عنوان مقاله :
ايجاد خودكار نواحي اندازه‌گيري مجزا در شبكه‌هاي توزيع آب شهري با استفاده از الگوريتم ساختار جامعه و الگوريتم ژنتيك با هدف توزيع عادلانه فشار شبكه
عنوان به زبان ديگر :
Automatic Creation of District Metered Areas in Urban Water Distribution Networks Using Community Structure Algorithm and Genetic Algorithm aiming at Equitable Distribution of Network Pressure
پديد آورندگان :
صادقي، عليرضا دانشگاه يزد - مهندسي عمران- آب و سازه‌هاي هيدروليكي، يزد ، ايران , جواديان زاده، محمد مهدي دانشگاه صنعتي خواجه نصير الدين طوسي - عمران، آب، يزد ، ايران , پوردار، هادي دانشگاه يزد - دانشكده مهندسي عمران، يزد، ايران
كليدواژه :
الگوريتم ساختار جامعه , تئوري گراف , شبكه توزيع آب , مديريت فشار , نواحي اندازه‌گيري مجزا
چكيده فارسي :
ناحيه اندازه‌گيري مجزا (DMA) يك منطقه مشخص شده است كه امكان اندازه‌گيري ميزان آب ورودي و خروجي آن منطقه در هر لحظه از زمان مهيا است. روند كلي تشكيل نواحي اندازه‌گيري مجزا عموماً به مرحله خوشه‌بندي براي تشخيص خودكار بهترين جوامع و مرحله ناحيه‌بندي فيزيكي براي بهينه‌سازي محل قرارگيري شيرهاي دروازه‌اي و فلومترها در لوله‌هاي مرزي با توجه به تابع هدف صورت مي‌گيرد. در اين تحقيق ابتدا شبكه شهر تفت در استان يزد در نرمافزار EPANET مدل شد و با اتصال EPANET به نرمافزار MATLAB و بارگذاري مشخصات شبكه، با استفاده از الگوريتم ساختار جامعه، شبكه به صورت خودكار خوشه‌بندي شد. در مرحله ناحيه‌بندي فيزيكي با استفاده از الگوريتم ژنتيك محل‌هاي بهينه قرارگيري شيرهاي دروازه‌اي و فلومترها با هدف كاهش واريانس ميانگين فشار نواحي اندازه‌گيري مجزا مشخص شد. نتايج نشان داد كه الگوريتم تشخيص ساختار جامعه با وزن ميانگين فشار روزانه به خوبي توانايي ايجاد خودكار خوشه‌بندي مناسب با توجه به شاخص پيمانگي و فشار يكنواخت داخل خوشه‌ها را دارد و بهينه‌سازي لوله‌هاي مرزي منجر به كاهش فشار بخش‌هاي مختلف شبكه از جمله نواحي با فشار بالاتر از ميانگين كل شبكه شد و با كاهش واريانس ميانگين فشار نواحي اندازه‌گيري مجزا، باعث توزيع عادلانه فشار شبكه شد.
چكيده لاتين :
A District Metered Area (DMA) is a specified area in which inlet and outlet water at any time is measured. The procedure of forming District Metered Areas is generally comprised of two phases: The clustering phase for automatic detection of the best communities and the physical partitioning phase to optimize the location of gate valves and flowmeters according to the objective function. In this study, the network of Taft city in Yazd province was modeled in Epanet software and by linking EPANET and MATLAB and loading the network configurations, the network was automatically clustered using community structure. In the physical partitioning phase, using the genetic algorithm, the optimal locations of the gate valves and flowmeters was determined by considering the objective function of reduction of standard deviation of DMAs average pressure. The results showed that the community structure algorithm with average daily pressure weight can automatically create appropriate clustering according to the modularity index and uniform pressure in clusters. The optimization of boundary pipes resulted in the reduction of the pressure in different parts of the network, such as areas with pressure higher than the average pressure of the network, and due to the reduced standard deviation of DMAs average pressure caused equitable distribution of network pressure.
عنوان نشريه :
تحقيقات منابع آب ايران
