طراحی بهینه شبکه های فاضلاب با استفاده از روشهای برنامه ریزی ریاضی و الگوریتم ژنتیک

با بزرگ شدن شهرها و افزایش جمعیت آنها از یک سو و گسترش صنایع و کارخانه ها از سوی دیگر، مسئله آلودگی محیط زیست روز به روز اهمیت بیشتری می یابد. وجود فاضلابها یکی از عوامل آلودگی محیط زیست است و لذا باید از محیط زیست جمع آوری شوند. از آنجا که هزینه اجرای شبکه های فاضلاب بویژه برای شهرهای بزرگ بسیار زیاد است، هر گونه بهینه سازی در فرایند طراحی موجب کاهش هزینه ها و صرفه جویی سرمایه خواهد شد. بدین جهت محققین زیادی با استفاده از روشهای بهینه سازی ریاضی و ابتکاری سعی در کاهش هزینه ها داشته اند. در این مطالعه قابلیتهای روشهای برنامه ریزی غیرخطی و الگوریتم ژنتیک در بهینه سازی طراحی شبکه های فاضلاب با جانمایی مشخص مقایسه شده است. در روشهای بهینه سازی ارائه شده کلیه محدودیت های فنی در نظر گرفته شده است. از مدلهای هیدرولیکی هیزین- ویلیامز اصلاح شده و مانینگ با ضریب زبری ثابت و متغیر در شبیه سازی جریان نیمه پر لوله ها استفاده شده است. متغیر تصمیم در مدلهای پیشنهادی شیب و تراز کارگذاری لوله هاست که در آن اقطار لوله ها در طی فرایند بهینه سازی بصورت گسسته محاسبه می گردند. کاربرد موفقیت آمیز این مدلها در حل یک مسئله نمونه، توانایی و قابلیت این مدلها را در طراحی بهینه شبکه های فاضلاب نشان داده است.

Keywords:

برنامه ریزی ریاضی , الگوریتم ژنتیک , طراحی بهینه , شبکه های فاضلاب