ارزیابی هزینه ای مدل های فرا ابتکاری مورد استفاده در طراحی شبکه توزیع آب شهری

Abstract

شبکه‎های توزیع آب به‌عنوان یکی از مهمترین زیرساخت‎های طرح‎های تأمین آب می‎باشد که بخش مهمی از اعتبارات مالی کشور را به خود اختصاص داده است. از آنجا که طراحی بهینه دارای تأثیر بسزایی در کاهش هزینه چنین طرح‎های عظیمی می‎باشد، طراحان همواره به دنبال یافتن روشی هستند که ضمن تأمین قیود و معیارهای فنی طرح، کمترین هزینه را داشته باشد. یکی از روش‎های بهینه‎سازی، روش الگوریتم‎ژنتیک است که از پرکاربردترین روش‌های بهینه‎سازی است. مساله ای که مورد توجه این تحقیق است ارزیابی روشهای فرا ابتکاری مورد استفاده در طراحی شبکه توزیع آب شهری است تا جایگاه الگوریتم ژنتیک به عنوان یک روش بهینه سازی در این خصوص مشخص گردد. با توجه به هزینه های سنگین مترتب بر پروژه های شبکه توزیع آب، ارزیابی هزینه ای مدلها مساله ای مهم و مورد نیاز می باشد. در این تحقیق بخشی از شبکه توزیع آب شهر مشهد با استفاده از تکنیک الگوریتم‎ژنتیک، بهینه‎سازی شد. بدین منظور ابتدا مدل‎سازی توسط نرم افزارWaterGEMS انجام گرفت و هزینه کل براساس فهرست بها محاسبه گردید، سپس با توجه به تابع هدف و معیار هزینه و با رعایت قیود سرعت و فشار مجاز شبکه، بهینه‎سازی انجام شد و هزینه نهایی بدست آمد. نتایج حاصل از روش ارائه شده نشان داد هزینه سرمایه‎گذاری پس از استفاده از رویکرد پیشنهادی بهینه‎سازی در حدود 14 درصد نسبت به طرح اولیه کاهش خواهد یافت. همچنین مقایسه هزینه روش پیشنهادی در مقایسه با سایر الگوریتم های فرا ابتکاری وضعیت مطلوب تری را ارائه نمود.