تنظیم شیرهای فشارشکن در شبکه‌های توزیع آب: بهینه‌سازی چندهدفه اطمینان‌پذیری فشار گرهی و سن آب
کد مقاله : 1519-IWWA
نویسندگان
نگین نادریان *، مهدی احمدی، حامد حمزه‌‌خانی
دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست
چکیده مقاله
مدیریت فشار در شبکه‌های توزیع آب می‌تواند از طریق کاهش نشت و دفعات ترکیدگی اجزای شبکه، به بهبود عملکرد و بهره‌برداری از شبکه کمک کند. در این راستا، استفاده از شیرهای فشارشکن می‌تواند با کنترل فشار، قابلیت اطمینان فشار گرهی و نواحی سرویس‌دهی شبکه را بهبود دهد. در عین حال، سن آب یکی از شاخص‌های حائز اهمیت در بهره برداری از شبکه است که کاهش آن در بهبود کیفیت آب اثر گذار است. در این پژوهش، بهره‌برداری از شیرهای فشارشکن با رویکرد تنظیم مبتنی بر زمان در شبکه فرضی L-Town، به‌عنوان یک شبکه‌ معیار در مطالعات مدل‌سازی و مدیریت شبکه‌های توزیع آب، بهینه‌سازی شد. هدف پژوهش تعیین تنظیمات بهینه زمانی شیرها با درنظرگرفتن هم‌زمان افزایش قابلیت اطمینان فشار گرهی و کاهش سن آب بود. مدل بهینه‌سازی چندهدفه با استفاده از الگوریتم NSGA-III حل شد. نتایج نشان داد که راهکار بهینه موجب افزایش 2/36% قابلیت اطمینان فشار گرهی و کاهش 6/5% سن آب نسبت به حالت پایه شد. همچنین، نشت آب 37/14% و فشار متوسط شبکه 3/28% نسبت به حالت اولیه کاهش یافت. نتایج بیانگر اثربخشی تنظیم زمانی شیرهای فشار‌شکن در بهبود هم‌زمان عملکرد فشاری و کیفیت آب شبکه است.
کلیدواژه ها
مدیریت فشار، شبکه توزیع آب، شیرهای فشارشکن مبتنی بر زمان، بهینه‌سازی چند‌هدفه، الگوریتم NSGA-III
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی