طراحی و بهینه سازی خطوط انتقال آب در جریان غیرماندگار

جریان غیرماندگار، جریانی است که خصوصیات آن (دبی، فشار و ...) در هر نقطه با زمان تغییر کند، این جریان در خطوط لوله در اثر باز یا بسته شدن ناگهانی شیر یا توقف و راه اندازی سیستمهای پمپاژ یا هر عامل دیگری که سبب تغییر ناگهانی در شرایط ماندگار جریان شود، بوجود می آید. در اثر این پدیده، یک موج فشاری در طول لوله منتشر می شود و بطور دوره ای سبب افزایش و کاهش فشار می گردد. چنانچه شدت نوسانات شدید باشد به وقوع ضربه قوچ منتهی می گردد. وقوع ناگهانی این پدیده و یا عدم کنترل و تکرار آن صدمات جبران ناپذیری به خط لوله وارد خواهد ساخت. از طرفی در زمینه طراحی و بهینه سازی خطوط انتقال آب روش های مختلفی مورد استفاده قرار گرفته است اما با توجه به اینکه در دنیای امروز، مدل ها و نرم افزارهای کامپیوتری نقش موثری را در تصمیم گیری ها، برنامه ریزی، مدیریت و اجرای پروژه ها ایفا می کنند و سیستم های انتقال و توزیع آب نیز از این قاعده مستثنی نیستند در این پژوهش بر آن شدیم تا این مهم را با استفاده از نرم افزارهای موجود در زمینه شبیه سازی هیدرولیک جریان غیرماندگار و نرم افزارهای بهینه سازی و لینک مناسب بین آنها انجام دهیم، تا به کاربردی تر شدن علم هیدرولیک و بهینه سازی خطوط لوله در اجرا خدمتی شایان توجه کرده باشیم. در این راستا، نرم افزار قدرتمند hammer برای شبیه سازی جریان ماندگار و ناماندگار و الگوریتم ژنتیک در نرم افزار متلب با توجه به عملکرد مناسب این الگوریتم در پیدا کردن بهینه مطلق و همچنین کاربرد بسیار مناسب آن برای متغیرهای گسسته از جمله قطرهای تجاری موجود در بازار، برای بهینه سازی مورد استفاده قرار گرفت. به گونه ای که با رفت و برگشتی اتوماتیک بین این دو نرم افزار در نهایت به طراحی بهینه بر اساس قطرهای تجاری موجود در بازار برای خط انتقال آب دست یافتیم. در پایان نیز صحت نتایج این لینک در مثال هایی مورد بررسی قرار گرفته است.