طراحي سيستم تامين آب و تجميع فاضلاب تحت شرايط عدم قطعيت

كارشناسي ارشد

در طي چند دهه¬¬ اخير، مسئله‌ي تخصيص منابع آب ميان مصرف‌كنندگان به‌طور فزاينده‌اي باعث ايجاد نگراني شده است. افزايش جمعيت و به دنبال آن توسعهي بخش كشاورزي و صنعتي منجر به افزايش مصرف آب و ايجاد بحران كم‌آبي در ساليان اخير شده است. مسئله‌اي كه در اين پژوهش بدان پرداخته خواهد شد طراحي سيستم تأمين آب و جمع‌آوري فاضلاب به‌صورت يكپارچه مي‌باشد كه تقاضاي دو مصرف‌كننده اصلي آب يعني كشاورزي و شهري را ارضا كرده و فاضلاب توليدشده را جمع‌آوري خواهد كرد. اين پژوهش به دنبال يك طراحي از لحاظ اقتصادي بهينه مي‌باشد كه عملكرد مناسبي را حتي‌المقدور در تمام سناريوهاي محتمل آينده و همچنين عدم¬قطعيت¬هاي معمول كسب¬و¬كارِ موجود در اين¬گونه شبكه¬ها داشته باشد. بنابراين انواع عدم قطعيت موجود در اين‌گونه مسائل، اعم از عدم قطعيت معمول داده‌ها كه ناشي از ماهيت تصادفي داده‌ها مي‌باشد و عدم قطعيت ناشي از شرايط اختلال (همانند بروز يك اتفاق ناگوار مثل زلزله) در مسئله طراحي گنجانده شده است. ابزار مورداستفاده براي برخورد با اختلال در اين پژوهش برنامه‌ريزي سناريو محور دومرحله‌اي تصادفي مي‌باشد. از طرف ديگر براي برخورد با عدم قطعيت معمول كسب‌وكار (تغييرات در مقادير پارامترهاي تقاضا و تأمين و انواع هزينه‌ها) روش‌هاي موسوم به ‌تقريب ميانگين به‌وسيله نمونه‌گيري مورد استفاده قرار مي‌گيرد. نوعاً مسائل طراحي سيستم تأمين آب به علت وجود تسهيلات متعدد و امكان لوله‌گذاري از مسائل پيچيده مختلط عدد صحيح مي‌باشد و الگوريتم بندرز روش حلي توصيه‌شده براي اين كلاس از مسائل مي‌باشد. البته اين الگوريتم در همه شرايط به همگرايي در زمان معقول نمي‌رسد و پاره‌اي از روش‌هاي تسريع موردنياز است كه در اين پژوهش انواعي از روش‌هاي تسريع مورداستفاده قرار مي‌گيرد و مقايسه و به‌كارگيري انواع روش‌هاي تسريع بال خصوص روش نويني چون شاخه زني محلي از ويژگي‌هاي برجسته اين پژوهش مي‌باشد كه سابقه‌اي در پژوهش‌هاي صورت گرفته در مسائل طراحي سيستم‌هاي آب ندارد. همچنين در اين پژوهش مدل رياضي و روش حل توسعه داده شده با داده‌هاي شهر اروميه اجرا و بهينگي و كارايي روش حل در مقايسه با روش¬هاي موجود به¬¬اثبات رسيد. همچنين نتايج حاصل از مدل رياضي و روش¬حلِ توسعه¬يافته، به پاره¬اي از سياست¬گذاري¬هاي موثمر¬ثمر در طراحي اين شبكه ها انجاميد. واژه‌هاي كليدي: سيستم تأمين آب و جمع‌آوري فاضلاب، الگوريتم بندرز تسريع يافته، تقريب ميانگين به‌وسيله نمونه‌گيري، شاخه زني محلي.

189313

دانشگاه علم و صنعت ايران

سيستم هاي اقتصادي اجتماعي

دكتر مير سامان پيشوايي - دكتر عليرضا علي احمدي