پهنهبندی احتمالاتی کارایی هیدرولیکی شبکه توزیع آب با اعمال عدمقطعیت پارامترهای کلیدی
نویسندگان
1 شرکت جاکوبز، تورنتو، کانادا
2 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز
3 دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز
4 گروه آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز
doi
10.22034/jcee.2021.44669.2007چکیده
مدلهای شبکه توزیع آب دارای انواع عدمقطعیتها در دادهها، پارامترها، ساختار مدل میباشند که معمولاً در هنگام مدلسازی به صورت قطعی در نظر گرفته میشوند و این مسئله میتواند دقت مدلها در تصمیمگیریها را با مشکل مواجه کند. در این مقاله، با پهنهبندی احتمالاتی کارایی هیدرولیکی شبکه توزیع آب با اعمال عدمقطعیت همزمان پارامترها سعی شده است که این مشکل تا حدودی حل شود. برای این منظور ابتدا مقادیر قطعی پارامترها در سالهای مختلف در طول دوره طرح برآورد شده و سپس با استفاده از توزیع نرمال برای ضرایب هیزنویلیامز (Hazen–Williams) لولهها و مصارف گرهها و توزیع ریسک برای قطر لولهها، مقادیر غیرقطعی آنها محاسبه گردیده است. با اعمال مقادیر غیرقطعی به مدل شبیهساز شبکه سطوح کارایی شبکه به صورت احتمالاتی تعیین شده است. مدلسازی در محیط MATLAB و با لینک با شبیهساز شبکه (EPANET) انجام شده است. مدلسازی عدمقطعیت پارامترها با روش مونتکارلو در دو حالت ضریب تغییرات 10 و 20 درصد و کارایی هیدرولیکی شبکه با ارزیابی شاخص قابلیت اطمینان فشار گرهی شبکه (NPRI) (NPRI)(Network Pressure Reliability Index) انجام شده است. روش پیشنهادی بر روی شبکه توزیع آب کلیبر پیادهسازی شده است. نتایج نشان میدهد که در هر دو حالت، بالاترین سطوح عملکرد شبکه با احتمال وقوع زیاد در سالهای اولیه دوره طرح در ساعتهای حداکثر مصرف و در سالهای انتهای دوره طرح در ساعتهای متوسط مصرف اتفاق میافتد. همچنین بررسی روند تغییرات سالانه سطوح عملکرد شبکه نشان میدهد که در حالت ضریب تغییرات 10 درصد، بهترین سرویسدهی شبکه در سال 23 با احتمال 55 درصد عملکرد قابلقبول و در حالت ضریب تغییرات 20 درصد، بهترین سرویسدهی شبکه در سال 20 با احتمال 46 درصد عملکرد قابلقبول اتفاق میافتد. درمجموع پهنهبندی احتمالاتی کارایی هیدرولیکی شبکه بازخورد دقیقی از سرویسدهی شبکه به دست میآورد که میتواند در تصمیمگیری در جهت اعمال برنامهریزی مدیریت بهرهبرداری یا بازسازی و نوسازی شبکه مؤثر باشد.