Robust optimization to secure urban bulk water supply against extreme drought and uncertain climate change

سیستم آبرسانی شهری آب را با قابلیت اطمینان بالا تامین می کند و در صورت خشکسالی شدید باید از سقوط اقتصادی و اجتماعی فاجعه آمیز جلوگیری کرد. با توجه به عدم اطمینان عمیق در مورد تغییرات آب و هوایی آینده، بسیار مهم است که راه حل های قوی برای تامین امنیت سیستم های شهری شهری علیه خشکسالی شدید ایجاد شود. برای مقابله با این چالش یک رویکرد به یکپارچه سازی توسعه داده شد: 1) یک مدل تصادفی از جریان چند سایت، که منجر به تغییر سناریوی تغییر آب و هوا می شود؛ 2) شبیه سازی مونت کارلو از سیستم آبرسانی شهری که به یک چارچوب بهینه سازی قوی تبدیل شده و با استفاده از الگوریتم تکاملی چند هدفه حل شده است. و 3) یک فضای تصمیم گیری جامع از جمله قوانین عملیاتی، سرمایه گذاری در منابع جدید و جایگزینی منبع و یک طرح احتمالی خشکسالی با اقدامات متعدد با تأثیرات شدید اقتصادی و اجتماعی. یک مطالعه موردی امکان پذیری این رویکرد را برای سیستم پیچیده شهری پیچیده شهر نشان داد. هدف اصلی این بود که به حداقل رساندن هزینه های مورد انتظار در حال حاضر از سرمایه گذاری زیربنایی، بهره برداری از سیستم و هزینه های اجتماعی یک استاندارد؟ و محدودیت های اضطراری. با معرفی یک هدف دوم که موجب به حداقل رساندن تفاوت در هزینه های جاری بین خشک ترین و مرطوب ترین سناریوهای تغییر آب و هوا در آینده و یا هزینه های جاری در حال حاضر برای سناریوی خشک و کم آبی می شود، تعادل بین بهره وری و استحکام شناسایی شد. نتایج نشان می دهد که تغییر قابل توجهی در سرمایه گذاری و استراتژی عملیاتی ممکن است رخ دهد، زمانی که تصمیم گیرنده از اولویت های قوی تر برای ثبات برخوردار است و این بستگی به اندازه گیری استحکام پذیری است. علاوه بر این، راه حل ها نه تنها تحت تاثیر عدم اطمینان در مورد تغییرات آب و هوایی آینده، بلکه همچنین فشار بر سیستم و طیف وسیعی از گزینه های موجود تاثیر می گذارد.