ارائه يك مدل چندهدفه براي بازطراحي شبكه توزيع آب شهري و حل به روش اپسيلون -محدوديت تقويت شده

A Multi-objective model with augmented e-constraint solution approach for urban water distribution network redesign

مديريت يكپارچه آب شهري طي چند دهه اخير به يكي از چالش هاي پيش روي مديريت شهري مبدل شده است. از طرفي افزايش تقاضاي آب به علت رشد جمعيت و صنعت و كشاورزي بوجود آمده است و از طرفي ديگر منابع آب با كمبود مواجه شده اند و اين دو امر مذكور مديريت يكپارچه آب شهري را پراهميت كرده است. تعداد زيادي از اهداف و معيارها مانند كارايي هزينه، كاهش در نشت، رضايت مصرف كنندگان در مديريت يكپارچه آب شهري در نظر گرفته مي شود بنابراين مديريت يكپارچه شهري را مي توان يك مسئله چند هدفه در نظر گرفت. علاوه بر اين در بيشتر موارد شبكه اي از توزيع آب در سطح شهرها، هرچند ناكارا و فرسوده موجود مي باشد كه باعث مي شود تا مدل هاي بازطراحي شبكه توزيع در عمل مفيدتر واقع شوند. در اين مقاله مدل ساخته شده يك مدل بازطراحي شبكه توزيع آب شهري مي باشد كه دو هدف كاهش هزينه و كاهش نشت را در نظر گرفته است. اين مدل رياضي بوسيله روش اپسيلون محدوديت تقويت شده كه از جمله روش هاي حل مدل چندهدفه رياضي بصورت پسرو مي باشد حل شده است. شبكه آب شرب شهر تهران به عنوان مطالعه موردي اين پژوهش مورد استفاده قرار گرفته است. مدل پيشنهاد شده قابليت ارائه يك جواب كارا براي شبكه توزيع آب تهران را دارا مي باشد.

Integrated urban water management is become one of the most challenging issues in last decades. Increasing water demands due to population growth, industry and technology development and expansion of farms, in addition to the lack and uncertainties of water resources, make the management of this resources very important. Many objectives and criteria such as cost, satisfaction of the urban water consumers, leakage and social hazards might be considered in the integrated urban water management. So the integrated urban water management can be considered as a multiobjective problem. In addition, in many cases there is a network of distribution although these networks is inefficient and old. Because of this fact, models that rehabilitate and redesign networks can practically useful. In this paper, two famous objectives involving water distribution cost and water leakage are taken into account. The augmented e-constraint method is applied to solve the proposed multi-objective problem, augmented e-constraint method can be classified as a posteriori approach that gives the whole picture (i.e. the Pareto set) to the decision maker, before his/her final choice augmented e-constraint avoids the production of weakly Pareto optimal solutions and accelerates the whole process by avoiding redundant iterations. Tehran potable water network is chosen as a case study and the computation results shows the ability ts shows the ability of the proposed model finding the effective solution the Tehran potable water network