|
|
آب و فاضلاب، جلد ۳۵، شماره ۴، صفحات ۴۹-۷۰
|
|
|
| عنوان فارسی |
بهینهسازی چندهدفه بهرهبرداری از شیرهای فشارشکن در حالات حدی مصرف آب (مطالعه موردی: شبکه توزیع آب شهری نجف‌آباد) |
|
| چکیده فارسی مقاله |
فشار و غلظت کلر باقیمانده از جمله پارامترهای مهم در شبکههای توزیع آب شهری است که باید کنترل و بررسی شوند. در این شبکهها باید نیاز آبی مشترکین با فشار مناسب حتی‌الامکان به‌صورت کامل تأمین شده و با بهبود پارامترهای کیفی از جمله غلظت کلر باقیمانده، بیشترین رضایت سرویسدهی حاصل شود. در این پژوهش، با انتخاب شبکه توزیع آب شهری نجف‌آباد به‌عنوان یک شبکه واقعی بزرگ مقیاس، مدل بهینهسازی هم‌زمان تعیین مقدار فشار و غلظت کلر باقیمانده گره‌ای متوسط و اعتمادپذیری ترکیبی شبکه تعریف شد و با استفاده از الگوریتم NSGA-Ⅱ مسئله بهینهسازی چندهدفه در دو حالت بیشترین و کمترین میزان برداشت آب از شبکه در دو فصل گرم و سرد سال حل شد. در این پژوهش، برای محاسبه پارامترهای شبکه از تحلیل مبتنی بر فشار استفاده شد. همچنین، سه تابع هدف تعریفشده توسط الگوریتم بهینهسازی چندهدفه NSGA-Ⅱ بهینه شدند. در نهایت، از میان جوابهای سطح بهینه پارتو، جواب بهینه نهایی توسط روش تاپسیس انتخاب شد. در این شبکه 4 شیر فشارشکن در حال بهرهبرداری است که پس از تعیین مقدار فشار تنظیمی بهینه نهایی آنها، مقدار فشار متوسط شبکه برای روزهای گرم و سرد سال به ترتیب 9/2 و 5/13 درصد کاهش یافت. همچنین، مقدار غلظت کلر متوسط تغییر قابلتوجهی نداشت، ولی با انجام بهینهسازی، از کاهش مجدد آن جلوگیری شد که به‌نوعی این هدف نیز بهینه شد. در نهایت، میزان اعتمادپذیری ترکیبی برای روزهای گرم و سرد سال نیز به ترتیب 7/1 و 3/1 درصد افزایش یافت. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
بهینهسازی چندهدفه،شیرهای فشارشکن (PRVs)،فشار گره‌ای،غلظت کلر باقیمانده،اعتمادپذیری ترکیبی،الگوریتم NSGA-II، |
|
| عنوان انگلیسی |
Multi-Objective Optimization of Pressure-Reducing Valves Operation in Extreme Water Consumption Scenarios (Case Study: Najaf Abad Urban Water Distribution Network) |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Pressure and residual chlorine concentration are among the key parameters in urban water distribution networks that require continuous monitoring and control. These networks must ensure that consumer water demands are met with adequate pressure while optimizing water quality parameters, such as residual chlorine concentration, to maximize service satisfaction. In this study, the Najaf Abad urban water distribution network was selected as a real large-scale case study. A simultaneous optimization model was developed to determine nodal average pressure, residual chlorine concentration, and network combined reliability. The multi-objective optimization problem was solved using the NSGA-II algorithm under two extreme water consumption scenarios-maximum and minimum water withdrawal during warm and cold seasons. A Pressure-Driven Analysis approach was employed to calculate network parameters. Additionally, three objective functions were optimized using the NSGA-II multi-objective optimization algorithm. The optimal solution was selected from the Pareto front using the TOPSIS method. The network under study includes four operational pressure-reducing valves; after determining their optimal set pressure values, the average network pressure was reduced by 2.9% during ward days and 13.5% during cold days. The average residual chlorine concentration did not undergo significant changes however, its further reduction was prevented through optimization, effectively achieving this objective as well. Lastly, the combined reliability increased by 1.7% and 1.3% for warm and cold days, respectively. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
بهینهسازی چندهدفه,شیرهای فشارشکن (PRVs),فشار گره‌ای,غلظت کلر باقیمانده,اعتمادپذیری ترکیبی,الگوریتم NSGA-II |
|
| نویسندگان مقاله |
سید پدرام جزائری فارسانی |
دکترای مهندسی عمران - مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران و حمل‌و‌نقل، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
رامتین معینی |
دانشیار، گروه مهندسی عمران - مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران و حمل‌و‌نقل، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
|
|
| نشانی اینترنتی |
https://www.wwjournal.ir/article_218451_b084cce9189b395858eee2718d6bdf25.pdf |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|