بهینه‌سازی برداشت انتخابی در مخازن با هدف بهبود کیفیت آب

در این مطالعه، روشی توسعه داده شده است که با استفاده از برداشت انتخابی و رهاسازی آب از زیرلایه مخزن، به بهبود شرایط کیفی مخزن و کیفیت آب پایین‌دست کمک می‌نماید. در تحقیق حاضر، شبیه‌سازی فرآیندهای کیفی در مخزن، با استفاده از مدل شبیه‌سازی دو بعدی CE-QUAL-W2 انجام می‌گیرد. سپس این مدل با یک الگوریتم بهینه‌سازی ترکیب شده است. این رویکرد متداول شبیه‌سازی – بهینه‌سازی قادر به تحقق سیاست‌های بهره برداری بهینه، برای کنترل کیفیت آب در مخزن و پایین‌دست آن است. الگوریتم دسته ذرات به‌عنوان الگوریتم بهینه‌سازی بکار برده می‌شود. جهت کاهش زمان محاسبات، از یک مدل داده‌مبنا شبکه‌عصبی‌مصنوعی به‌عنوان جایگزین مدل شبیه‌سازی استفاده می‌شود. عملکرد روش توسعه یافته برای یک مورد واقعی برای یک دوره شبیه‌سازی 2 ساله ارزیابی شده است. سناریوهای مختلف قابل قبول برای بهره‌برداری از مخزن در نظر گرفته شده و با استفاده از مدل شبیه‌سازی (مدل جایگزین) غلظت آلاینده شاخص محاسبه می‌شود و درنهایت سیاست بهره‌برداری بهینه از مخزن تعیین می‌شود. نتایج حاصل نشان می‌دهد بطور میانگین مقدار اکسیژن محلول خروجی از مخزن به ازای سیاست بهره‌برداری بهینه نسبت به وضعیت موجود بهره‌برداری، حدود 25 درصد بهبود یافته است. وضعیت تغذیه‌گرایی مخزن نیز نسبت به وضع فعلی که در بعضی از ماه‌ها مانند تیرماه در وضعیت تغذیه‌گرایی شدید قرار دارد، بهبود یافته و در بیشتر ماه‌های سال در وضعیت تغذیه‌گرایی متوسط و کم قرار می‌گیرد. مقایسه غلظت اکسیژن محلول خروجی از مخزن در سیاست بهینه بهره‌برداری با وضعیت بهره‌برداری موجود، کارایی بالای روش در بهبود کیفیت آب خروجی از مخزن را نشان می‌دهد.