بهره برداری بهینه هیدرولیکی و کیفی شبکه های توزیع آب

هزینه های بهره برداری، درصد قابل توجهی از هزینه شبکه های آبرسانی را تشکیل می دهند. این هزینه ها شامل هزینه های انرژی، هزینه های تعمیر و نگهداری پمپ، هزینه های اتفاقات و حوادث برای تعمیر شکست لوله ها، هزینه های تلفات و هدررفت آب و هزینه های کلرزنی می باشند. مدیریت بهینه هزینه های انرژی برای تأمین آب مورد نیاز متقاضیان همراه با کاهش دیگر هزینه های بهره برداری نهایت اهمیت را دارد. برای رسیدن به این مهم، بهینه سازی به عنوان ابزاری قدرتمند معرفی شده است. بهینه سازی در سامانه های شهری هم در فاز طراحی و هم در فاز بهره برداری، مورد نیاز می باشد. اگر چه طراحی بهینه با در نظر گرفتن قیود هر چه بیشتر باعث می شود تا در دوران بهره برداری، بهره برداران از منابع آب با مشکلات کمتری مواجه شوند، اما بهینه سازی طراحی قطعاً کافی نبوده و عملکرد بهینه شبکه آبرسانی مستلزم بررسی بیشتر اجزای فعال شبکه مانند پمپ ها و منابع کیفی می باشد. در این رساله با معطوف شدن به فاز بهره برداری سعی می شود، بهینه سازی چند هدفه عملکرد شبکه های آبرسانی با حداقل ساختن هزینه های بهره برداری و حداکثر نمودن همزمان قابلیت اطمینان هیدرولیکی و کیفی انجام شود. در این پژوهش، رابطه جدیدی برای قابلیت اطمینان مکانیکی پمپ تعریف شده است که در واقع با توجه به تغییر نقطه کار پمپ روی منحنی های عملکرد می تواند شاخص مناسبی برای هزینه های تعمیر و نگهداری پمپ باشد. همچنین رابطه ای برای قابلیت اطمینان هیدرولیکی ایستگاه پمپاژ درنظر گرفته شده است بگونه ای که از یک طرف فشار مطلوب در گره ها را برای تأمین آب مورد نیاز مصرف کنندگان برآورده می کند و از طرف دیگر اضافه فشار موجود در شبکه را برای صرفه جویی هزینه های تلفات و هدررفت آب و همچنین هزینه های حوادث و اتفاقات (هزینه های تعمیر شکست لوله ها) کاهش می دهد. برای بهینه سازی عملکرد کیفی شبکه هم سعی شده است تا پارامترهای سن آب و کلر در محدوده استاندارد خود قرار بگیرند که براین اساس قابلیت اطمینان کیفی برای هرکدام تعریف گردیده است.