فهرست گفتارها ت
فهرست جدولها ج
فهرست نمایه ها چ
چکیده فارسی د
چکیده انگلیسی ذ
فصل اول : کلیات 1
پیشگفتار 2
اهداف پژوهش 4
فصول پایان نامه 5
فصل دوم: مروری بر پیشینه ی تحقیقات 6
فصل سوم: الگوریتم جفتیابی زنبورهای عسل 39
طبیعت زنبورهای عسل 40
انواع الگوریتم جمعیت زنبورها 42
مدلسازی الگوریتم جفتیابی زنبورهای عسل 43
الگوریتم توسعه یافته 45
فصل چهارم: مدلسازی و مروری بر آبرسانی شهری 47
معادلات حاکم بر آبرسانی شهری 48قوانین بقا 48
خطوط تراز هیدرولکی انرژی 50
ت
تلفات هیدرولکی 50
حل معادلات شبکه های آب 51
شبکه آبرسانی شهرستان لنگرود 52
تشخیص صحت اطلاعات شبکه 54
مدلسازی وضعیت فعلی شبکه 61
فصل پنجم: کالیبراسیون و مطالعه ی وضعیت فعلی شبکه 63
مقدمه 64
پژوهشهای انجام گرفته در کالیبراسیون شبکه ی آب 65
تخمین دبی در گره های اصلی شبکه 71روش منحنی های تیسن 73
منطقه بندی و تخمین تراکم جمعیتی لنگرود 74
کالیبراسیون ضرایب زبری 76
نتایج و مباحث پیرامون کالیبراسیون و تصحیح دبی 78
تحلیل وضعیت موجود شبکه 84
فصل ششم: بهینه سازی و بررسی نتایج آن 96
مقدمه 97
توضیحی درباره ی معادلسازی الگوریتم 98
شرایط بهینه سازی 98
بررسی صحت الگوریتم بهینه سازی 100
نتایج حاصل از بهینه سازی مدل کلی شبکه ی آبرسانی لنگرود 101
فصل هفتم: نتیجه گیری 110
فصل هشتم:پیشنهاد برای ادامه ی پژوهش 112
مراجع 115
فهرست جدول ها:
3-1- تناظر یک به یک بین عوامل فرآیند جفتگیری و پارامترهای الگوریتم 44
4-1- جمعیت لنگرود در سرشماری های سالهای مختلف 53
4-2- فشارهای خوانده شده در گره های شبکه 60
5-1- دبی های بدست آمده از روش تیسن برای گره های متناظر 75
5-2- فشارهای ران 22 78
5-3- دبی های ران 22 78
5-4- ثابت های هیزن ویلیامز برای لوله ها در ران 22 79
6-1- قطر لوله های پلی اتیلن به کار رفته در بخش بهینه سازی بهمراه هزینه و ضریب زبری 98
فهرست نمایه ها و نمودارها:
3-1- ترسیمه ی الگوریتم جفتیابی زنبورهای عسل 43
4-1- فایل آرک مَپ با مختصات غلط نقشه ی شبکه 55
4-2- فایل ایپنت بدست آمده از شرکت مشاور که تنها شصت در صد اطلاعات شبکه را دارد 56
4-3- نقشه ی مسکونی شهر در محیط آرک مَپ 56
4-4- تصویر شبکه ی آبرسانی با مختصات اصلاح شده در آرک مَپ 57
4-5- تصویر لوله های اصلی شبکه و گره های اصلی پس از انجام عملیات طی شده 57
4-6- جانمایی نهایی مورد استفاده جهت کالیبراسیون و بهینه سازی 59
4-7- نمایه ی جانمایی نهایی در تحلیلگر ایپنت 60
5-1- نمایه ی منحنی های تیسن بدست آمده برای گره های اصلی 74
5-2- مطابقت نقشه ی شهر را بر منحنی های تیسن جهت کلیپ کردن و بدست آوردن ضرایب تراکم 75
5-3- نمودار مطابقت فشارهای مود توزیع با ران بهینه 79
5-4- نمودار مطابقت ضرایب زبری مود توزیع با ران بهینه 80
5-5- نمودار تغییرات کلی صرایب زبری ران بهینه و مود توزیع 80
5- 6- نمودار همگرایی بر حسب بیشینه ی توابع هدف در رانها 82
5-7- نمودار همگرایی به ازای میانگین توابع هدف در رانها 83
5-8- توزیع فرکانس مقادیر فشار در گره های شبکه 84
/>5-9- توزیع فرکانس هد در گره های شبکه 84
5-10- توزیع فرکانس مصرف در گره های شبکه 85
5-11- نمودار توزیع فرکانسی ضریب اصطکاک در لوله های شبکه 86
5-12- نمودار توزیع فرکانسی سرعت در لوله های شبکه 87
