ارزیابی هزینه‎ ای مدل‎ های فرا ابتکاری مورد استفاده در طراحی شبکه توزیع آب شهری

شبکه‎های توزیع آب به عنوان یکی از مهم‎ترین زیرساخت‎های طرح‎های تامین آب است که بخش مهمی از اعتبارات مالی کشور را به‎خود اختصاص داده است. از آن‎جا که طراحی بهینه دارای تاثیر به‎سزایی در کاهش هزینه چنین طرح‎های عظیمی است، طراحان همواره به‎دنبال یافتن روشی هستند که ضمن تامین قیود و معیارهای فنی طرح، کمترین هزینه را داشته باشد. یکی از روش‎های بهینه‎سازی، روش الگوریتم‎ژنتیک است که از پرکاربردترین روش های بهینه‎سازی است. مسئله‎ای که مورد توجه این تحقیق است ارزیابی روش‎های فرا ابتکاری مورد استفاده در طراحی شبکه توزیع آب شهری است تا جایگاه الگوریتم ژنتیک به‎عنوان یک روش بهینه‎سازی در این خصوص مشخص شود. با توجه به هزینه‎های سنگین مترتب بر پروژه‎های شبکه توزیع آب، ارزیابی هزینه‎ای مدل‎ها مسئله‎ای مهم و مورد نیاز است. در این تحقیق بخشی از شبکه توزیع آب شهر مشهد با استفاده از روش الگوریتم‎ژنتیک، بهینه‎سازی شد. بدین منظور ابتدا مدل‎سازی توسط نرم افزار WaterGEMS انجام گرفت و هزینه کل براساس فهرست بها محاسبه شد، سپس با توجه به تابع هدف و معیار هزینه و با رعایت قیود سرعت و فشار مجاز شبکه، بهینه‎سازی انجام شد و هزینه نهایی به‎دست آمد. نتایج حاصل از روش ارائه شده نشان داد هزینه سرمایه‎گذاری پس از استفاده از رویکرد پیشنهادی بهینه‎سازی در حدود ۱۴ درصد نسبت به طرح اولیه کاهش خواهد یافت. هم‎چنین مقایسه هزینه روش پیشنهادی در مقایسه با سایر الگوریتم های فرا ابتکاری وضعیت مطلوب تری را ارائه کرد.

Keywords:

الگوریتم ژنتیک , بهینه‎سازی , شبکه توزیع آب , WaterGEMS