مکانیابی و تنظیم بهینه شیرهای کاهنده فشار در شبکه های آبرسانی شهری به منظور مدیریت فشار و کاهش نشت

Abstract

با توجه به متغیر بودن میزان تقاضا در ساعات مختلف شبانه روز از فصول متفاوت سال، فشار شبکه توزیع آب در زمانهای مختلف، متفاوت خواهد بود. در مواقع کاهش تقاضا نسبت به بیشینه مصرف، فشار شبکه افزایش می‌یابد و این افزایش فشار منجر به افزایش نشت از اتصالات فرسوده و شکستگی‌های کوچک می‌گردد. یکی از روش‌های کاهش نشت، مدیریت فشار شبکه و کاهش دادن فشار مازاد در تمام ساعات شبانه روز است که این مهم می‌تواند توسط شیرهای کاهنده فشار محقق گردد. اما سوال اینجاست که شیرهای کاهنده فشار به چه تعداد و در کدام نقاط شبکه باید نصب شوند تا بهترین عملکرد را در مدیریت فشار داشته باشند. در تحقیق حاضر در ابتدا با استفاده از یک الگوریتم بهینه‌سازی که از تلفیق الگوریتم ژنتیک و الگوریتم تکامل تفاضلی تشکیل شده است، تعداد و مکان بهینه‌ی شیرهای کاهنده فشار در شبکه توزیع آب شهری مشخص می‌گردد. سپس جهت مدیریت فشار در هنگام بهره‌برداری از شبکه میزان فشار خروجی بهینه‌ی هر یک از شیرها برای رسیدن به کمترین میزان نشت به دست می‌آید. در نهایت روش ارائه شده بر روی یک شبکه آبرسانی واقعی در استان گیلان اعمال شده و ضمن تعیین تعداد و مکان بهینه‌ی شیرهای کاهنده فشار، فشار بهینه خروجی شیرها تنظیم گردید. نتایج نشان دادند که با مدیریت فشار شبکه موصوف، می‌توان میزان نشت آب را از 21.9% به 12.3% (به اندازه 41.3%) کاهش داد.