5-13- دیاگرام تراز ارتفاعی در گره ها 87
چ
5-14- دیاگرام مصارف در گره ها 88
5-15- دیاگرام فشار در گره ها 88
5-16- دیاگرام تناظر مقدار قطرها به لوله ها 89
5-17- دیاگرام تناظر طول با لوله ها 89
5-18- دیاگرام سرعت در لوله ها 90
5- 19- دیاگرام ضریب اصطکاک در لوله ها 90
5-20 – دیاگرام جریان در لوله ها 91
5- 21- کانتور وضعیت فشاری شبکه 92
5-22- کانتور وضعیت مصرف در شبکه 93
5-23 – کانتور وضعیت هد در شبکه 93
5-24- کانتور تراز ارتفاعی در شبکه 94
6-1- نمودارهای همگرایی برای الگوریتم در گام بهینه سازی 100
6-2- نمودار مقایسه ی هد در گره ها پیش و پس از بهینه سازی 102
6-3- نمودار مقایسه ی فشار در گره ها پیش و پس از بهینه سازی 102
6-4- نمودار مقایسه ای سرعت در لوله ها پیش و پس از بهینه سازی 103
6-5- نمودار مقایسه ای تلفات واحد طول در لوله ها پیش و پس از بهینه سازی 104
6-6- نمودار مقایسه ای جریان در لوله ها پیش و پس از بهینه سازی 105
6-7- کانتور فشار در جغرافیای شبکه ی آبرسانی لنگرود 106
6-8- کانتور تغییرات هد در جغرافیای شبکه آبرسانی لنگرود 108
چکیده
بررسی معایب شبکه های آبرسانی شهری (بعنوان نمونه شبکه ی آب لنگرود) و بهینه سازی و طراحی شبکه ی بهینه برای یک منطقه ی خاص با استفاده از الگوریتم جفتیابی زنبورهای عسل HBMO
با توجه به بحران جهانی آب، امروزه رویکردی ویژه به طراحی و استفاده ی بهینه از شبکه های آبرسانی در سرتاسر کره خاکی پدید آمده است. این نگرش بویژه در کشورهای در حال توسعه مانند ایران بسیار جدی تر می بایست دنبال شود. همانگونه که از نتایج ارائه شده در این پایان نامه برخواهد آمد ؛ شبکه ی آبرسانی لنگرود علاوه بر فرسودگی و غیرمهندسی ساز بودن آن عملکرد مناسبی برای توزیع آب بصورت صحیح برای ساکنان شهر ندارد. کمبود فشار و دبی، آشکارا در نقاط متعددی از شهر برای مردم ایجاد مشکل کرده است. در این پایان نامه روشی کاربردی جهت بهینه سازی شبکه ی آبرسانی شهر لنگرود با استفاده از یکی جدیدترین الگوریتمهای فراکاوشی به نام الگوریتم جفتیابی زنبورهای عسل ارائه گردیده است که علاوه بر بار آکادمیک کاربردی نیز می تواند باشد. ویژگی تمام شبکه های فرسوده اینست که با کمبود اطلاعات مواجه اند لذا در این پایان نامه از تقریبهای نوینی برای تخمین آنها استفاده گردید. مهمترین این تقریبها یکی در تخمین دبی ها در گره های اصلی شبکه با روش منحنی های تیسن و به کمک نرم افزار جی آی اس به کار رفته است و دیگری در کالیبراسیون ضرایب زبری در لوله های شبکه ؛ که بطور مفصل یک بخش از پایان نامه را به خود اختصاص داده است. آنچه در این فرآیند انجام گرفته است نهایتا جهت تعیین وضعیت فعلی شبکه بوده است. در فصل پایانی بعنوان اطلاعات ورودی برای بهینه سازی شبکه مورد استفاده قرار گرفته است. بهینه سازی مدل کلی شبکه با استفاده از الگوریتم فراکاوشی و تکاملی جفتیابی زنبورهای عسل انجام گرفته است.
کلیدواژه: بهینه سازی ، شبکه های آب شهری ؛ جفتیابی زنبورهای عسل ؛ کالیبراسیون دبی و ضرایب زبری
Abstract
Developing an optimization process for a specific urban water distribution system (Langarud city’s water network) using Honey-Bee Mating Optimization
