کنترل نشت در شبکه های توزیع آب با استفاده از مدیریت فشار

مدیریت کنترل نشت در شبکه های توزیع آب شهری بی شک یکی از مهمترین دغدغه های مسئولین امر تهیه و توزیع آب شهری می باشد. تاکنون روش های مختلفی جهت مدیریت کنترل نشت ارائه شده است. یکی از بهترین و با صرفه ترین روش های ارائه شده، مدیریت فشار در شبکه است که استفاده از شیرهای فشارشکن از متداول ترین ابزار های آن می باشد. در این پایان نامه مکان یابی بهینه نصب شیرهای فشارشکن در شبکه به عنوان یک مساله بهینه سازی در مدیریت بهره برداری از شبکه توزیع آب تعریف و مدل های بهینه سازی پیشنهادی جهت حل این مساله توسعه داده شد. به منظور کنترل نشت دو دیدگاه بررسی گردید: (1) حداقل سازی میزان نشت در شبکه؛ (2) حداکثر سازی محدوده فشارهای مطلوب در شبکه. این دو دیدگاه به صورت جداگانه در قالب توابع هدف اول و حداقل نمودن هزینه نصب شیرهای فشارشکن در شبکه توزیع آب به عنوان هدف دوم مساله تعریف شدند. هم چنین الگوریتم ژنتیک تک هدفه استاندارد و یکی از جدیدترین الگوریتم های ژنتیک چند هدفه با عنوان nsga ii به عنوان ابزار بهینه سازی به کار گرفته شدند. جهت حل مدل های بهینه سازی، یک برنامه کامپیوتری در محیط نرم افزار matlab نوشته شد و از نرم افزار شناخته شده epanet برای شبیه سازی هیدرولیکی شبکه توزیع آب استفاده شد. سپس کارایی و قابلیت این مدل ها بر روی دو مطالعه موردی فرضی و واقعی آزموده شد. نتایج نشان داد 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. به عنوان نمونه بهینه سازی موجب حدود 60 درصد کاهش در مقدار نشت اولیه و حدود 50 درصد افزایش پوشش محدوده فشارهای مطلوب در شبکه واقعی مورد مطالعه شده است.