ปรับปรุงเส้นโค้งกฎปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำที่เหมาะสมด้วยการค้นหาแบบทาบู กรณีศึกษาอ่างเก็บน้ำห้วยหลวงImprovement of Optimal Reservoir Operation Rule Curve by Tabu Search: A Case Study of Huai Luang

Abstract

การวิจัยครั้งนี้มุ่งเน้นศึกษาเพื่อหาค่าเหมาะสมที่ดีที่สุดของเส้นโค้งกฎปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำด้วยวิธีการค้นหาแบบทาบู เพื่อปรับปรุงเส้นโค้งกฎปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำ โดยพิจารณาข้อมูลเส้นโค้งกฎปฏิบัติการอ่างเก็บน้ำแบบรายเดือนของอ่างเก็บน้ำห้วยหลวง จังหวัดอุดรธานี เป็นกรณีศึกษาในครั้งนี้ โดยใช้ฟังก์ชั่นวัตถุประสงค์ 3 กรณี คือ ค่าเฉลี่ยของการขาดแคลนน้ำน้อยที่สุด ความถี่ของการขาดแคลนน้ำน้อยที่สุด และปริมาณการขาดแคลนสูงสุดที่น้อยที่สุด ในกระบวนการค้นหาคำตอบที่ดีที่สุด ในการศึกษาครั้งนี้ข้อมูลที่ใช้ประกอบไปด้วยปริมาณน้ำท่าเฉลี่ยรายเดือนที่ไหลเข้าอ่างเก็บน้ำตั้งแต่ ปี พ.ศ. 2527-2559 ข้อมูลความต้องการใช้น้ำ ข้อมูลอุทกวิทยา และข้อมูลทางกายภาพของอ่างเก็บน้ำ นอกจากนี้ยังได้สังเคราะห์ข้อมูลน้ำท่าแบบรายเดือน ที่ไหลเข้าอ่างเก็บน้ำจำนวน 1,000 เหตุการณ์ เพื่อประเมินประสิทธิภาพของเส้นโค้งกฎปฏิบัติการที่ได้จากแบบจำลอง ผลการศึกษาพบว่าเส้นโค้งกฏปฏิบัติการใหม่ ที่ได้นำฟังก์ชั่นวัตถุประสงค์ทั้ง 3 กรณี มาใช้นั้น มีรูปร่างคล้ายคลึงกับเส้นโค้งกฏปฏิบัติการเดิม และเมื่อนำเส้นโค้งกฏปฏิบัติการควบคุมใหม่นี้ไปทดสอบและเปรียบเทียบกับเส้นโค้งกฏปฏิบัติการเดิม โดยใช้เงื่อนไขเหมือนกัน พบว่าเส้นโค้งกฎปฏิบัติการใหม่ที่หาจากใช้ค่าเฉลี่ยของการขาดแคลนน้ำน้อยที่สุดเป็นฟังก์ชั่นวัตถุประสงค์ ในกระบวนการค้นหาสามารถบรรเทาสภาวะน้ำท่วมและน้ำขาดแคลนได้ดีกว่าเส้นโค้งกฏปฏิบัติการเดิม จากนั้นนำเส้นโค้งกฏปฏิบัติการที่ได้จากค่าเฉลี่ยของการขาดแคลนน้อยที่สุดมาทดสอบและเปรียบเทียบกับเส้นโค้งกฏปฏิบัติการเดิม โดยใช้ข้อมูลการไหลเข้าสู่อ่างเก็บน้ำที่สังเคราะห์จากอดีต 33 ปี จำนวน 1,000 เหตุการณ์ พบว่ามีประสิทธิภาพดีกว่าเส้นโค้งกฏปฏิบัติการเดิม

This research focuses on finding the optimal value of the rule curve by using the Tabu search method to improve the rule curves that considering monthly information of the rules curve of the Huai Luang reservoir Udon Thani province as a case study. The study applied 3 objective functions including a minimum average of water shortage, a minimum frequency of water shortage, and a minimum volume of highest water shortage in the optimal process of findings. In the study, the information for analysis consists of the average monthly inflow in the reservoir from 1984–2016 data, water demand data, hydrological data, and the physical feature of Huai Luang Reservoir data. Besides, it also synthesizes monthly inflow data that flows into the reservoir of 1,000 events to evaluate the efficiency of the rule curves obtained from the model. The result found that the proposed new rule curve, with 3 objective functions, similar with the existing rule curve. And when applied this new rule curve to experiment and comparison with the existing rule curve under the same condition. The result found that the new rule curve using average water shortage as an objective function in the searching process were more suitable than other rule curve including the existing rule curve. Afterward, take a rule curve that obtains from the minimum average water shortage to compare with the existing rule curve applied with the inflow in the reservoir which synthesis from 33 years past amount 1,000 events, also found that more suitable than the existing rule curve.