بهینه سازی سامانه های تامین آب نوبتی با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات و تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار

در این پژوهش با استفاده از تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار و الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات، بهینه سازی تامین آب نوبتی با هدف بیشینه سازی یکنواختی توزیع آب در شبکه و قابلیت اطمینان انجام شد. در ادامه با محاسبه برگشت پذیری به عنوان یک معیار کارایی به ارزیابی عملکرد سیستم پرداخته شد و نتایج حاصل از تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار با تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر تقاضا مقایسه شد. به این منظور الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات و مدل تحلیل هیدرولیکیEPANET  تلفیق شد و با اعمال تغییراتی در روند محاسبات هیدرولیکی، امکان تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار نیز مهیا شد. مدل ارایه شده، بر روی یک شبکه نمونه در چندین سناریوی کم آبی بررسی شد. مطابق نتایج به دست آمده، تابع هدف و یا به عبارتی یکنواختی توزیع آب برای سناریوهایی با تنش آبی کمتر، مقدار بیشتری دارد، به طوری که بیشترین مقدار، در حالت بدون کمبود حاصل شد. همچنین مقدار تابع هدف برای سناریوهای با تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار در حدود 20 درصد بیشتر از مقدار آن برای سناریوهای با تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر تقاضا به دست آمد. با مقایسه مقدار به دست آمده برای معیار های کارایی سیستم، مشاهده شد که میزان برگشت پذیری شبکه ای و گرهی در اکثر سناریوهای با تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر تقاضا بیشتر از سناریوهای با تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار بود که در توجیه آن می توان گفت که در تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر تقاضا از آنجایی که تامین آب، بدون در نظرگیری مقدار فشار گرهی انجام می شود، بنابراین مقدار دبی ها واقعی نیست و حالت شکست در تامین آب مورد تقاضای گره ها به ندرت رخ می دهد. همچنین معیار برگشت پذیری، با بیشترین مقدار در حدود 99 درصد برای آستانه کارایی 70 درصد و در حالت گرهی به دست آمد. با استفاده از مدل های بهینه سازی، یکنواختی و عدالت توزیع آب بین گره های مصرف و در نتیجه رضایت ذی نفعان بیشینه می شود. در این راستا، استفاده از مدل های تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار، امکان شبیه سازی واقعی تر رفتار شبکه های توزیع آب را مهیا می کند.