بهینه سازی فشار در شبکه توزیع آب شهری با هدف حداقل سازی نشت

مدیریت منابع آب شیرین با توجه به وضعیت موجود یکی از مهمترین مسائلی است که مورد توجه مسئولین و کارشناسان این حوزه می باشد. یکی از بخش هایی که مورد توجه کارشناسان برای جلوگیری از اتلاف آب شیرین می باشد، شبکه های توزیع آب شهری است. اتلاف در شبکه های توزیع آب شهری عمدتا به صورت نشت از لوله ها و اتصالات است که مدیریت این بخش می تواند سهم به سزایی در کاهش اتلاف منابع آب داشته باشد. تاکنون روش های مختلفی جهت کنترل نشت از شبکه ارائه شده است که یکی از بهترین و به صرفه ترین روش های ارائه شده، مدیریت فشار در شبکه است که استفاده از شیرهای فشار شکن از متداول ترین ابزارهای آن می باشد. در این مقاله مکان یابی بهینه نصب شیرهای فشارشکن به همراه میزان فشار خروجی از آن به عنران یک مسئله بهینه سازی در مدیریت بهرهبرداری از شبکه توزیع آب تعریف گردیده و از الگوریتم چندهدفه به عنوان ابزار بهینه سازی استفاده شده است. جهت حل مدل بهینه سازی، یک برنامه کامپیوتری در محیط نرم افزار MATLAB نوشته شد و از نرم افزار EPANET برای شبیه سازی هیدرولیکی شبکه توزیع آب استفاده شد. سپس کارایی و قابلیت این مدل بر روی یک مطالعه واقعی آزموده شد. نتایج حاصل از اجرای این مدل بر روی شبکه توزیع آب شهر کرمان (منطقه الغدیر) نشان می دهد که نصب و تنظیم شیرآلات فشارشکن مطابق با موقعیت ها و تنظیمات بهینه خروجی مدل های پیشنهادی بهبود قابل توجهی در اهداف مورد نظر به خصوص میزان تلفات سالانه این شبکه ها به وجود آورده است. با توجه به نتایج بدست آمده نصب 3 عدد شیر فشار شکن با شرایط نشان داده شده در جدول ( 1 ) بهترین عملکرد را دارد. با نصب این 3 شیر فشار شکن 52 / 37 % از فشار اضافی سیستم کاهش پیدا می کند. در این حالت شیرهای شماره 1 ، 34 و 47 در سیستم با فشار خروجی 30 ، 30 و 46 نصب گردیده اند.

کلیدواژه ها:

شبکه توزیع آب ، مدیریت فشار ، نشت ، الگوریتم بهینه سازی چندهدفه ، شیرهای فشارشکن