پژوهش آب ایران

پژوهش آب ایران

آنالیز فازی شبکههای توزیع آب تحت شرایط کمبود فشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانش آموخته، بخش آبیاری، دانشگاه شهید باهنر کرمان
2 دانشیار بخش مهندسی آب، دانشگاه شهید باهنر کرمان
3 رئیس تحصیلات تکمیلی دانشگاه شهید باهنر کرمان
4 دانشیار بخش مهندسی آب، دانشگاه شهید باهنر کرمان.
چکیده
چکیده

به‌طور کلی دو نوع تحلیل در شبکه‌های آبرسانی مرسوم است: 1- تحلیل مبتنی بر تقاضا و 2- تحلیل مبتنی بر فشار. یک شبکه توزیع آب ممکن است به‌خاطر بالا رفتن زبری لوله‌ها، شکست لوله‌ها یا ناکافی بودن فشار پمپ دچار کمبود آب باشد (یا بشود). در چنین شرایطی شبکه در همه گره‌ها نمی‌تواند تقاضای موردنیاز را تأمین کند. بنابراین برخلاف آنالیز وابسته به تقاضای ثابت، تحت شرایط کمبود فشار، خروجی گره‌ها غیرثابت و تابعی از هدهای فشاری در دسترس می‌باشد که به مجموعه معادلات حاکم بر شبکه اضافه می‌گردد. در این تحقیق با توسعه یک مدل، حل این معادلات به‌صورت مسـئله بهینه‌سازی در نظر گرفته شده است که شبیه‌سازی بر اساس فراخوانی نرم‌افزار شبیه‌ساز هیدرولیکی EPANET در محیط متلب و بهینه‌سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک انجام می‌گردد. مدل مذکور مبتنی بر آنالیز فازی بوده تا چگونگی انتشار عدم‌قطعیت از متغیرهای مستقل یا پارامترهای اساسی (مثل تقاضای مورد نیاز گره‌ها و ضرایب زبری لوله‌ها) به متغیرهای وابسته (مثل جریان لوله‌ها، خروجی گره‌ها و هدهای در دسترس) را نشان ‌دهد. برای صحت‌سنجی، دو شبکه از تحقیقات پیشین انتخاب شد و شبکه‌ها با مدل توسعه داده شده و نرم‌افزار WaterNetGen تحلیل شدند و نهایتاً نتایج با هم مقایسه گردید. سپس به‌عنوان مطالعه موردی به تحلیل هیدرولیکی شبکه توزیع آب شهر جنگل تحت شرایط غیر‌قطعی و کمبود فشار پرداخته شد. نتایج به‌دست آمده نشان داد که در شرایط کمبود فشـار اختلاف نتایج حاصل از تحلیل مبتنی بر فشار و تحلیل مبتنی بر تقاضا، قابل توجه می‌باشد. با مدل بهینه‌سازی پیشنهادی می‌توان محدوده پاسخ‌های سیستم را بدون نیاز به یک‌نواخت بودن ارتباط بین پارامترهای مستقل و وابسته بدست آورد. در این تحقیق فقط مقادیر تقاضای گره‌ها غیر قطعی در نظر گرفته شده است در حالی‌که برای شناسایی بهتر نواحی آسیب‌پذیر در شبکه توزیع آب، می‌توان هر پارامتر غیر قطعی دیگری به عنوان متغیر، به الگوریتم اضافه نمود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


  • تاریخ دریافت 04 شهریور 1401
  • تاریخ بازنگری 09 اسفند 1401
  • تاریخ پذیرش 11 اسفند 1401
  • تاریخ انتشار 01 مرداد 1402