بهینه­سازی شبکه­های آبرسانی شهری با استفاده از روش تکامل تصادفی جوامع(SCE)

تعداد101 صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد

رشته مهندسی کشاورزی گرايش سازه­های آبی

بهینه­سازی شبکه­های آبرسانی شهری با استفاده از روش

تکامل تصادفی جوامع(SCE)

چکيده

آب، مایع حیات و مهمترین نیاز طبیعی بشر است. اگر در شهرها، آب سالم و کافی و با فشار مطلوب در دسترس نباشد، علاوه بر افزایش نارضایتی عمومی، سطح بهداشت و رفاه جامعه به شدت کاهش می­یابد. در چند دهه اخیر با افزایش جمعیت و ارتقای کمی و کیفی زندگی مردم میزان مصرف سرانه آب به شدت افزایش یافته است. لذا برنامه­ریزی، تحلیل و طراحی مناسب سیستم­های توزیع آب بسیار مهم می­باشد. با توجه به هزینه­های هنگفت شبکه­های توزیع آب، افزایش رو به رشد جمعیت و افزایش نیاز جامعه به آب و محدودیت منابع آبی، بهینه­سازی شبکه­های توزیع آب بسیار حائز اهمیت است. طراحی بهینه شبکه توزیع آب یک مسأله بهینه­سازی غیرخطی پیچیده می­باشد که در برگیرنده تعدادی قیود ضمنی مانند معادله پیوستگی و بقای انرژی می­باشد. اخیرا بسیاری از محققان به جای روش­هایسنتی بهینه­سازی از روش­های هوشمند استفاده می­کنند. در این تحقیق مدلی بر اساس تلفیق رویکرد بهینه­سازی تکامل تصادفی حوامع(SCE) با نرم­افزار شبیه­سازی هیدرولیکی شبکه توزیع آب، EPANET، برای طراحی بهینه شبکه توزیع آب توسعه داده شده است. ابتدا صحت و سقم مدل توسعه داده شده توسط چند تابع استاندارد بررسی شد و سپس قابلیت­های این مدل، با حل سه شبکهتوزیع آب شناخته شدهTwo-loop، Hanoi و NewYorkبررسی شده و نتایج آن با سایر روش­های بهینه­سازی مانند GA، ACO و…  مقایسه شده است. نتایج نشان می­دهد که مدل توسعه داده شده در این تحقیق پاسخ­های مناسب­تری در مدت زمان و تعداد تکرار کمتری ایجاد می­کند. عملکرد مدل توسعه داده شده حاکی از توانایی­های بالای این مدل در طراحی بهینه شبکه­های توزیع آب می­باشد. سپس با توجه به قابلیت روش SCE در زمینه بهینه­سازی شبکه توزیع آب، مدل ارائه شده برای طراحی بهینه شبکه توزیع آب شهر تربت­جام استفاده شده است. نتایج به دست آمده بیانگر کاهش  25 درصدی هزینهاین شبکه نسبت به طرح اولیه اجرا شده، می­باشد.

واژه‌هاي كليدي: شبکه توزیع آب، طراحی، بهینه سازی، روش­های هوشمند، SCE.