طراحی بهینه نمونه برداری فشار در شبکه های توزیع آب برای کالیبراسیون مدل‎های هیدرولیکی

یکی از مهم ترین کاربردهای مدل های هیدرولیکی شبکه های توزیع آب، شبیه سازی و درک شرایط غیرنرمال شبکه است. لذا وجود مدل های کالیبره شده برای ایجاد درک واقعی از رفتار شبکه ضروری است. انجام این فرایند نیازمند جمع آوری داده های میدانی از شبکه است تا با مقایسه رفتار پیش بینی شده به وسیله مدل با داده های واقعی، عملکرد مدل اصلاح شود. نمونه برداری از شبکه محدودیت های مختلفی دارد. بنابراین فرآیند طراحی نمونه‎برداری، جنبه های مختلف نمونه برداری نظیر مکان، تعداد و تناوب را به‎صورت بهینه تعیین می‎کند. در این مقاله به منظور طراحی نمونه‎برداری، تمرکز روی مکان های اندازه گیری فشار به منظور کالیبراسیون مدل هیدرولیکی است. برای اجرای طراحی نمونه‎برداری، ابتدا با انجام تحلیل حساسیت، عدم قطعیت در فشار هر گره میان پارامترهای ورودی مدل تقسیم می شود. در این مقاله از روش تحلیل حساسیت عمومی سوبول و الگوریتم ژنتیک چندهدفه عدد صحیح تحت عنوان الگوریتم MI-NSGA-II با دو معیار هزینه های نمونه برداری کمینه و آنتروپی بیشینه برای انتخاب نقاط نمونه برداری بهینه استفاده شده است. بررسی سناریوهای مختلف، بیانگر تاثیر نوع پارامتر بر موقعیت نقاط منتخب است. در این میان میزان مشابهت نتایج سناریوهای ترکیبی با سناریوهای مجزا از حالات شامل زبری، به حالات شامل تقاضا کاهش پیدا می کند که بیانگر نقش موثرتر زبری در انتخاب نقاط در سناریوهای ترکیبی است. هم چنین بررسی حالات ترکیبی پارامترها نشان داد که اندرکنش های میان پارامترها در انتخاب نقاط موثر است.

کلیدواژه ها:

شبکه توزیع آب ، مدل هیدرولیکی ، تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار ، کالیبراسیون ، طراحی نمونه‎برداری ، تحلیل حساسیت