آناليز فازي شبكه‌هاي توزيع آب تحت شرايط كمبود فشار

به‌طوركلي دو نوع تحليل در شبكه‌هاي آبرساني مرسوم است: 1- تحليل مبتني بر تقاضا و 2- تحليل مبتني بر فشار. يك شبكة توزيع آب ممكن است به‌دليل بالارفتن زبري لوله‌ها، شكست لوله‌ها يا ناكافي‌بودن فشار پمپ، دچار كمبود آب باشد (يا بشود). در چنين شرايطي شبكه در همة گره‌‌ها نمي‌‌تواند تقاضاي موردنياز را تأمين كند؛ بنابراين برخلاف آناليز وابسته به تقاضاي ثابت، تحت شرايط كمبود فشار، خروجي گره‌‌ها غيرثابت و تابعي از هدهاي فشاري دردسترس است كه به مجموعه معادلات حاكم بر شبكه اضافه مي‌‌شود. در اين تحقيق با توسعة يك مدل، حل اين معادلات به‌صورت مسـئلة بهينه‌‌سازي در نظر گرفته شده است كه شبيه‌‌سازي براساس فراخواني نرم‌‌افزار شبيه‌‌ساز هيدروليكي EPANET در محيط متلب و بهينه‌‌سازي با استفاده از الگوريتم ژنتيك انجام مي‌‌شود. مدل مذكور مبتني بر آناليز فازي بوده تا چگونگي انتشار عدم‌‌قطعيت از متغيرهاي مستقل يا پارامترهاي اساسي (مثل تقاضاي مورد نياز گره‌‌ها و ضرايب زبري لوله‌‌ها) به متغيرهاي وابسته (مثل جريان لوله‌‌ها، خروجي گره‌‌ها و هدهاي در دسترس) را نشان ‌‌دهد. براي صحت‌‌سنجي، دو شبكه از تحقيقات پيشين انتخاب شد و شبكه‌‌ها با مدل توسعه داده شده و نرم‌افزار WaterNetGen تحليل شدند و نهايتاً نتايج با هم مقايسه شد. سپس به‌عنوان مطالعة موردي به تحليل هيدروليكي شبكة توزيع آب شهر جنگل تحت شرايط غير‌قطعي و كمبود فشار پرداخته شد. نتايج به‌دست‌آمده نشان داد كه در شرايط كمبود فشـار اختلاف نتايج حاصل از تحليل مبتني بر فشار و تحليل مبتني بر تقاضا، قابل‌توجه است. با مدل بهينه‌‌سازي پيشنهادي مي‌‌توان محدودة پاسخ‌‌هاي سيستم را بدون نياز به يكنواخت‌بودن ارتباط بين پارامترهاي مستقل و وابسته به‌دست آورد. در اين تحقيق فقط مقادير تقاضاي گره‌‌ها غيرقطعي در نظر گرفته شده است؛ درحالي‌‌كه براي شناسايي بهتر نواحي آسيب‌‌پذير در شبكة توزيع آب، مي‌‌توان هر پارامتر غيرقطعي ديگري به‌عنوان متغير، به الگوريتم اضافه كرد.