بررسی تأثیر روش‌های مبتنی بر فشار و تقاضا در مدیریت فشار شبکه با تنظیم بهینه شیرهای فشارشکن (مطالعه موردی: شبکه توزیع آب کلیبر)

نویسندگان

1 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان

2 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان

3 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی ارومیه

doi
10.22034/ceej.2025.62693.2376
چکیده

با توجه به صرف هزینه و انرژی زیاد برای تولید آب آشامیدنی، یکی از چالش‌های این حوزه، کاهش تلفات از شبکه توزیع آب است. از این رو، ارائه راهکارهای عملی و اقتصادی برای کاهش تلفات از شبکه، همواره مورد توجه بوده است. مدیریت فشار یکی از روش‌های به‌روز و اقتصادی در این ارتباط است. در این پژوهش، تأثیر استفاده از روش‌های مبتنی بر فشار و مبتنی بر تقاضا، بر مدیریت فشار شبکه با تنظیم بهینه شیرآلات فشارشکن بررسی می‌شود. هدف بررسی تأثیر دقت روش‌های فوق در مدل‌سازی هیدرولیکی شبکه در شرایط تنظیم بهینه شیرآلات می‌باشد. برای این منظور، با ایجاد لینک بین متلب و شبیه‌ساز هیدرولیکی شبکه ایپانت (EPANET)، مقادیر بهینه فشار خروجی شیرآلات فشارشکن با استفاده از الگوریتم جامعه مــورچگان (Ant colony optimization) و با هدف بیشینه‌سازی قابلیت اطمینان فشار گرهی تنظیم شده است. عملکرد هیدرولیکی شبکه با شاخص‌های قابلیت اطمینان NPRI (Network Pressure Reliability Index) و تأمین تقاضا DSR (Demand Supply Reliability) و نشت ارزیابی شده است. نتایج نشان می‌دهــد که در هر دو رویکــرد مبتنی بر تقاضا و مبتنی بر فشار، با جانمایی مناسب شیــرآلات فشارشکـن با به ­کارگیری شاخــص‌ مکان‌یابی VSI (Valve Selection Index) و تنظیم بهینه فشار خروجی شیرها، عملکرد هیدرولیکی مدل نسبت به قبل از آن بهبود قابل توجهی پیدا می‌کند. هرچند در این میان، نتایج روش‌های مبتنی بر فشار و تقاضا متفاوت است که می­تواند ناشی از تفاوت دقت مدل‌سازی هیدرولیکی شبکه بر پایه روش‌های فوق باشد. به ­طور مثال، شاخص تأمین تقاضا در روش مبتنی بر تقاضا همواره برابر یک است. اما در روش مبتنی بر فشار کمتر از یک است و همین موضوع بر دقت نتایج مدل‌ها مؤثر است. به ­طور کلی روش مبتنی بر فشار نتایج واقعی‌تری نسبت به ­روش مبتنی بر تقاضا در شرایط بحرانی شبکه مانند تنظیم بهینه شیرآلات شبکه به­ دست می‌آورد.