Βελτιστοποίηση δικτύου ύδρευσης με αντλησιοταμίευση

Abstract

Για την επαρκή κάλυψη των αναγκών μιας κοινωνίας ή ενός οικισμού σε νερό, απαιτείται η σύνδεση αυτών με κάποιο δίκτυο ύδρευσης, ή την δημιουργία νέου δικτύου ύδρευσης. Ένα δίκτυο ύδρευσης αποτελείται από δεξαμενές, πολυάριθμες σωληνώσεις, συνδετικά εξαρτήματα, μετρητές και άλλα πολλά. Αυτά είναι επομένως και τα αντικείμενα που συνθέτουν το τελικό κόστος ενός δικτύου. Στα πλαίσια της μείωσης του κόστους που απαιτείται για την όλη διαδικασία της σχεδίασης και κατασκευής ενός δικτύου ύδρευσης, υπάρχει η ανάγκη της βελτιστοποίησης ενός έργου, με σκοπό ακριβώς αυτό, την επίτευξη του οικονομικά βέλτιστου αποτελέσματος, τηρώντας παράλληλα τις διάφορες προϋποθέσεις και απαιτήσεις του δικτύου. Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας μελετήθηκε η βελτιστοποίηση της τοποθέτησης μιας υπερυψωμένης δεξαμενής η οποία χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία ενός οικισμού. Σκοπός ήταν να ελαχιστοποιηθεί το κόστος που απαιτείται για την σύνδεση της δεξαμενής αυτής με τους οικισμούς αλλά και με την δεξαμενή που τροφοδοτεί την ίδια. Για τις ανάγκες της εφαρμογής απαιτήθηκε η χρήση του λογισμικού επίλυσης δικτύων Epanet®(EnviromentalProtectionAgency, αναλυτικότερα κεφάλαιο 4), του λογισμικού βελτιστοποίησης Easy®(Αναπτύχθηκε από τηνομάδα βελτιστοποίησης της σχολής μηχανολόγων μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, αναλυτικότερα κεφάλαιο5) , και χρήση της γλώσσας προγραμματισμού Fortranγια την σύνταξη προγραμμάτων που θα αυτοματοποιούσαν την διαδικασία εισαγωγής δεδομένων και επεξεργασίας των αποτελεσμάτων, ώστε να γίνει δυνατή η εφαρμογή του λογισμικού βελτιστοποίησης.

To adequately meet the needs in water of a society or a town a water supply system is needed. A water supply system consists of tanks, numerous pipes, connecting fittings, measure systems and more. These are therefore the objects that make up the final cost of a network. As part of cost reduction required for the entire process of design and construction of a water network, there is a need to optimize a project for just that, to achieve optimal economic results, while respecting the different conditions and requirements of the network. As part of this thesis the aim of optimizing the placement of a detected elevated tank which is used to feed a town. The aim was to minimize the costs required for connecting the tank,with the use of pipes, with the differentsettlements and the reservoir that feeds itself. For the purposes of the application the use of software to solve networks Epanet®, the optimization software Easy ®, and use ofthe programing language Fortran for writing two programs that will automate the process of data entry and processing of results, was required.