بهینه سازی شبکه های توزیع آب

برخورداری از آب آشامیدنی سالم یکی از حقوق اولیه انسانها در جوامع امروزی است. ایفای این حق مستلزم تهیه و تامین، انتقال، تصفیه و توزیع آب آشامیدنی در جوامع شهری و روستایی است که هزینه های هنگفتی را بر بودجه کشورها بخصوص کشور ما ایران تحمیل می کند. بدیهی است هر گونه صرفه جویی در این زمینه امکان دسترسی بیشتری از افراد جامعه را به این نعمت الهی فراهم می کند. در این پایان نامه روشی برای طراحی بهینه شبکه های آبی ارائه می شود که با استفاده از دو نرم افزار بهینه سازی موسوم به ‏‎doc‎‏ و ‏‎dot‎‏ امکان طراحی بهینه شبکه های آبی و سیستم پمپاژ آنها را فراهم می نماید. بدین منظور جهت تحلیل شبکه از روش جز به جز و برای طراحی بهینه شبکه از روش بهینه سازی مقید استفاده شده است. بدین ترتیب که در بیان فرمولبندی مسئله، قطر لوله و ارتفاع آبرسانی پمپ بعنوان متغیرهای تصمیم و پیوستگی دبی در گرهها، توازن انرژی در حلقه ها، محدوده های مجاز سرعت و فشار و بالاخره قطرهای موجود در بازار بعنوان قیود در نظر گرفته شده اند. قیود هیدرولیکی شبکه بصورت ضمنی و از طریق برنامه تحلیل شبکه تامین می شود. مسئله طراحی به یافتن متغیرهای تصمیم مورد نظر به گونه ایکه ضمن تامین قیود مسئله کمترین هزینه را داشته باشد، تحویل خواهد شد. در روش ارائه شده فوق از برازش حداقل مربعات برای تقریب زدن قطر لوله ها و ارتفاع آبرسانی موجود در تابع هزینه استفاده شده است. قابلیتهای روش مورد نظر با حل مثالهای نمونه و مقایسه آن با جوابهای بدست آمده از سایر روشها مورد بررسی قرار گرفته است. جوابهای بدست آمده در مقایسه با جوابهای موجود رضایتبخش بوده است.