مسعود تابش - دانشیار دانشکده مهندسی عمران و عضو قطب علمی مهندسی و مدیریت زیرساخت
محمد ذبیحی - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران - آب، دانشگاه تهران

بهینه سازی شبکه های توزیع آب از مسائل مهمی است که همواره مورد توجه محققان بسیاری بوده است . تابع هدف این مسائل معمولاً عبارت است از مینیمم کردن هزینه ها که آن نیز تابعی است از قطر لوله ها . قیودی که به طور م تداول در نظر گرفته می شوند نیز عبارتند از قیود مربوط به قطر، فشار و سرعت . از آنجا که کیفیت آب در شبکه های توزیع مسأله ای است که با سلامت کل جامعه در ارتباط می باشد، لذا توجه به آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است، اما این مسأله معمولاً در هنگام بهره برداری مورد توجه قرار می گیرد . در این مقاله این امر قبل از بهره برداری و در مرحله طراحی مد نظر قرار گرفته است، لذا علاوه بر قیود بالا قید جدیدی نیز به مسأله اضافه می شود که در ارتباط با کیفیت آب شبکه می باشد . میزان کلر آزاد باقیمانده در گره ها معیار خوبی برای این ک ار است . معمولاً در شبکه ها، گره های نزدیک به منبع دارای میزان کلر بیشتری نسبت به گره های دورتر از منبع هستند . لذا ممکن است جوابی که در آن میزان کلر همه گره ها بین حدود حداقل و حداکثر مجاز باشند، اصولاً غیرممکن باشد . بنابراین باید اجازه داده شود که میزان کل ر تا مقدار مشخصی از حدود مجاز تجاوز کند . این کار با استفاده از منحنی هایی به نام منحنی جریمه و با استفاده از شاخصی به نام قابلیت عملکرد (PI) انجام می گیرد . در این منحنی ها اگر میزان کلر مابین حدود مجاز باشد به PI عدد یک نسبت داده می شود و هرچه از حدود مجاز دورتر شود عدد PI کمتر می شود تا به صفر برسد . قابلیت عملکرد هم برای گره ها و هم برای کل شبکه می تواند در نظر گرفته شود . قابلیت عملکرد در واقع می تواند به عنوان قابلیت اطمینان کیفی مورد توجه قرار گیرد . برای تحلیل کیفی از نرم افزار EPANET2 استفاده می شود که از روش ) TDM زمان مند لاگرانژی ) برای تحلیل کیفی بهره می برد . برای بهینه سازی از روش الگوریتم ژنتیک (GA) که روشی نوین و پرقدرت و کارآمد است، استفاده شده است . در این مقاله با ذکر مثال سعی شده است که تأثیر ثابت واکنش حجمی و ثابت واکنش جدار لوله نیز بر روی قابل یت اطمینان کیفی بررسی گردد . همچنین اثر در نظر گرفتن تغییرات قید PI ، مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت .

شبکه های توزیع آب، بهینه سازی، الگوریم ژنتیک، قابلیت اطمینان کیفی، روش زمان مند لاگرانژی (TDM)