عنوان مقاله :
كنترل بهينه فشار با هدف حداقل سازي نشت در شبكه‌هاي توزيع آب
عنوان به زبان ديگر :
Optimal Pressure Control for Leakage Minimization in Water Distribution Networks
پديد آورندگان :
جعفري اصل جعفر دانشگاه ياسوج , سامي كشكولي بهرام دانشگاه تربيت مدرس تهران , بهرامي مهدي دانشگاه فسا - دانشكده كشاورزي - گروه مهندسي آب
كليدواژه :
مديريت نشت , مديريت فشار , epanet , الگوريتم فرهنگي , شيرهاي فشارشكن , شبكه‌هاي توزيع آب
چكيده فارسي :
نشت در شبكه‌هاي توزيع آب، موجب اتلاف منابع و سرمايه صرف شده در توليد، انتقال، تصفيه و توزيع آب مي‌شود. از اين رو تلاش براي كاهش نشت در شبكه‌هاي توزيع آب از اهميت بالايي برخوردار است. مديريت بهينه فشار، با استفاده از نصب شيرهاي فشارشكن و تنظيمات بهينه اين شيرها در مسير جريان يكي از روش‌هاي كاهش نشت مي‌باشد. در اين پژوهش مسئله مديريت بهينه فشار در شبكه‌هاي توزيع آب با هدف حداقل كردن نشت مورد توجه مي‌باشد. بدين منظور مسئله جانمايي بهينه و تنظيمات بهينه شيرهاي فشارشكن با رعايت حداقل فشار مجاز در گره‌ها به‌عنوان قيد اصلي مسئله مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش براي حل اين مسئله از مدل بهينه‌سازي شبيه‌سازي مبتني بر يكي از انواع الگوريتم‌هاي فراكاوشي تحت عنوان الگوريتم فرهنگي (ca)1 استفاده شد. در اين مدل الگوريتم بهينه‌سازي ca در محيط matlab با شبيه‌ساز هيدروليكي مدل epanet تلفيق شد. نتايج نشان داد كه با به كاربردن روش ارائه شده براي جانمايي و تنظيم بهينه شيرهاي فشارشكن، ضمن رعايت قيود مسئله، ميزان نشت متوسط شبكه در سه شرايط تقاضاي آبي حداكثر، متوسط و حداقل به ميزان 10 درصد كاهش يافت.
چكيده لاتين :
Water leakage in the water distribution networks results in
losses of supply, pressure, and capital investment. Therefore,
efforts to reduce the leakage in the water distribution
networks have great importance. A common way to reduce
pressure is the installation of flow or pressure reducing
valves (PRV) and the optimal regulation of these valves
in water networks. This study aims at investigating the
optimum management of pressure in order to minimize the
leakage in water distribution networks. For this purpose,
the optimal placement and setting for pressure relief
valves, with minimum allowable pressure in the nodes, is
considered as the main constraint of the problem. In the
present research, to solve these problems, an optimization
model—a simulation based on an emerging algorithm called
Cultural Algorithm (CA)—was used. In this model, the CA
optimization in MATLAB environment was integrated with
the hydraulic simulation of the EPANET model. The results
revealed that, considering all the limitations of the problem,
employing this method to determine the position of the
pressure reducing valves and regulating them lowered the
mean leakage rate of the network by 10% in three periods of
maximum, average, and minimum water demand.
عنوان نشريه :
آب و توسعه پايدار
