بهينه‌يابي هزينه انرژي و برداشت آب از منابع سطحي در يك سيستم آبرساني نمونه

آب مورد نياز در بسياري از سيستمهاي آبرساني بزرگ با اختلاط آبهاي برداشتي از منابع سطحي و زيرزميني با كميت و كيفيت متفاوت تامين مي‌گردد. تامين آب از منابع زيرزميني نيازمند مصرف انرژي بوده ومنابع آب سطحي نيزمحدود و ناپايدارمي‌باشند. هدف ازاين پژوهش، راهبري بهينه وتامين آب مورد نياز سيستم آبرساني با حداقل هزينه انرژي وحداقل نيازبه برداشت آب از منابع سطحي، ضمن حفظ پايداري كمي وكيفي سيستم مي‌باشد. اين هدف از طريق بهينه سازي زمانبندي عملكرد پمپها با مديريت مصرف انرژي و بهينه سازي تغييرات دبي برداشت و نسبت اختلاط منابع تامين آب صورت پذيرفته است. تفاوت اين پژوهش با مقالات مشابه، تعريف اهداف چندگانه، اضافه نمودن محدوديتهايي نظيركيفيت آب در پايداري سيستم وهمچنين متغيرفرض نمودن دبي برداشت آب ازمنابع سطحي و زيرزميني مي‌باشد. براي حل مسئله، ابتدا بادرنظرگرفتن قوانين پيوستگي وانرژي ومشخصات فني سيستم آبرساني، هيدروليك سيستم مدلسازي رياضي شده است. سپس با شبيه سازي سيستم آبرساني درنرم افزار Vensim به كمك مدل رياضي، اعتبار مدل براساس مقايسه خروجي نرم افزار باداده هاي واقعي موردسنجش قرارگرفته است. در مرحله بعد مسئله بهينه سازي چندهدفه با استفاده ازنرم افزارGAMS حل شده است. در پايان براساس انتظارات واهداف متوليان سيستم، تحليل حساسيت برروي داده هاي ورودي و نتايج انجام شده و سناريوهاي بهينه براي راهبري سيستم آبرساني ارائه گرديده است. طبق يافته هاي پژوهش، با بهينه سازي سيستم آبرساني، 21% كاهش در مصرف اوج بار و 5% در هزينه انرژي كل سيستم و فقط در ايستگاه پمپاژ 37% كاهش مصرف در اوج بار و 13% در هزينه انرژي حاصل مي‌گردد.