اصلاح ضرایب زبری شبکه توزیع آب با استفاده از روش بهینه‌سازی

Abstract

با توجه به وسعت و پیچیدگی شبکه‌های توزیع آب، مدل‌سازی این شبکه‌ها برای بهره‌برداری و راهبری مناسب شبکه‌ها ضروری می‌باشد. در مدل‌سازی شبکه‌ها تعیین ضرایب شبکه از اهمیت بالایی برخوردار است. ضرایب قابل تنظیم مدل شامل ضرایب زبری لوله‌ها و مصارف در گره‌ها می‌باشد. مقادیر قابل اندازه گیری نیز شامل فشار در گره‌ها و دبی جریان در لوله‌ها است. در یک مدل خوب از شبکه، انتظار آن است مقادیر فشار و دبی مدل شده با مقادیر فشار و دبی مشاهداتی با هم برابر باشند و یا کمترین اختلاف را داشته باشند. این کار در قالب یک مدل بهینه‌سازی و با تنظیم ضرایب مدل انجام می‌شود. در این مقاله با فرض معلوم بودن مقادیر فشار در گره‌های شبکه، ضرایب زبری لوله‌ها تعیین شده است. این کار در قالب یک مدل بهینه‌سازی در محیط متلب انجام شده است. برای بهینه‌سازی از الگوریتم دسته ذرات استفاده شده است. مدل بهینه‌سازی بر روی شبکه نمونه نسبتاً بزرگ یعنی شبکه جیپسون با 30 لوله مورد واسنجی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که شبکه در حالت عدم دسته‌بندی ضرایب زبری لوله‌های شبکه، جواب بهینه موضعی با دقت در حد جواب بهینه واقعی را پیدا کرده است و در حالت دسته‌بندی ضرایب جواب بهینه واقعی را پیدا کرده است که نشان می‌دهد دسته‌بندی مناسب ضرایب لوله‌های شبکه در تعیین دقیق ضرایب، بخصوص در مورد شبکه‌های بزرگ موثر می‌باشد