بهینه سازی فشار در شبکه توزیع آب با هدف مدیریت مصرف آب شهری

در شرایط بحران شدید کم آبی اعمال محدودیت های مصرف آب که بارزترین آنها سیاست جیره بندی است، شاید اولین و رایج ترین راه حل برای مواجه با آن باشد. علی رغم مشکلات متعددی که این سیاست از جنبه های مختلف به مردم و دولت ها تحمیل می کند، اما کماکان در بسیاری از نقاط جهان اجرایی می شود. در مقابل ایده دیگری که در برخی از شهرهای ایران پیاده سازی شده، ایده مدیریت تقاضای آب در شرایط کم آبی با استفاده از مدیریت فشار یا سیاست مدیریت فشار با رویکرد مدیریت تقاضا است. در این رویکرد بر خلاف روش جیره بندی، در تمامی ساعات شبانه روز شبکه توزیع دارای جریان آب است؛ ولی به دلیل افت شدید فشار، قابلیت تامین صد درصدی تقاضای مشترکین وجود ندارد. در این مقالهبه کمک یک مدل ترکیبی که با تلفیق نرم افزارهای EPANET2 و Matlab ایجاد شده، به بررسی این سیاست و تاثیر آن بر تغییرات تقاضای آب در گره های مصرف پرداخته شده است. شبیه سازی هیدرولیکی شبکه، به کمک نرم افزار بهبودیافته EPANET2 به منظور تحلیل شبکه به روش تحلیل مبتنی بر فشار انجام و از طریق نرم افزار Matlab به مدل بهینه ساز لینک شده است. در این مدل، با کاهش فشار از طریق تنظیم بهینه فشار در شیرهای فشارشکن و در نتیجه کاهش فشار در گره های مصرف، دبی قابل برداشت در گره ها مطابق با رابطه هد دبی کاهش می یابد. کارایی مدل، با استفاده از سه شبکه فرضی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که می توان به کمک تنظیم بهینه فشار در شبکه توزیع با استفاده ازشیرهای فشارشکن، مصرف آب را تا حد قابل توجهی کاهش داد.

کلیدواژه ها:

مدیریت مصرف ، شبکه توزیع آب ، مدیریت فشار ، شیر فشارشکن ، الگوریتم زنتیک