بررسي تأثير عدم قطعيت داده‌ها و نوع شبيه‌سازي هيدروليكي بر نتايج مدل‌سازي و ارزيابي عملكرد شبكه‌هاي توزيع آب

شبكه‌هاي توزيع آب زيرساخت‌هاي پيچيده‌اي هستند كه ساخت، بهره‌برداري و نگهداري از آنها نيازمند صرف هزينه‌هاي قابل توجهي است. از آن‌جايي كه اكثر متغيرهاي مؤثر در طراحي و بهره‌برداري از شبكه‌هاي توزيع آب به‌طور دقيق و قطعي قابل محاسبه و دست‌يابي نيستند، لذا بحث عدم‌ قطعيت به‌عنوان يك موضوع جدا نشدني در زميـنه محاسبات اين شبكه‌ها نيز بايد مـد نظر قرار گيرد. در اين پژوهش با استفاده از مفهوم منطق فازي و به‌كارگيري الگوريتم بهينه‌سازي ژنتيك، تأثير عدم قطعيت‌هاي موجود در متغيرهاي ورودي شبكه (تقاضاي گرهي و ضريب زبري لوله) بر نتايج تحليل هيدروليكي دو شبكه توزيع آب نمونه بررسي شد. در ابتدا توابع عضويت فازي متغيرهاي ورودي به‌دست آمد و با منظور نمودن تأثير توأم عدم قطعيت اين متغير‌ها، متغيرهاي خروجي تحليل هيدروليكي با دقت بيشتري محاسبه شد. در ادامه متغيرهاي فشار، سرعت و افت انرژي به‌عنوان نشانگرهايي براي ارزيابي عملكرد هيدروليكي اجزاي شبكه (گره‌هاي مصرف و لوله‌ها) در نظر گرفته شد. به‌منظور محاسبه شاخص عملكرد هيدروليكي اين اجزا، پس از تحليل هيدروليكي شبكه با استفاده از مدل تحليل هيدروليكي مبتني بر فشار، از منحني‌هاي جريمه تعريف شده مطابق با استانداردهاي موجود، استفاده شد و نتايج با خروجي‌هاي تحليل هيدروليكي مبتني بر تقاضا مقايسه شد. به‌علاوه معادله جديدي براي تلفيق عملكرد اجزاي شبكه و به‌دست آوردن شاخصي براي ارزيابي عملكرد كل لوله و محاسبه انديس عملكرد هيدروليكي كل شبكه معرفي شد. طبق نتايج حاصل، مقادير عدم‌ قطعيت جزئي در متغيرهاي ورودي تحليل هيدروليكي، عدم قطعيت بالايي در نتايج تحليل هيدروليكي شبكه‌هاي توزيع آب به‌دنبال داشت. البته متغير سرعت جريان در لوله‌ها بيشتر از متغير فشار گرهي تحت تأثير عدم قطعيت موجود در متغيرهاي ورودي تحليل هيدروليكي قرار مي‌گيرد. همچنين استفاده از روش تحليل مبتني بر فشار در ارزيابي عملكرد هيدروليكي شـبكه‌هاي توزيع آب در طول دوره بهره‌برداري منجر به نتايج منطقي‌تر و نزديك‌تر به واقعيت مي‌شود.به‌طور مثال شاخص عملكرد كل شبكه براي شبكه 9 حلقه‌اي برابر 0.56 و براي شبكه دو حلقه‌اي هم براساس روش‌هاي تحليل هيدروليكي مبتني بر تقاضا و مبتني بر فشار به ترتيب برابر 0.26 و 0.59 به‌دست آمد.