بهینه‌سازی فشار در شبکه توزیع آب با هدف مدیریت مصرف آب شهری

در شرایط ﺑﺤﺮان شدید کم‌آبی اﻋﻤﺎل ﻣﺤﺪودﯾﺖﻫﺎی ﻣﺼﺮف آب ﮐﻪ ﺑﺎرزﺗﺮﯾﻦ آن‌ها ﺳﯿﺎﺳﺖ ﺟﯿﺮهﺑﻨﺪی است، ﺷﺎﯾﺪ اوﻟﯿﻦ و راﯾﺞﺗﺮﯾﻦ راه‌حل برای ﻣﻮاﺟﻪ ﺑﺎ آن ﺑﺎﺷﺪ. علی‌رغم مشکلات متعددی که این سیاست از جنبه‌های مختلف به مردم و دولت‌ها تحمیل می‌کند، اما کماکان در بسیاری از نقاط جهان اجرایی می‌شود. در ﻣﻘﺎﺑﻞ اﯾﺪه دﯾﮕﺮی ﮐﻪ در ﺑﺮﺧﯽ از ﺷﻬﺮﻫﺎی اﯾﺮان ﭘﯿﺎدهﺳﺎزی ﺷﺪه، اﯾﺪه 'ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ ﺗﻘﺎﺿﺎی آب در ﺷﺮاﯾﻂ ﮐﻢآﺑﯽ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ ﻓﺸﺎر' ﯾﺎ 'ﺳﯿﺎﺳﺖ ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ ﻓﺸﺎر ﺑﺎ روﯾﮑﺮد ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ ﺗﻘﺎﺿﺎ' اﺳﺖ. در اﯾﻦ روﯾﮑﺮد ﺑﺮ ﺧﻼف روش ﺟﯿﺮهﺑﻨﺪی، در ﺗﻤﺎﻣﯽ ﺳﺎﻋﺎت ﺷﺒﺎﻧﻪروز ﺷﺒﮑﻪ ﺗﻮزﯾﻊ دارای ﺟﺮﯾﺎن آب اﺳﺖ؛ وﻟﯽ ﺑﻪدﻟﯿﻞ اﻓﺖ ﺷﺪﯾﺪ ﻓﺸﺎر، ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ ﺗﺄﻣﯿﻦ ﺻﺪ درﺻﺪی ﺗﻘﺎﺿﺎی ﻣﺸﺘﺮﮐﯿﻦ وجود ﻧﺪارد. در این مقاله به‌کمک یک مدل ترکیبی که با تلفیق نرم‌افزارهای epanet2 و matlab ایجاد شده، به بررسی این سیاست و تاثیر آن بر تغییرات تقاضای آب در گره‌های مصرف پرداخته شده است. شبیه‌سازی هیدرولیکی شبکه، به‌کمک نرم‌افزار بهبودیافته epanet2 به‌منظور تحلیل شبکه به روش تحلیل مبتنی بر فشار انجام و از طریق نرم‌افزار matlab به مدل ‌بهینه‌ساز لینک شده است. در این مدل، با کاهش فشار از طریق تنظیم بهینه فشار در شیرهای فشارشکن و در نتیجه کاهش فشار در گره‌های مصرف، دبی قابل‌برداشت در گره‌ها مطابق با رابطه هد-دبی کاهش می‌یابد. کارایی مدل، با استفاده از سه شبکه فرضی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که می‌توان به‌کمک تنظیم بهینه فشار در شبکه توزیع با استفاده از شیرهای فشارشکن، مصرف آب را تا حد قابل‌توجهی کاهش داد.