نام پژوهشگر: اردلان ایزدی

بهینه یابی شبکه توزیع آب شهری بر اساس معیارهای کمی و کیفی با استفاده از الگوریتم ژنتیک
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی عمران 1390
  اردلان ایزدی   غلامرضا رخشنده رو

شبکه های توزیع آب شهری هم به لحاظ اهمیت حیاتی خدماتی که ارائه می دهند و هم به لحاظ هزینه های گزافی که در بر دارند یکی از مهمترین زیر ساخت های شهری می باشند. اهمیت این شبکه ها به لحاظ محدودیت منابع آبی در جهان و مشکلات دسترسی به این منابع دو چندان گشته و تبدیل به موضوعی برای تحقیق شده است. بهینه یابی شبکه های توزیع آب می تواند گامی موثر در مدیریت و استفاده صحیح و بهینه از این زیرساخت ها باشد. بهینه یابی شبکه های توزیع آب معمولاً با لحاظ نمودن محدودیت ها و یا برآورده ساختن معیارها و استانداردهای فنی، اقتصادی و کیفی صورت می گیرد. از جمله مهمترین اهدافی که در بهینه یابی ها به آنها توجه شده است می توان به کاهش هزینه های طراحی، عملکرد و نگهداری شبکه از طریق پارامترهایی چون قطر لوله، مصرف انرژی، نحوه بازسازی و بهسازی شبکه و بهبود عملکرد شبکه از طریق بهبود مسائل کمی و کیفی آب و مدیریت منابع اشاره نمود. در این تحقیق با نوشتن یک کد الگوریتم ژنتیک در محیط نرم افزار متلب و مرتبط نمودن آن با نرم افزار epanet و اعمال آن بر روی سه شبکه شناخته شده تلاش شد تا هزینه طراحی شبکه توزیع آب به عنوان هدف بهینه گردد. در این بهینه یابی معیار کمی قابلیت اطمینان (برای ایجاد ظرفیت اضافی در شبکه جهت تامین آب مصرفی در مواقع بحرانی) و معیار کیفی وجود غلظت مناسب کلر آزاد باقیمانده در شبکه (جهت اطمینان از سالم بودن آب مصرفی) به عنوان دو قید لحاظ شدند. اثر متناقض این دو معیار بر روی هزینه شبکه اعمال گردید بطوریکه شخص تصمیم گیرنده بتواند با مقایسه این دو معیار و هزینه، از میان گزینه های متفاوت پیشنهادی از سوی طراح، بهترین گزینه را با توجه به محدودیت های فنی و اقتصادی انتخاب نماید. نتایج نشان دادکه اندک هزینه بیشتر نسبت به مینیمم هزینه، می تواند قابلیت اطمینان شبکه را تا حد قابل ملاحظه ای بهبود بخشد بدون آنکه نیاز به تزریق غلظت کلر بیشتری در مخزن باشد و بدین گونه می توان تعادلی بین هدف و قیود ایجاد نمود. آنالیز حساسیت پارامترهای موثر در هزینه شبکه با جانمایی مشخص، از جمله میزان ضریب زوال کلر، ضریب زبری هیزن ویلیام و دبی مصرفی نشان داد که با افزایش عوامل فوق هزینه شبکه نیز افزایش می یابد.