیت خود پمپاژ شود تا بیشترین مقدار آب شرب را بدست دهد و در مقابل هیچ صدمه ای به منابع آب زیرزمینی وارد نشود در این مقاله ابتدا به بیان ریاضی مسأله بهینه یابی مقدار برداشت از آبخوانهای ساحلی پرداخته شده است و در ادامه روشهای مختلف شبیه سازی ورود آب دریا به آبخوان ساحلی مورد بررسی قرار گرفته است پس از آن معادلات حاکم بر شبیه سازیهای مختلف بیان و سیمای مسأله روشن گردیده است در انتها سه الگوریتم بهینه یابی با عناوین الگوریتم برنامه ریزی درجه دو متوالی SQP ، الگوریتم ژنتیک GA و الگوریتم ترکیبی hybrid برای حل یک مثال واقعی از یک آبخوان ساحلی در یونان معرفی و با هم مقایسه شده اند و نقاط ضعف و قوت هر یک بیان گردیده است