مدل‌سازی هیدرولیکی شبکه آب‏رسانی فضای سبز با استفاده از EPANET و پیش‌بینی مشخصات هیدرولیکی آن به کمک هوش مصنوعی

نویسندگان

1 استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

2 استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

3 استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

4 مهنندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

5 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

doi
چکیده

 بروز مشکل در هر یک از بخش­های شبکه­های آب‏رسانی، در اثر پدیده­های ناشی از نوسانات فشار و یا سرعت، می­تواند سبب ایجاد اختلال در زندگی مصرف­کنندگان گردد. برای جلوگیری از بروز این گونه مشکلات، طراحی مناسب و مدیریت بهینه شبکه­ها از اهمیت بالایی برخوردار است. در پژوهش حاضر، کنترل­ فشار و سرعت جهت جلوگیری از بروز مشکلات در شبکه آب‏رسانی بررسی شده و همچنین مشخصات هیدرولیکی جریان در لوله­ها توسط شبکه عصبی مصنوعی پیش­بینی ‌گردید. در این راستا، ابتدا با زون­بندی شهر کنگاور در استان کرمانشاه (به عنوان مطالعه موردی) به نواحی شش­گانه براساس پارامترهای توزیع، ترسیم شبکه­های آب‏رسانی فضای سبز برای شهر با دوره طرح 10ساله و جمعیت هدف 95 هزار نفر، بر اساس الگوی آبیاری 22 ساعته در شبانه­روز و سرانه فضای سبز 6/29 مترمربع در انتهای دوره طرح انجام گردید. سپس، با استفاده از نرم­افزار EPANET به تحلیل فشار، سرعت و دبی در شبکه پرداخته شد. براساس نتایج حاصل، بیشینه فشار در گره 3-3 در ناحیه سوم فشاری روی داد که در حدود 100 متر آب است و بیشینه میزان سرعت در شبکه، در حدود 4/1 متر بر ثانیه به‏دست آمد. همچنین، نتایج نشان داد که دبی استفاده شده برای شبکه با توجه به قطر لوله­ها و مسیرهای انتخابی در نواحی مختلف در محدوده مناسب می­باشد. در ادامه، با استفاده از مقادیر اندازه­گیری شده، شبکه عصبی مصنوعی آموزش داده شد و شبکه بهینه با ضرایب همبستگی 87/0 و 85/0 به ترتیب برای فاز آموزش و آزمون، انتخاب شد. سپس دبی، سرعت و افت جریان لوله توسط شبکه بهینه پیش­بینی گردید. نتایج نشان دهنده قابلیت بالای شبکه عصبی مصنوعی در تحلیل و پیش­بینی مشخصات هیدرولیکی لوله­های شبکه آب‏رسانی بود.