تاثیر مدیریت تقاضا با استفاده از تنظیم بهینه فشار در شبکه های توزیع آب در حالت نرمال و کمبود آب

توجه به حفظ منابع آبی به منظور جلوگیری از مواجه شدن با بحران آب، یکی از مهم ترین وظایف عموم افراد جامعه از مسئولان است. در این خصوص مهمترین اقدامی که می تواند در عبور از بحران های آبی موثر باشد، مدیریت تقاضای آب است که روش های متفاوتی برای آن وجود دارد. یکی از این روش ها مدیریت فشار در راستای مدیریت تقاضا است که می تواند در شرایط عادی بهره برداری و همچنین شرایط وجود بحران کم آبی استفاده شود. از سوی دیگر در شرایط بحرانی که آب در دسترس، تقاضای کل را برآورده نمی کند، سیاست هایی مانند جیره بندی و تامین آب به روش نوبتی اتخاذ می شود که با مشکلات فراوانی همراه است. بنابراین نیاز به روشی جایگزین که معایب جیره بندی را حداقل کند و نیز اهداف مدیریت تقاضا را برآورده کند و در عین حال قابل اجرا، زودبازده و اقتصادی باشد احساس می شود. در این پژوهش، به کمک یک مدل ترکیبی شبیه سازی و بهینه سازی که با تلفیق نرم‎افزارهای EPANET۲.۲ وMATLAB ایجاد شد، تاثیرات اتخاذ رویکرد مدیریت تقاضای آب با استفاده از تنظیم فشار در حالت عادی و کمبود آب، بر هیدرولیک شبکه توزیع بررسی شد. بهینه سازی در این پژوهش در دو حالت انجام شد که در هر حالت تابع هدف متفاوتی تعریف شد. برای بهینه سازی نیز از الگوریتم ژنتیک استفاده ‎شد. مدل توسعه یافته بر روی شبکه توزیع آب شهر جدید بهارستان واقع در استان اصفهان تحلیل شد و نتایج به‎دست آمده نشان داد، مدل توانسته با استفاده از یافتن مکان و فشار تنظیمی بهینه برای شیرهای فشارشکن، در شرایط عادی، فشار متوسط شبکه را تا ۸ متر کاهش دهد و در شرایط وجود کمبود، آب در دسترس را به صورت عادلانه میان گره های تقاضا توزیع کند. به طوری که پس از تحمیل کمبود ۸ درصدی به شبکه، بدون اعمال برنامه مدیریت فشار، ۸ گره مصرف کمبودی بین ۱۵ تا ۳۰ درصد و ۱۹ گره کمبود زیر ۵ درصد را تجربه کردند. در حالی که پس از بهینه سازی فشار توسط مدل تنها ۳ گره تقاضا کمبودی بین ۱۵ تا ۲۵ درصد و ۶ گره کمبود زیر ۵ درصد را تجربه کردند.

کلیدواژه ها:

مدیریت تقاضا ، مدیریت فشار ، شبکه توزیع آب ، شبیه سازی ، الگوریتم ژنتیک