مدلسازی نشت در شبکه های آبرسانی با استفاده از روش تحلیل مبتنی بر فشار و الگوریتم گرادیان

کمبود منابع آب قابل دسترس، همچنین هزینه های انتقال، تصفیه و پمپاژ در شبکه های آب شهری، افزایش راندمان فیزیکی این شبکه ها را اجتناب ناپذیر می نماید. بخش عمده هدر رفت آب در شبکه های آبرسانی، در قالب نشت از شبکه های توزیع و انشعابات مشترکین می باشد. شناسایی مقدار و محل احتمالی و عوامل مؤثر در نشت و لحاظ کردن آنها در مدلهای تحلیل هیدرولیکی، می تواند به ایجاد یک ابزار مناسب برای مدیریت شبکه جهت بهره برداری بهینه و کاهش تلفات فیزیکی منجر شود. با استفاده از این ابزار می توان در شرایط کمبود و بحران آب، شبکه های آب شهری را به خوبی مدل نموده و با بدست آوردن مقادیر واقعی تری برای پارامترهای هیدرولیکی،‌ مدیریت کارآمدتری را در شبکه های آب شهری اعمال نمود. نشت از شبکه همانند میزان دبی قابل دسترس گرهی، با فشار موجود در شبکه متناسب است. در نظر گرفتن این اثر (متناسب بودن دبی گرهی و نشت با فشار) امکان شبیه سازی رفتار واقعی شبکه را ممکن می سازد. این کار بوسیله روش شبیه سازی مبتنی بر فشار ( HDA)، که می تواند به مدلسازی بهتر و دقیقتر نشت در شبکه منجر شود، انجام می شود. مدلهای HDA موجود غالباً با استفاده از روش نیوتن رافسون اقدام به تحلیل شبکه نموده اند. اما با توجه به اینکه روش گرادیان نیاز به هیچ حدس اولیه ای برای دبی لوله ها و هد گره ها نداشته و مستقیماً مقادیر بهبود یافته دبی و هد را با استحکام محاسباتی بالاتر و تعداد تکرار کمتر نتیجه می دهد، لذا در این مقاله فرمولاسیون روش مبتنی بر فشار با در نظر گرفتن ترم نشت با استفاده از الگوریتم گرادیان تدوین شده است. برنامه تهیه شده برای چند شبکه نمونه اجرا شده و در آنها میزان دبی نشت، تغییرات نشت با فشار و کاهش راندمان شبکه در مقایسه با حالت بدون نشت مورد بررسی قرار گرفته است.

Keywords:

تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار , مدلسازی نشت , روش گرادیان