رابطه بین قیود سرعت و کیفی در بهینه سازی شبکه های توزیع آب

بهینه سازی شبکه های توزیع آب همواره از مسائل مهم و مورد توجه محققان 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 متداول 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 درهنگام بهره برداری و با نمونه گیری از مکان های مختلف شبکه مورد توجه قرار می گیرد . میزان کلر آزاد باقیمانده در گره ها معیار خوبی برای بیان کیفیت آب مصرفی می باشد . در این مقاله سعی شده است که این امر قبل از بهره برداری و در مرحله طراحی مد نظر قرار گیرد تا شبکه از نظر کیفی در بهره برداری با مشکلات کمتری مواجه گردد، اما قید جدیدی با عنوان قیود کیفی به قیود متداول گفته شده نیز اضافه نگردد . اگر مقدار سرعت در لوله ها زیاد شود، اضمحلال کلر در لوله ها کاهش می یابد و این امر به نوبه خود باعث افزایش میزان کلر در گره ها می گردد . عکس این مطلب نیز صادق است؛ یعنی کاهش سرعت در لوله ها، موجب کاهش کلر در گره ها می شود . بنابراین می توان گفت که میزان سرعت در لوله ها با مقدار کلر در گره ها ارتباط دارد . در این مقاله سعی بر آن است که به این سوال پاسخ داده شود که با توجه به رابطه بین سرعت در لوله ها و میزان کلر در گره ها، آیا می توان قیود سرعت را به گونه ای تنظیم نمود که منجر به ارضاء قیود کیفی هم گردد؟ یعنی قیود سرعت که در طراحی ها متداول است، به گونه ای وارد بهینه سازی گردد که از ارضاء قیود کیفی در گره ها نیز تا حدی آسوده خاطر بود . برای بهینه سازی از روش الگوریتم ژنتیک که روشی نوین و پرقدرت است و برای تحلیل هیدرولیکی از نرم افزار EPANET2 استفاده شده است . نتایج نشان داد که قید کیفی در انتهای دوره طرح معمولاً ارضاء می گردد، در حالی که در مورد ابتدای دوره طرح اینگونه نیست . این امر اهمیت در نظر گرفتن ابتدای دوره طرح را علاوه بر انتهای آن نشان می دهد . همچنین روند خاصی بین قیود سرعت و قیود کیفی ملاحظه نشد . این امر ناشی از حلقوی بودن شبکه می باشد . لذا پیشنهاد می شود که برای مطمئن شدن از ارضاء قیود کیفی، این قیود مانند قیود دیگر ( سرعت و فشار ) به طور مستقیم در فرآیند بهینه سازی دخالت داده شوند .

Keywords:

شبکه های توزیع آب , بهینه سازی , قیود کیفی , قیود سرعت