Development of the algorithm of fuzzy optimization in the hydrodynamic analysis for the purposes of groundwater control system design

Abstract

Sistemi za odbranu od podzemnih voda se koriste za zaštitu hidrotehničkih objekata, priobalja, meliorativnih područja, naselja, rudnika, industrijskih područja, predstavljajući značajne segmente bez kojih bi funkcionalnost ovih objekata i područja bila dovedena u pitanje. Posebno složeni sistemi odbrane od podzemnih voda se karakterišu kod ležišta mineralnih sirovina, imajući u vidu njihovu dinamičnost, koja se ogleda u stalnom širenju ležišta, kao i činjenicu da ova ležišta prodiru duboko u stensku masu različitog strukturnog tipa poroznosti, a time i u podzemne vode, različite po hidrodinamičkim osobinama. Upravo ovakav sistem zahteva stalno prilagođavanje novonastalim uslovima, što uslovljava uspostavljanje i razvoj metodskih postupaka za uspešnu odbranu od podzemnih voda u uslovima kontinuiranih promena. Parcijalni pristup rešavanja ove problematike najčešće ne dovodi do efikasnog, odnosno, do optimalnog rešenja sistema odbrane od podzemnih voda. Integracijom različitih faktora koji podrazumevaju tehničke karakteristike sistema odbrane od podzemnih voda, uticaje na životnu sredinu, ekonomske kriterijume i njihove podkriterijume, moguće je sveobuhvatnije sagledati predmetnu problematiku. U cilju rešavanja ovog zadatka primenjeni su različiti postupci: metoda hidrodinamičkog modeliranja režima podzemnih voda i kombinacija teorije fuzzy logike i višekriterijumske optimizacije. Za projektovanje i izbor karakteristika sistema odbrane od podzemnih voda primenjena je metoda hidrodinamičkog modeliranja režima podzemnih voda. Tako su definisani elementi sistema za odbranu od podzemnih voda, njihove karakteristike (npr. kapaciteti bunara), njihov raspored u planu i profilu, redosled izvođenja drenažnih objekata, a sve to je povezano sa šemom i dinamikom izvođenja pripremnih i eksploatacionih radova na površinskom kopu. Rezultat primene metode hidrodinamičkog modeliranja režima podzemnih voda predstavlja dobijajnje više varijantnih rešenja, tj. "scenarija"/"alternativa" sistema odbrane od podzemnih voda, te je tako omogućeno sagledanje efekata rada različitih sistema odbrane. U dosadašnjoj praksi rešavanja problematike dreniranja površinskih kopova prilikom izbora optimalnog rešenja najčešće se rukovodilo ekonomskim kriterijumima. U ovom radu je primenjena savremena metoda odlučivanja u cilju izbora optimalnog sistema odbrane od podzemnih voda, te su "težine" svih rešenja utvrđivane primenom metode fuzzy optimizacije, tj. fuzzy analitičko hijerarhijskog procesa (FAHP), baziranog na trougaonim fuzzy brojevima. Primenom navedene metode analizirani su različiti kriterijumi i njihovi podkriterijumi, koji utiču na donošenje optimalnog rešenja. Shodno navedenom, omogućena je održiva odluka o izboru sistema odbrane od podzemnih voda dobijena prethodnom hidrodinamičkom analizom. Ključne reči: upravljanje podzemnim vodama, hidrodinamički model, fuzzy logika, trougaoni fuzzy brojevi, znanje eksperta, optimizacija 1. UVOD Rad je proistekao iz istraživanja koja su izvedena tokom izrade doktorske disertacije [1].Cilj rada je da se p...