طراحی/ نوسازی شبکه های توزیع آب بر پایه معیارهای اطمینان پذیری هیدرولیکی ومکانیکی

در چند دهه اخیر با توجه به هزینه های بالای اجرای یک شبکه آبرسانی، طراحی شبکه هایی با کمترین هزینه و بیشترین قابلیت اطمینان اهمیت بالایی از نظر مهندسی دارد. یکی از مسائلی که در تحقیقات چند سال اخیر مورد توجه قرار گرفته است مقایسه شاخص ها و بررسی موفقیت نسبی آنها در اندازهگیری قابلیت اطمینان شبکه های آبرسانی است. در این مقاله، بررسی بر روی سه شاخص قابلیت اطمینان انعطاف پذیری شبکه (NRI)، شاخص حداقل هد مازاد (MSH) و شاخص آنتروپی (ERI) بوسیله الگوریتم بهینهسازی NSGA-II و نرم افزار Epanet و برای یک شبکه توزیع آب استاندارد انجام شد. آزمون شاخص های مورد بررسی برای سه سناریوی شکست لوله ها و دو سطح هزینه متفاوت و 100 تکرار انجام شدند که نتایج نشان داد در هر دو سطح هزینه بالا و پایین، شاخص قابلیت اطمینان NRI نیاز آبی گره های شبکه را نسبت به سایر شاخص ها، بیشتر تامین کرده و افت فشار کمتری را در شبکه ایجاد می کند. در نتیجه قابلیت اطمینان کل شبکه را در هنگام شکست ناگهانی افزایش میدهد. در پایان، نتیجه کار نشان دهنده عملکرد رضایت بخش شاخص عملکرد NRI با توجه به اهداف در نظر گرفته شده برای انها (که قرار گرفتن فشار گره ها بین فشار کمینه و بیشینه مجاز) بوده است. برای نوسازی شبکه های اسیب دیده، از مقایسه این شاخص های اطمینان پذیری استفاده شده است. به این صورت که شبکه های طراحی شده بر مبنای هر یک از این شاخص ها ی اطمینان پذیری (که هر کدام از این شبکه ها از نظر اقتصادی بهینه شده اند)، در سناریوهای مختلف شکست باهم مقایسه شده اند. در نهایت، شبکه طراحی شده بر مبنای شاخص NRI عملکرد بهتری داشته است. این نشان می دهد که این شاخص علاوه بر طراحی شبکه، برای نوسازی شبکه یا مواجهه با شرایط غیر طبیعی شکست نیز بهترین عملکرد را در بین سایر شاخص ها داشته است و در نهایت می توان از قطرهای بهینه شده این شاخص اطمینان پذیری برای نوسازی شبکه توزیع اب استفاده کرد.

کلیدواژه ها:

شبکه های آبرسانی شهری ، بهینه سازی ، شاخصهای قابلیت اطمینان ، الگوریتم چند هدفه (NSGA-II)