مدیریت بهینه‌ فشار با هدف کمینه کردن نشت در سیستم‌های توزیع آب شهری با استفاده از شیرهای فشارشکن

با افزایش جمعیت و کمبود منابع آب در بسیاری از مناطق جهان، نشت در سیستم‌های توزیع آب اهمیت زیادی یافته است. در چند سال اخیر روش‌های مختلفی که منجر به کاهش نشت می‌گردند، مورد توجه مدیران و محققین صنعت آب قرار گرفته است. مدیریت فشار در شبکه های توزیع آب شهری یکی از کاراترین و مقرون به صرفه‌ترین روش‌های ارائه شده می‌باشد که علاوه بر کنترل و کاهش نشت، منجر به افزایش عمر تأسیسات و تجهیزات در سیستم­های توزیع آب می‌گردد. در این مقاله مدلی برای مدیریت بهینه فشار با هدف کاهش دادن نشت، ضمن تامین قید حداقل فشار در گره‌های برداشت، ارائه شده است. بدین منظور با جانمایی و تنظیم بهینه شیرهای فشارشکن، میزان اضافه فشار موجود در گره‌های شبکه به حداقل مقدار ممکن در محدوده مجاز استاندارد خود کاهش می یابد. در این مدل، یکی از انواع الگوریتم­های الهام گرفته از طبیعت تحت عنوان الگوریتم جامعه زنبورهای عسل مصنوعی (ABC) در محیط MATLAB توسعه داده شد و با شبیه­ساز هیدرولیکی مدلEPANET تلفیق گردید. نتایج نشان داد که ضمن رعایت کلیه قیود مسئله با به کار بردن روش ارائه شده برای جانمایی و تنظیم بهینه شیرهای فشار شکن میزان نشت متوسط شبکه در سه دوره شرایط نیاز آبی ماکزیمم، متوسط و مینیمم از مقدار 28/82 به 15/72 لیتر بر ثانیه یعنی به میزان 75/14 درصد کاهش یافت که نشان می­دهد روش ارائه شده برای حداقل کردن نشت در شبکه موفق عمل کرده است.

Keywords:

الگوریتم زنبورعسل مصنوعی , سیستم‌های توزیع آب , مدیریت‌فشار , نشت , EPANET