مکانیابی و تنظیم بهینه شیرهای کاهنده فشار در شبکه های آبرسانی شهری به منظور مدیریت فشار و کاهش نشت

با توجه به متغیر بودن میزان تقاضا در ساعات مختلف شبانه روز از فصول متفاوت سال، فشار شبکه توزیع آب در زمانهای مختلف، متفاوت خواهد بود. در مواقع کاهش تقاضا نسبت به بیشینه مصرف، فشار شبکه افزایش می یابد و این افزایش فشار منجر به افزایش نشت از اتصالات فرسوده و شکستگی های کوچک می گردد. یکی از روش های کاهش نشت، مدیریت فشار شبکه و کاهش دادن فشار مازاد در تمام ساعات شبانه روز است که این مهم می تواند توسط شیرهای کاهنده فشار محقق گردد. اما سوال اینجاست که شیرهای کاهنده فشار به چه تعداد و در کدام نقاط شبکه باید نصب شوند تا بهترین عملکرد را در مدیریت فشار داشته باشند. در تحقیق حاضر در ابتدا با استفاده از یک الگوریتم بهینه سازی که از تلفیق الگوریتم ژنتیک و الگوریتم تکامل تفاضلی تشکیل شده است، تعداد و مکان بهینه ی شیرهای کاهنده فشار در شبکه توزیع آب شهری مشخص می گردد. سپس جهت مدیریت فشار در هنگام بهره برداری از شبکه میزان فشار خروجی بهینه ی هر یک از شیرها برای رسیدن به کمترین میزان نشت به دست می آید. در نهایت روش ارائه شده بر روی یک شبکه آبرسانی واقعی در استان گیلان اعمال شده و ضمن تعیین تعداد و مکان بهینه ی شیرهای کاهنده فشار، فشار بهینه خروجی شیرها تنظیم گردید. نتایج نشان دادند که با مدیریت فشار شبکه موصوف، می توان میزان نشت آب را از ۲۱.۹% به ۱۲.۳% (به اندازه ۴۱.۳%) کاهش داد.

کلیدواژه ها:

Urban water networks ، location of pressure reducing valves ، pressure management ، reduction of bacjground leakage ، optimization ، شبکه های آبرسانی شهری ، مکانیابی شیرهای کاهنده فشار ، مدیریت فشار ، کاهش نشت زمینه ، بهینه سازی