بهینه‌سازی موقعیت‌های فشارسنجی در شبکۀ‌توزیع آب به‌منظور به‌کارگیری در کالیبراسیون با اعمال نشت های گره ای فرضی

مهندسی عمران فردوسی

مقاله 9، دوره 26، شماره 1، بهمن 1393، صفحه 133-142   

نوع مقاله: یادداشت پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/civil.v26i1.44314

نویسندگان

علی نصیریان^{* 1}؛ محمود فغفور مغربی²

¹دانشگاه فردوسی مشهد

²ایرانی

چکیده

مکان‌یابی طرح نمونه‌گیری بدون شک یکی از مهم‌ترین موضوعات در اقتصاد پایش‌شبکه‌های توزیع آب می‌باشد. هدف از ارائۀ روش مکان‌یابی طرح نمونه گیری در مقالۀ حاضر، ارائۀ روشی کاربردی برای یافتن بهترین نقاط برای فشارسنجی و هم‌چنین مشخص نمودن تعداد بهینۀ فشارسنج‌ها در شبکه می‌باشد. این روش بر پایۀ ایجاد نشت فرضی و یافتن این نشت توسط نقاط مختلف فشارسنجی با کمک دو حلقه بهینه‌یابی مجزا به‌روش کلونی مورچه‌ها می‌باشد. این روش در مطالعۀ موردی شبکه معروف به انیتون (Anytown) اعمال گردید و به مقایسه نتایج با پژوهشهای قبلی پرداخته شد که در نهایت جواب های قابل قبولی به‌دست آمد. با کمک این روش قبل از عملیات فشارسنجی و نصب فشارسنج‌ها، می‌‌توان با انجام چند تحلیل بر روی مدل هیدرولیکی شبکه به راحتی نقاط مناسب و هم‌چنین تعداد بهینه فشارسنج‌ها را به‌دست آورد.

کلیدواژه‌ها

طرح نمونه‌گیری؛ فشارسنج؛ بهینه‌یابی؛ شبکه‌های توزیع آب

مراجع

1. Shamir, U., and Howard, C. D. D. “Water Distribution Systems Analysis.” J. Hydraul. Div., Am. Soc. Civ. Eng., 94(1), 219–234, (1968).

2. Walski, T. M., “Technique for Calibrating Network Models.” Journal of Water Resources Planning and Management., 109(4), pp. 360–372, (1983).

3. Kapelan, Z. S., Savic, D. A. and Walters, G. A. “Multiobjective Sampling Design for Water Distribution Model Calibration.” Journal of Water Resources Planning and Management, ASCE, 129(6), pp. 466-479, (2003).

4. Kapelan, Z. S. and Savic, D. A.“Optimal Sampling Design Methodologies for Water Distribution Model Calibration.” Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 131(3), pp. 190-200, (2005).

5. Behzadian, K., Kapelan, Z., Savic, D. and Ardeshir, A. “Stochastic Sampling Design Using a Multi-objective Genetic Algorithm and Adaptive Neural Networks.” Environmental Modeling & Software, Vol. 24, pp. 530–541, (2009).

6. Isovitsch, S. L. and VanBriesen, J. M., “Sensor Placement and Optimization Criteria Dependencies in a Water Distribution System.” Journal of Water Resources Planning and Management, ASCE, 134:(2), pp. 186-196, (2008).

7. Wu, Z. Y. and Sage, P., “Water Loss Detection Via Genetic Algorithm Optimization–Based Model Calibration.” ASCE 8th Annual International Symposium on Water Distribution System Analysis, Cincinnati, Ohio, (2006).

8. Karris, S. T., “ Numerical Analysis Using MATLAB and Excel.” Third Edition, Orchard Publications, (2007).

9. Rossman L. A., “EPANET.2 Users Manual.” Water Supply and Water Resources Division National Risk Management Research Laboratory Cincinnati, OH 45268, (2000).

10. Ostfeld. A., and Tubaltzev, A., “Ant Colony Optimization for Least-Cost Design and Operation of Pumping Water Distribution Systems.” Journal of Water Resources Planning and Management, Vol. 134, No. 2, pp. 107-118, (2008).

11. Maier, H. R., Simpson, A. R., Zecchin, A. C., Foong, W. K., Phang, K. Y., Seah, H. Y. and Tan, C. L., “Ant Colony Optimization for Design of Water Distribution Systems.” Journal of Water Resources Planning and Management, Vol. 129, No. 3, pp.200-209, (2003).

12. Cheung, P. B., Abe, N. and Propato, M., “Night Flow Analysis and Modeling for Leakage Estimation in a Water Distribution System.” Integrating Water Systems –Maksimovi´c, Taylor & Francis Group, pp. 509-513, (2010).

13. Kang, D. S., and Lansey, K. “Real-time State Estimation and Confidence Limit Analysis for Water Distribution Systems.” J. Hydraul. Eng., 135(10), 825–837, (2009).

14. Kapelan, Z., Savic, D.A., Walters and G.A., “Multiobjective Design of Water Distribution Systems under Uncertainty”, Water Resources Research 41 (11), W11407, doi:10.1029/2004WR003787, )2005(.