بررسی و مقایسه کارایی رویکردهای مختلف تنظیم شیرهای فشارشکن در بهبود قابلیت اطمینان شبکه‌های توزیع آب

Abstract

بالا بودن فشار در شبکه‌های توزیع آب موجب بروز مشکلات متعددی مانند افزایش نشت، حوادث و مصرف ناخواسته می‌شود. بدین منظور برنامه‌های مدیریت فشار با بکارگیری شیرهای فشارشکن، مخازن و پمپ‌ها اجرا می‌شوند. در این تحقیق از شیرهای فشارشکن با سه رویکرد فشار خروجی ثابت، نوسان زمانی و نوسان دبی برای مدیریت فشار در شبکه توزیع آب استفاده شده است. در شیرهای با خروجی ثابت، یک فشار تنظیمی یکسان در تمام ساعات بر روی جریان اعمال می شود. یک مدل شبیه‌ساز و بهینه‌ساز برای یافتن تنظیمات بهینه این شیرها توسعه داده شده است. شیرهای نوسان زمانی قادر هستند در ساعات مختلف شبانه‌روز، فشار تنظیمی متغیری را اعمال نمایند. بدین‌ترتیب می‌توان نوسانات ساعتی فشار در شبکه را بهتر کنترل نمود. در این مورد هم بهینه‌سازی تنظیمات شیرها انجام شده است. در شیرهای نوسان دبی با توجه به فشار متوسط شبکه مقدار فشار خروجی تنظیم می‌گردد. به علاوه، در این پژوهش شاخص قابلیت اطمینان جدیدی بر پایه ی رضایت مشترکین و لحاظ نمودن اثر نوسانات و متوسط فشار، معرفی و به عنوان تابع هدف بهینه‌سازی بکارگرفته شده است. در نهایت و با مقایسه عملکرد رویکردهای مذکور ملاحظه گردید که به‌ترتیب رویکردهای نوسان دبی، نوسان زمانی و خروجی ثابت دارای بیشترین اطمینان‌پذیری هستند.