14718

14718

مدل بهينه سازي استوار براي بازطراحي شبكه توزيع آب با درنظرگرفتن ريسك هاي اختلال: مطالعه موردي شبكه توزيع آب شهر تهران

كارشناسي ارشد

سيستم هاي اقتصادي اجتماعي

آبان ماه 1394

آبان ماه 1394

دكتر پيشوايي

دكتر تجريشي

صنايع

چكيده در چند دهه اخير، مسئله مديريت منابع آب به يكي از پرچالش¬ترين موضوعات براي كشورهاتبديل‌شده است. افزايش روزافزون تقاضاي آب ناشي از رشد جمعيت، توسعه تكنولوژي و بخش صنعت و همچنين گسترش روزافزون زمين¬هاي كشاورزي در كنار محدوديت منابع آب و عدم قطعيت-هاي موجود در اين حوزه، باعث توجه روزافزون مجامع بين¬المللي به حفظ اين منبع الهي شده تا جايي كه دهه 2005 تا 2015 ميلادي از طرف سازمان ملل متحد به نام دهه «آب براي زندگي» نام‌گذاري شده است. در اين پژوهش مدلي يكپارچه از سدها گرفته تا مراكز مصرف،براي بازطراحي شبكه توزيع آب شهري با تمركز بر مصارف خانوار ارائه شده به‌طوري‌كه علاوه بر اتخاذ تصميمات استراتژيك براي گره¬هاي شبكه، براي ارتباط بين گره¬ها نيز برنامه¬ريزي خواهد نمود.سپس معادل استوار مدل پيشنهادي به‌منظور مقابله با ريسك¬هاي اختلال موجود در واقعيت توسعه داده‌شده است و بخشي از منطقه يك آب و فاضلاب استان تهران به‌عنوان مطالعه موردي براي پياده¬سازي و ارزيابي مدل در نظرگرفته‌شده است. مدل پيشنهادي در اين پايان¬نامه، يك مدل برنامه¬ريزي غيرخطي عدد صحيح آميخته و چند دوره¬اي بوده و تابع هدف آن به‌صورت كمينه¬سازي هزينه¬هاي بازطراحي و عملياتي مي¬باشد. اين مدل،علاوه بر تعيين مقدار بهينه جريان آب بين مراكز شبكه، قابليت تعيين تعداد و مكان¬هاي بهينه احداث مراكز و خطوط لوله ارتباطي بين آن¬ها با قطر بهينه را نيز به‌صورت توأمان دارا مي¬باشد. همچنين مدل پيشنهادي، در كنار محدوديت¬هاي هيدروليكي مانند فشار آب، انتقال عرضي بين سطح مخازن را در نظر مي¬گيرد كه اين امر به واقعي¬ترشدن مدل¬سازي و جواب¬هاي به‌دست‌آمده كمك خواهد كرد. از ديگر قابليت¬هاي ويژه اين مدل، در نظر گرفتن ريسك¬هاي اختلال براي بازطراحي شبكه توزيع آب مي¬باشد كه با توجه به تراكم جمعيتي بالا و زلزله¬خيز بودن مطالعه موردي، اين امر از اهميت به سزايي برخوردار بوده و باعث بالا رفتن قابليت اطمينان شبكه خواهد شد.همچنين يك روش ابتكاري براي خطي¬سازي محدوديت¬هاي غيرخطي مدل، پيشنهادشده است.نتايج عددي، نشان¬دهنده¬كاهش ميانگين هزينه مدل استوار پيشنهادي نسبت به مدل قطعي به ميزان حدوداً 2.7 ميليارد ريال تحت واقع¬نمايي¬هاي مختلف به‌منظور بازطراحي شبكه توزيع آب در محدوده موردمطالعهبا درنظرگرفتن عدم قطعيت¬هاي اختلال مي¬باشد. واژه‌هاي كليدي:طراحي(بازطراحي) يكپارچه شبكه توزيع آب، بهينه¬سازي استوار، اختلال، شبكه توزيع آب تهران، مديريت منابع آب شهري.