مسعود تابش - دانشیار و عضو قطب علمی مهندسی و مدیریت زیرساختها، دانشکده مهندسی عمر
بهزاد عطایی کیا - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهر

در طراحی بهینه مبتنی بر عملکرد شبکه های توزیع آب معمولا یک وضعیت بحرانی در شرایط بهره برداری انتخاب شده و قیود مربوط به قطر، فشار و سرعت به نحوی در نظر گرفته می شود که شبکه طراحی شده دچار کمترین تاثیرپذیری از وضعیت بحرانی گردد. هر چه تعداد قیود در نظر گرفته شده در مرحله طراحی بیشتر باشد از عملکرد شبکه در شرایط بحرانی اطمینان بیشتری می توان داشت. در شبکه های توزیع آب ممکن است شرایط بحرانی مختلفی ازقبیل اعمال دبی آتش نشانی، شکستن لوله ها و غیره رخ دهد. در این شرایط شبکه دیگر در حالت عادی قرار نداشته و ممکن است عملکرد آن به صورتی باشد که نتواند از عهده انجام وظایف در نظر گرفته شده برآید. برای اطلاع از عملکرد شبکه توزیع آب در شرایط بحرانی، به شاخصی نیاز است که میزان اطمینان از عملکرد شبکه در شرایط بحرانی را نشان دهد. همچنین شاخص مذکور باید بر مبنای روش تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار بوده تا نتایج واقعی تر باشد. عملکرد شبکه در شرایط بحرانی باید از یک مقدار حداقل قابل قبول برای این شاخص بیشتر باشد، تا بتوان اطمینان بیشتری نسبت به درستی عملکرد شبکه در حالت بهره برداری داشت. در این مقاله ابتدا طراحی بهینه یک شبکه نمونه برای دو حالت دبی متفاوت با استفاده از الگوریتم مورچگان انجام شده و سپس با در نظر گرفتن شکست لوله ها به عنوان یکی از شرایط بحرانی، شاخص های قابلیت اطمینان و تاب خسارت به صورت گره ای و سیستمی محاسبه می شود. پس از آن نحوه استفاده از این شاخص ها برای بهینه سازی به عنوان یک قید در طراحی ارائه می گردد. بر طبق این نتایج استفاده از تعریف تاب خسارت در مقایسه با قابلیت اطمینان، به خوبی می تواند توانمندی شبکه را درشرایط بحرانی شکست لوله ها نشان دهد.

بهینه سازی، شبکه های آبرسانی، تحلیل مبتنی بر فشار، قابلیت اطمینان، تاب خسارت