بررسی تأثیر عدم قطعیت توأم نیاز گره‎ها و زبری لوله‎ها در کارآیی شبکه‎های آبرسانی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، دانشگاه تهران

2 استادیار، دانشگاه تهران

3 استاد، دانشگاه تهران

چکیده

عدم قطعیت همواره جزئی از فرآیند برنامه‎ریزی است زیرا تعداد زیادی از عوامل مؤثر بر عملکرد سیستم‎های منابع آب را نمی‎توان در هنگام طراحی و ساخت سیستم به طور قطعی معلوم کرد. با توجه به نقش مؤثر طراحی بهینه یک سیستم توزیع آب در تعدیل هزینه‎های آن، لازمه بهره‎برداری کارآمد از چنین سیستمی، ارزیابی میزان کارآیی آن می‎باشد. در این تحقیق بررسی نحوه عملکرد شبکه لوله‎ها با در نظر گرفتن عدم قطعیت همزمان در مقادیر طراحی نیاز گره‎ها و زبری لوله‎ها مورد توجه قرار گرفته است. برای این منظور، میزان انعطاف‎پذیری شبکه توزیع آب دو حلقه‎ای (Two Loop) نسبت به تغییرات احتمالی همزمان دو متغیر مذکور، توسط روش شبیه‎سازی مونت کارلو (MCS) و محاسبه یک شاخص کارآیی قطعی ارزیابی گردیده است. همچنین در این حالت محدوده تغییرات مجاز برای پیش‌بینی مقادیر این دو متغیر نیز در این شبکه بررسی شده و نتایج حاکی از آن است که در شرایط تغییرات همزمان متغیرها در افق طراحی، به طور میانگین تقریباً تنها در یک سوم مواقع، این شبکه قادر به تأمین کامل نیاز مصرف‎کنندگان با فشار مورد نیاز بوده و کارآیی مطلوبی خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

An Evaluation of the Effect of Simultaneous Uncertainty in Nodal Demand and Pipe Roughness on the Efficacy of Water Distribution Networks

نویسندگان [English]

  • Samaneh Seifollahi Aghmiooni 1
  • Omid Bozorg Hadad 2
  • Mohammad Hosein Omid 3
چکیده [English]

Uncertainty is undoubtedly an inevitable part of programming process. A lot of effective factors in the water resources’ performance are not deterministic while their values are surely needed for the design and implantation of water systems. Since an optimal design of water distribution systems is in demand of a just evaluation of the costs, efficient operation of such systems calls for a proper evaluation of their efficiencies. Hereby, the performance of pipe networks, considering simultaneous uncertainty of nodal demands and pipe roughness is assessed in this research. The flexibility of the designed Two-Loop water distribution network along with simultaneous probabilistic changes of nodal demands as well as pipe roughness coefficients are evaluated, calculating a deterministic efficiency factor in Monte Carlo simulation method. Moreover, the variation of nodal demand and pipe roughness coefficient in the considered network is assessed. The results indicate that in a state of simultaneous changes in demand and in roughness coefficient, the Two-Loop network is able to supply consumers with the desired demand and at the required pressure, only approximately in one third of the cases.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Monte Carlo simulation
  • Network performance
  • Nodal demand
  • Pipe roughness coefficient
  • uncertainty