بهينه‌سازي دومعياره شبكه‌هاي توزيع آب (مطالعه موردي: شهر جديد سهند)

Bi-objective Optimization of the Water Distribution Networks (Case Study: Sahand City)

چكيده با توجه به اينكه تامين فشار مناسب آب در محلهاي مصرف از اصول مهم طراحي شبكه‌هاي توزيع آب است، بهينه‌سازي هزينه اجراي اين شبكه‌ها بدون درنظر گرفتن مسيله فشار، قابل اجرا نخواهد بود. در اين تحقيق ابتدا شبكه توزيع آب شهر سهند با استفاده از الگوريتم ژنتيك دومعياره، با دو هدف حداقل‌سازي هزينه و حداكثر‌سازي فشار، بهينه‌سازي شد. سپس منحني برازش پارتو بر روي راه‌حلهاي امكان‌پذير ترسيم گرديد و در نهايت با استفاده از تيوري بازي‌ها (روش مساحتهاي يكنواخت) نقطه بهينه طراحي، مشخص و راه‌حل متناظر با آن نقطه توسط يك نرم‌افزار حل هيدروليكي شبكه شبيه‌سازي شد. نتايج اين تحقيق نشان داد كه بهينه‌سازي شبكه توزيع آب، درحدود 13درصد از هزينه كل پروژه را كاهش مي‌دهد و در واقع با هزينه كمتر، فشار در محلهاي مصرف بيشتر خواهد بود.

Abstract To design an urban water network in addition to minimizing the cost, improving the water pressure is very important. Then in this paper a bi-objective optimization model for the new city of Sahand in Northwestern Iran is developed. Due to its non-linearity and the huge number of variables, the genetic algorithm has been utilized to solve it. Several Pareto solutions have been obtained and then based on the game theory approach (the area monotonic solution), the most efficient point was provided. The solution is simulated by the WaterGems software and the elements of the network are designed. This optimum solution shows a decrease of 13% in total cost in addition to the improved water pressure.