تعیین نواحی مجزای اندازه گیری شده در شبکه توزیع آب شهری با استفاده از تئوری گراف و خوشه بندی

در تحقیق حاضر از روش های تئوری گراف (الگوریتم های گیروان-نیومن و افراز طیفی گراف) و خوشه بندی (روش های K-means و تجمعی) برای تقسیم شبکه توزیع آب شهری بهارستان، اصفهان به ۲ و ۳ ناحیه مجزا استفاده شده است. در ادامه، هریک از این روش ها به یک پیکربندی منحصر به فرد برای نواحی منتهی شده که دارای تعدادی لوله بین نواحی هستند. این لوله ها به صورت جداگانه باز شده و شبکه تحلیل می شود. درنهایت، لوله هایی که منجر به فشارهای گرهی نامنفی و حداقل فشار متوسط شبکه شدند به عنوان لوله های رابط بهینه بین نواحی انتخاب می شوند. مقایسه نتایج نشان دهنده آن است که در صورتی که فقط زمان محاسباتی مد نظر باشد، بهترین انتخاب روش های خوشه بندی است که مدت زمان اجرای آن حدود ۱ ثانیه است. این در حالی است که اگر بیشترین کاهش فشار متوسط شبکه مد نظر باشد با استفاده از روش افراز طیفی گراف در حالت ۲ و ۳ ناحیه مجزا به ترتیب فشار متوسط شبکه را تا ۴۱.۲ متر و ۳۸.۳ متر کاهش می یابد. همچنین اگر کمترین زمان محاسباتی و کاهش فشار متوسط شبکه به صورت همزمان مد نظر باشد بهترین روش، روش Agglomerative است که در حالت ۲ و ۳ ناحیه مجزا به ترتیب فشار متوسط شبکه (زمان محاسباتی)، ۴۲.۳ متر (۱.۱ ثانیه) و ۳۸.۵ متر (۱.۳ ثانیه) می باشد.

کلیدواژه ها:

شبکه توزیع آب شهری ، نواحی مجزای اندازه گیری شده ، تئوری گراف ، خوشه بندی ، بهارستان