بهره گیری از مدل های برنامه ریزی ریاضی در طراحی بهینه شبکه های آبرسانی در شهرهای صنعتی

نویسندگان
University of Qom
چکیده
چکیده

بهینه سازی مصرف آب در حال حاضر یکی از مهمترین چالش های دولت ها در بسیاری از مناطق جهان به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک است. یکی از پارامترهای مهم در بخش آبرسانی، شبکۀ توزیع آب می باشد که طراحی بهینۀ این شبکه های آبرسانی می تواند تأثیر بسزایی در کاهش هزینه ها و نیز استفادۀ حداکثری از منابع آب را دربر داشته باشد. به همین منظور در این مقاله، مدل های برنامه ریزی چندگانه برای یکپارچه سازی مصرف آب در شهرهای صنعتی و سیستم های ماکروسکوپیک پیشنهاد شده است. هر دو مدل ریاضی پیشنهادی، مدل های برنامه ریزی غیرخطی توأم با اعداد صحیح می باشند که مدل پیشنهادی A با هدف کمینه سازی مصرف آب شیرین در شهرهای صنعتی از طریق بیشینه سازی استفادۀ مجدد از آب به طور مستقیم و نیز طراحی بهینۀ شبکه های آبرسانی با کمترین هزینه جهت استفادۀ مجدد از آب به طور مستقیم است و مدل پیشنهادی B با هدف برنامه ریزی ذخیره سازی و توزیع بهینۀ آب در یک سیستم ماکروسکوپیک ارائه می شود. در پایان نیز، مثال هایی جهت اثبات مزایای مدل های پیشنهادی آورده شده است که نتایج بدست آمده از نقطه نظرات اقتصادی، ذخیره سازی و پایداری منابع آب، پتانسیل عظیم مدل های پیشنهادی را نشان می دهد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Utilizing mathematical programming models in optimal design of water networks in industrial cities

چکیده English

Optimizing water use is currently one of the main challenges facing goverments in many parts of the world, especially in arid and semi-arid regions. One of the important parameters in the water sector is the water distribution network, which the optimal design of these water networks can have a significant impact on reducing costs and the maximize use of water resources. For this purpose, in this paper, multiple programming models are proposed to integrate water consumption industrial cities and macroscopic systems. Both proposed mathematical models are mixed integer non-linear programming models. The objective proposed model A is to minimize fresh water consumption in industrial cities by maximizing water reuse directly, and also optimal design water networks to minimum cost for reuse of water directly, and the proposed model B is presented to objective programming the storage and optimal distribution water in a macroscopic system. Finally, examples have been made to demonstrate the benefits of proposed models that the obtained results from the point of view of economics, storage and sustainability of water resources show the huge potential of the proposed models.

Optimize water consumption
Mathematical programming models
Multi-period optimization
Integrated water
Storage and optimal distribution of water in industrial cities