مکان یابی بهینه ایستگاه های تزریق کلر با نرخ زوال غیر خطی در شبکه توزیع آب شهری

در روش های متداول مکان یابی بهینه ایستگاه های بوستر پمپ کلرزنی برای افزایش سرعت دستیابی به جواب نهایی، از فرض خطی بودن نرخ زوال کلر استفاده شده است. بررسی میزان خطای ناشی از این فرض، نشان دهنده خطای غیرقابل اغماض آن به ویژه در حالت نرخ واقعی زوال با مرتبه بیشتر از یک است. این پژوهش، یک متامدل نوین برای حل مسئله بهینه سازی چندهدفه مکان یابی ایستگاه های تزریق کلر با نرخ زوال غیرخطی ارائه می نماید. در مدل پیشنهادی، متامدل عبارت است از شبیه سازی مدل کیفی شبکه توزیع آب با فرض برقرار بودن اصل برهم نهی، برای نرخ واکنش غیرخطی زوال کلر. برای این منظور، ابتدا غلظت کلر باقیمانده در شبکه حاصل از تزریق واحد کلر، برای کلیه نقاط جداگانه خارج از حلقه بهینه سازی، محاسبه شد. سپس در داخل حلقه بهینه سازی، غلظت کلر باقیمانده در شبکه برای جواب های مسئله بهینه سازی که به صورت ترکیب کلرزنی از نقاط و مقادیر تزریق مختلف بود، از رویکرد متامدل مذکور به صورت ترکیب وزنی بخش ابتدایی محاسبه شد. مقادیر توابع هدف جواب های مسئله بهینه سازی چندهدفه ابتدا توسط این متامدل به سرعت برآورد شدند. با توجه به خطای برآورد متامدل، برای کاهش خطای زیاد ناشی از تقریب متامدل پیشنهادی، توابع هدف جواب های برتر، مجددا با استفاده از مدل کیفی واقعی (بدون استفاده از اصل برهم نهی) ارزیابی شده و جایگزین مقادیر محاسبه شده توسط متامدل شدند. نتایج مدل پیشنهادی نشان دهنده سرعت بسیار زیاد اجرای مدل بهینه سازی در عین دقت مناسب این روش نسبت به روش های متداول پیشین بود.