طراحی بهینه شبکه های توزیع آب تحت عدم قطعیت های هیدرولیکی و استحکام بخشی

از موارد رایج عملکرد نامطلوب شبکه­ های توزیع آب، عدم قطعیت­ در تقاضای آب برنامه ­ریزی شده و تغییرات در مقادیر زبری لوله ­ها است. در این تحقیق مدلی برای بهینه ­سازی شبکه ­هایی که اجرا شده ­اند ولی نیاز به استحکام بخشی تحت شرایط عدم قطعیت دارند، توسعه داده شده است. در این  مدل، شبیه ­ساز EPANET با الگوریتم بهینه ­سازی ژنتیک در محیط برنامه ­نویسی متلب تلفیق شده است. به این صورت که ابتدا با استفاده از مفهوم منطق فازی، توابع عضویت فازی پارامترهای ورودی (تقاضای گرهی و ضریب زبری لوله) ایجاد شده است، سپس با در نظر گرفتن ارتباط بین تقاضاها و هد فشاری مورد نیاز گره ­ها و استفاده از روش تاثیر (Gupta and Bhave ۲۰۰۷) مدل بهینه ­سازی فازی به مدل قطعی تبدیل شده و نهایتا با استفاده از الگوریتم ژنتیک قطر لوله ­هایی که بایستی به موازات لوله­ های موجود کارگذاری شوند به­ دست می­آید. روش ایجاد شده برای یک شبکه نمونه از تحقیقات گذشته با تغییر سطح عدم قطعیت­ بررسی شد که نتایج حاکی از افزایش ۲۸ درصدی هزینه شبکه با افزایش۵۰ درصدی عدم قطعیت ­های در نظر گرفته شده و کاهش ۵/۷ درصدی هزینه با اعمال ۷۵/۰ متر تلورانس در هد فشاری مورد نیاز بود. روش پیشنهاد شده بر اساس الگوریتم ژنتیک کاملا مناسب بوده و جوابی را ایجاد می­کند که فشارهای مورد نیاز در بدترین وضعیت ایجاد شده تامین شود.

کلیدواژه ها:

تقاضای گره ها ، روش فازی ، زبری لوله ها ، عدم قطعیت ، هد فشاری