بهینه سازی دو هدفه شبکه توزیع آب با اهداف کمینه سازی هزینه و نوسانات فشار

یکی از مشکلات اساسی در شبکه های توزیع آب، وجود نشت در سیستم و هدر رفت مقادیر قابل توجهی آب است. نوسان فشار بالای جریان در لوله ها به مرور زمان باعث ایجاد ترک و شکستگی در لوله ها و خروج مقادیر قابل توجه آب از سیستم توزیع می شود. با کاهش این اختلاف فشار در شبکه می توان باعث جلوگیری از نشت در سیستم و در نتیجه افزایش اطمینان پذیری سیستم شد. در این پایان نامه،در قسمت اول بهینه سازی شبکه های توزیع آّ با هدف کاهش هزینه لوله ها انجام شده است که متغیرهای اصلی در آن پلان شبکه و قطر لوله ها می باشد. این نوع بهینه سازی قبلا توسط دانشمندان زیادی صورت پذیرفته است. در این بهینه سازی که بوسیله الگوریتم ژنتیک انجام پذیرفته است بهینه سازی بوسیله تکنیک اعمالی در جهش ارتقاء یافته و نتایج رضایت بخشی بدست آمده است. در تکنیک اعمال شده جهش به جای اعمال بر یک ژن بر دو ژن اعمال شده است. نتایج بدست آمده از این قسمت با نتایج بدست آمده از فعالیت های مشابه پیشین مقایسه شده است. کاربرد این مدل در یک مثال کاهش هزینه در حدود 1000 دلار و در مدل بزرگتری کاهش حدود 10000 دلار را نشان می دهد. در مرحله دوم از این پایان نامه، به بهینه سازی دو هدفه شبکه توزیع آب با اهداف کاهش نوسانات فشار و کاهش هزینه پرداخته شده است. کاهش نوسانات فشار در شبکه از دو طریق صورت پذیرفته است: 1- نزدیک کردن فشار در گره ها به فشار متوسط و 2- نزدیک کردن فشار در گره ها به فشار حداقل مجاز. مزیت استفاده از روش اول، تامین فشار کافی در گره های دوردست، کاهش فشارهای بالا در سیستم، کاهش احتمال نشت و افزایش اطمینان پذیری شبکه است. همچنین در روش دوم، علاوه بر کاهش نوسانات فشار، فشار در تمامی گره ها به فشار حداقل نزدیک شده و کاهش قابل ملاحظه نشت از سیستم را نتیجه خواهد داد. این پایان نامه مدلی جهت بهینه سازی همزمان قطر و جانمایی لوله ها در شبکه های آبرسانی به منظور کاهش نوسانات فشار و کاهش هزینه لوله ها با استفاده از nsga2 ارائه می دهد. الگوریتم nsga2 در محیط متلب کدنویسی شده و تحلیل هیدرولیکی شبکه ها بوسیله نرم افزار epanet2 صورت پذیرفته است.کی از مشکلات اساسی در شبکه های توزیع آب، وجود نشت در سیستم و هدر رفت مقادیر قابل توجهی آب است. نوسان فشار بالای جریان در لوله ها به مرور زمان باعث ایجاد ترک و شکستگی در لوله ها و خروج مقادیر قابل توجه آب از سیستم توزیع می شود. با کاهش این اختلاف فشار در شبکه می توان باعث جلوگیری از نشت در سیستم و در نتیجه افزایش اطمینان پذیری سیستم شد. در این پایان نامه، کاهش نوسانات فشار در شبکه از دو طریق صورت پذیرفته است: 1- نزدیک کردن فشار در گره ها به فشار متوسط و 2- نزدیک کردن فشار در گره ها به فشار حداقل مجاز. مزیت استفاده از روش اول، تامین فشار کافی در گره های دوردست، کاهش فشارهای بالا در سیستم، کاهش احتمال نشت و افزایش اطمینان پذیری شبکه است. همچنین در روش دوم، علاوه بر کاهش نوسانات فشار، فشار در تمامی گره ها به فشار حداقل نزدیک شده و کاهش قابل ملاحظه نشت از سیستم را نتیجه خواهد داد. این پایان نامه مدلی جهت بهینه سازی همزمان قطر و جانمایی لوله ها در شبکه های آبرسانی به منظور کاهش نوسانات فشار و کاهش هزینه لوله ها با استفاده از nsga2 ارائه می دهد. الگوریتم nsga2 در محیط متلب کدنویسی شده و تحلیل هیدرولیکی شبکه ها بوسیله نرم افزار epanet2 صورت پذیرفته است.