1
|
چکیده پایاننامه/رساله |
رخداد نارسایی هیدرولیکی، یکی از مشکلات اصلی در شبکههای
توزیع آب محسوب میشود. نشت و گرفتگی از جمله مهمترین دلایل وقوع این رویداد
هستند. روشهای فیزیکی زیادی برای مکانیابی نارساییهای هیدرولیکی وجود دارد؛ اما
این روشها، پر هزینه و زمانبر بوده و نیاز به نیروی متخصص دارند. در این رساله،
فرآیندی مبتنی بر شبیهسازی هیدرولیکی و بر پایه رویکرد واسنجی، جهت تعیین محل
نارساییها در شبکههای توزیع آب پیشنهاد شده است. مبنای اصلی این رویکرد، مقایسه
نتایج مقادیر فشار یا دبیهای شبیهسازیشده (خروجی مدل هیدرولیکی شبکه توزیع آب
موردمطالعه) و نتایج میدانی متناظر (در نتیجه انجام عملیات میدانی فشار یا دبیسنجی)
میباشد. به عبارت دیگر، کمینه کردن اختلاف بین دو نتایج مذکور با هدف اصلی مکانیابی
نارساییهای هیدرولیکی صورت میگیرد؛
فرآیند کمینه کردن نیز به صورت یک مساله بهینهسازی دارای تابع هدف تعریف
میشود. در این رساله، به منظور کمینه کردن تابع هدف، الگوریتمهای فراکاوشی
متعددی پیادهسازی شدند. نتایج به کارگیری شاخصهای مختلف و پیادهسازی آزمون
مجموع رتبه ویلکاکسون، حاکی از برتری الگوریتم ترکیبی ژنتیک- ازدحام ذرات (PSOGA) بر دیگر الگوریتمهای مطالعهشده بود.
همچنین در این رساله، جهت پهنهبندی شبکه توزیع آب و مکانیابی پرنشتترین ناحیه
موجود، دو روش مختلف خوشهبندی K-means با الگوریتم ژنتیک(GA) و
شاخص اعتبار اصلاحشده دیویس-بولدین (DB) با الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذارت (PSO)، توسعه داده شد. مدلهای هیدرولیکی
دارای عدم قطعیت در خصوص پارامترهای مختلف نظیر ضرایب زبری لولهها باشند، لذا در این رساله دو رویکرد شامل فرآیند شبیهسازی
مونت کارلو و واسنجی همزمان مورد استفاده قرار گرفتند؛ نتایج پیادهسازی این دو
رویکرد در شبکههای مختلف موردمطالعه، حاکی از برتری رویکرد واسنجی همزمان در خصوص
زمان محاسباتی و دقت نشتیابی بود. در خصوص مکانیابی گرفتگیهای هیدرولیکی که محل
بالقوه آنها مشخص نیست نیز روشی ارائه شد که با معرفی مفهومی تحت عنوان شیرهای مجازی
و با به کارگیری الگوریتم ترکیبی ازدحام ذرات- جستجوی هارمونی (PSOHS) محل و مقدار گرفتگیهای موجود به صورت دقیق
یافت شدند. نتایج اجرای بیش از هزار سناریوی نارسایی هیدرولیکی در شبکههای مرجعی
نظیر هانوی، پولاکیس و بالرما، حاکی از آن بود که فرآیند پیشنهادی در این رساله،
قادر به مکانیابی نشتها و گرفتگیها با درصد موفقیت بالای 99 درصد است. فرآیند
پیشنهادی بر روی دو شبکه واقعی نیز پیادهسازی شده و محل نارسایی آنها با دقت
تعیین گردید. از دیگر دستاوردهای این رساله، ارائه رویکردی صریح مبتنی بر فرمولبندی
معادلات هیدرولیکی شبکه، جهت تعیین محل و مقدار نشتهای موجود است. روشهای
پیشنهادی در این رساله میتوانند در حل مشکلات ناشی از وقوع نارساییهای هیدرولیکی
در شبکههای توزیع آب کمک شایانی نماید.
|
| چهارشنبه | 1403/05/10 | 08:30 | رضا معاشری | تعیین محل نارسایی های گزارش نشده در شبکه های توزیع آب به روش شبیه سازی هیدرولیکی | دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست | دکتری تخصصی | دکتر هشترودی, اتاق سمینار | محمدرضا جلیلی قاضی زاده | | عبداله رشیدی مهرآبادی، مصطفی تیزقدم غازانی، مسعود تابش، سید تقی امید نائینی، |