Βελτιστοποίηση της διαχείρισης μολυσμένου υδροφορέα με κριτήριο τη μεγιστοποίηση της ασφαλούς παροχής άντλησης
Creators: name: Ντρογκούλη, Κερασία Αθανασίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2007
Subjects: Μολυσμένος υδροφορέας
Μεγιστοποίηση παροχής
Γενετικοί αλγόριθμοι
Polluted aquifer
Flow rate maximization
Genetic algorithms

description: Το υπόγειο νερό αποτελεί τον κύριο υδατικό πόρο του πλανήτη. Η υποβάθμισή της ποιότητάς του όμως, εξαιτίας της ρύπανσής του από διάφορες ουσίες, έχει καταστήσει την ικανοποίηση των υδατικών αναγκών του ανθρώπου ιδιαίτερα δύσκολη και δαπανηρή. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η βελτιστοποίηση της διαχείρισης ενός μολυσμένου υδροφορέα με κριτήριο τη μεγιστοποίηση της ασφαλούς παροχής άντλησης. Η βελτιστοποίηση πραγματοποιείται με τη μέθοδο των γενετικών αλγορίθμων, με κατάστρωση κατάλληλου υπολογιστικού κώδικα σε γλώσσα προγραμματισμού Quick Basic.Πιο συγκεκριμένα, μελετάται η προσομοίωση της κίνησης ενός ρύπου σε υπόγειο ομογενή υδροφορέα, στον οποίο εισάγεται από δύο πηγάδια φόρτισης. Η προσομοίωση αφορά την κίνηση του ρύπου οφειλόμενη στους μηχανισμούς της συναγωγής και διασποράς. Δεδομένα αποτελούν οι θέσεις τριών συνολικά πηγαδιών (ένα πηγάδι άντλησης και δύο πηγάδια φόρτισης) εντός μιας οριοθετημένης περιοχής, οι παροχές των πηγαδιών φόρτισης και η μέγιστη παροχή άντλησης. Ζητούμενο αποτελεί η βέλτιστη τοποθέτηση δύο επιπλέον πηγαδιών άντλησης έτσι ώστε να μεγιστοποιείται η παροχή άντλησης καθαρού νερού από το υπάρχον πηγάδι και τα δύο πρόσθετα πηγάδια.Για τη συνολική μελέτη του προβλήματος και την εξαγωγή ορθότερων συμπερασμάτων, εφαρμόζονται ορισμένες παραλλαγές του προβλήματος, μεταβάλλοντας κάθε φορά το όριο της παροχής άντλησης ή τα όρια του πεδίου εφαρμογής. Από τα εξαγόμενα αποτελέσματα επιλέγονται αυτά που ικανοποιούν καλύτερα το κριτήριο της βελτιστοποίησης, που αποτελεί η μέγιστη δυνατή παροχή. Σε αρκετές περιπτώσεις, οι λύσεις που προκύπτουν, προσεγγίζουν σε μεγάλο βαθμό η μία την άλλη, οπότε θα μπορούσε να υποτεθεί ότι αποτελούν πιθανές βέλτιστες λύσεις της κάθε περίπτωσης.
description: The aim of this diploma thesis is the optimization of groundwater recourses management in a polluted aquifer by maximizing total safe pumping flow rate from three production wells, situated in a restricted area of a homogeneous aquifer, while two wells, situated in the same area, inject polluted water. First, we consider advective pollutant transport only, by means of a moving point technique. Then the effect of dispersion is taken into account, too, in an approximate way. Genetic algorithms are used as the optimization tool. The code is developed in Quick Basic computer language.Data include aquifer features, coordinates of three wells (one production well and two injection wells), injection flow rates and maximum pumping flow rate of each production well. Optimization results include the coordinates and flow rates of the two additional production wells, together with the flow rate of the existing production well.The optimization code has been executed many times for different sizes of the well area, in order to arrive to accurate conclusions. The respective results are presented in the form of figures and diagrams. The maximum safe water flow rate is definitely smaller when dispersion is taken into account.