بهينه سازي هيدروليكي بخشي از شبكه فاضلاب شهر شاهرود با استفاده از الگوريتم PSO و روش سطح پاسخ

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

علوم و مهندسي آب

كارشناسي ارشد

اهميت آب با رشد و توسعه صنعت، كشاورزي و شهرنشيني بيش¬از¬پيش معلوم شده¬است. توسعه خارج از كنترل شهرها و خصوصيات شهرنشينان نيز موجب ناپايداري در محيط زيست انسان شده¬است. به¬همين¬خاطر چالش آب¬و¬فاضلاب از مفاهيم مهم زيست¬محيطي به¬شمار مي¬آيد. فاضلاب عمدتاً دورريز و بازمانده محلي، شهري يا صنعتي تعريف مي¬شود كه به¬صورت عمومي، آبي آلوده¬شده دراثر مصرف به¬حساب مي¬آيد. ازاين¬رو تخليه صحيح، جلوگيري از ورود آلاينده¬ها به اكوسيستم و آشنايي با خطرات مخرب زيست¬محيطي فاضلاب اهميت دارد. دراين مطالعه بهينه¬سازي بخشي از شبكه فاضلاب مناطق نوساز شمالي شهر شاهرود به روش الگوريتم بهينه¬سازي ازدحام ذرات انجام¬شد. در اين پژوهش مقادير واقعي پارامتر سرعت با تعيين معادله برازش¬شده بر منحني نمودار حاصل از ميانگين وزني داده¬هاي سرعت متناظر با هر قطر در شبكه، به¬دست آمد. سپس به كمك اين مقادير، الگوريتم بهينه¬سازي ازدحام ذرات (PSO) براي اين پژوهش، تكميل¬شده و در محيط MATLAB اجرا شد. هم¬چنين در اين پژوهش با نرم¬افزار Design-Expert Software، روش RSM نيز براي پارامترهاي سرعت و شيب بررسي¬شد. نتايج به¬دست آمده توسط الگوريتم PSO براي پارامتر سرعت، بيانگر دقت بالاي محاسبات انجام¬شده، مقادير اندك بيش¬برآورد و كم¬برآورد و قابل استناد بودن اين داده¬ها بود. در اين روش، مقادير واقعي شيب نيز از داده¬هاي شبكه استخراج شده و با داده¬هاي برآوردشده متناظر با قطر براي اين پارامتر كه به كمك نتايج محاسبه¬شده سرعت و رابطه مانينگ به¬دست آمده، مقايسه¬گرديد. هم¬چنين نتايج به¬دست آمده توسط الگوريتم PSO براي پارامتر شيب، نشان داد مقادير به¬دست آمده در محدوده مجاز بوده و دقت محاسبات در قطرهاي 2/0 و 25/0 قابل¬قبول، در قطرهاي 5/0 و 6/0 خوب و در قطرهاي ديگر عالي برآوردشده¬است. در محاسبات انجام¬شده توسط الگوريتم RSM، پارامتر سرعت خروجي و متغيرهاي قطر، سرعت و ضريب زبري مانينگ، ورودي فرض شده و هم¬چنين پارامتر شيب خروجي و متغيرهاي قطر، شيب و ضريب زبري مانينگ، ورودي فرض شدند. نتايج نرم¬افزار بيان¬شده براي اين دو پارامتر به¬صورت جدول¬ها و شكل¬ها آورده و بررسي¬شد. مطابق با بررسي¬ها، به¬طور¬كلي برهم¬كنش پارامترهاي ورودي با پارامتر خروجي تطابق مناسب با معادله مانينگ داشته و رفتار متناسب پارامترهاي ورودي مشاهده¬شد. هم¬چنين در محاسبات، مقادير ضريب خطا براي پارامتر سرعت 9934/0 و براي پارامتر شيب 828/0 به¬دست¬آمد. لازم به¬ذكر است، اين روش در برآورد پارامتر سرعت، دقت بيشتر و عملكرد بهتري نسبت به پارامتر شيب داشته چراكه پيچيدگي رابطه مانينگ براي پاسخ شيب بيشتر از اين رابطه براي پاسخ سرعت مي¬باشد.

237655

سازه هاي آبي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان