بررسي آسيب ناپذيري شبكه هاي توزيع آب با درجه هاي خرابي مختلف

Damage Tolerance Analysis of Water Distribution Networks with Different Orders of Failure

خرابي و يا شكست در مولفه هاي يك سيستم توزيع آب، رخدادي اجتناب ناپذيراست كه بايد در تمام مراحل تصميم گيري اعم از برنامه ريزي، طراحي، اجرا و نگهداري براي يك شبكه توزيع آب مد نظر قرار گيرد. اگر چه در تحقيقات پيشين به موضوع اعتمادپذيري شبكه ها زياد پرداخته شده است ولي به آسيب ناپذيري (تحمل خرابي) شبكه هاي توزيع آب با درجات مختلف خرابي توجهي نشده است، كه شايد علت آن محاسبات سنگين و وقت گير تحليل اين آسيب ناپذيري باشد. در اين تحقيق روابط مورد نياز براي محاسبه ميزان آسيب ناپذيري شبكه هاي توزيع آب با درجه هاي خرابي مختلف استخراج شده اند. همچنين معادلاتي جهت تخمين خطاي احتمالي در اين محاسبات ارايه گرديده اند. سپس در تلاشي ميزان آسيب ناپذيري شانزده طرح از يك شبكه فرضي با درجه هاي خرابي مختلف محاسبه گرديد. نتايج نشان داد كه با استفاده از معادلات ارايه شده در اين تحقيق مي توان تا حد زيادي جلوي شبيه سازي هاي زايد و غيرضروري كه گاهي اوقات بررسي آسيب ناپذيري شبكه ها را بسيار مشكل مي سازد، گرفت. همچنين نتايج نشان داد كه به تدريج با كاهش قطر لوله هاي شبكه ميزان آسيب ناپذيري شبكه از درجه هاي مختلف كاهش پيدا مي كند و از مقايسه مقادير ميزان آسيب ناپذيري شبكه با درجه هاي خرابي مختلف مي توان ميزان حساسيت شبكه نسبت به خرابي هاي همزمان را تخمين زد.

Damage or failure is an inevitable event which should be considered in all decisions taken at planning-, design-, operation- and maintenance-level for a water distribution network (WDN). So far several studies are conducted about reliability analysis in literature, but very little attention is paid to the damage tolerance analysis (DTA) of WDNs with different orders of failures. This may be due to the heavy and extremely time consuming computational workloads commonly required for DTA. In this study required relationships for DTA of WDNs with different orders of failure are derived. Additionally some equations are proposed to estimate the possible errors in these relationships. Then an attempt was made to evaluate the damage tolerance of sixteen designs of a hypothetical WDN with different orders of failure. The results indicate that application of the proposed equations of this study could significantly prevent redundant and unnecessary hydraulic simulations which may complicate the DTA of WDNs. Moreover the results reveal that the tolerance of the WDN to various orders of failures gradually decreases by decreasing the diameters of pipes. Comparing the damage tolerance of a network with different orders of failure, one could estimate the sensitivity of a WDN to simultaneous failures.