İsale hatlarının genetik algoritma ile tasarımı: Denizli ili Tavas ilçesi Solmaz Mahallesi grup su deposu isale hattı örneği

Abstract

Su dağıtım sistemlerinin tasarım maliyetinde, iletim ve dağıtım maliyetinin diğer faktörlere göre daha fazla etkili olduğu bilinmektedir. Bu yüksek lisans tez çalışmasında Denizli ili Tavas ilçesi Solmaz mahallesi grup su deposunun terfili isale hattı ve cazibeli isale hattının boru çapları yeniden tasarlanmıştır. Kaynaktan grup deposuna kadar olan kısım terfili hattır. Solmaz grup deposundan 5 köyün kendi su depolarına ve 2 köye ise depo olmadan (direkt) su iletimi cazibeli olarak sağlanmaktadır. Epanet programında mevcut terfili ve cazibeli isale hatları çizilmiştir. Mevcut düğüm noktaları basınçları ve boru hızları hesaplanmıştır. Terfili isale hattının boru çapına göre maliyeti, yatırım maliyeti ve pompa basma yüksekliğine göre yıllık elektrik maliyeti; cazibeli isale hattının boru çapına göre mevcut maliyeti hesaplanmıştır. Terfili hat İlbank şartnamesindeki Bresse ampirik formülü kullanılarak yeniden tasarlanmış ve pompa basma yükseklikleri yeniden hesaplanıp yıllık elektrik maliyetleri, boru çap maliyetleri ve yatırım maliyetleri toplamı bulunmuştur. Yeniden tasarlanan terfili hattın maliyetlerinin toplamı daha ekonomik bulunmuştur. Genetik algoritma ile optimizasyon yapıldığında da aynı çaplar bulunmuştur. Terfili hat yeni çaplarla tekrar Epanet’te tasarlanıp oluşan yeni boru hız ve düğüm noktası basınç değerleri tekrar bulunmuştur. Cazibeli isale hattında ilk önce 7 köyün olması gereken köy giriş basınç yükseklikleri hesaplanarak bulunmuştur. Matlab programına uygun basınç kısıtları ve boru hız sınırları girilmiştir. Matlab programına Epanet çağrılarak genetik algoritma ile optimizasyon yapılarak cazibeli isale hattı yeniden tasarlanmıştır. Cazibeli isale hattında boru çap maliyetinde azalma bulunmuştur. Oluşan yeni çaplar tekrar Epanet ile çizilerek yeni boru hızları ve basınçlar tekrar bulunmuştur.

It is known that transmission and distribution costs are more effective than other factors in the design cost of water distribution systems. In this master's thesis study, the pipe diameters of the pressurized transmission line and gravity transmission line of the group water tank in Solmaz neighborhood of Tavas district of Denizli province were redesigned. The part from the source to the group water tank is the pressurized line. Water transmission is provided by gravity from the Solmaz group tank to the own water tanks of 5 villages and to 2 villages without a tank (direct). Available pressurized and gravity transmission lines have been drawn in the Epanet program. Current node pressures and pipe velocities were calculated. The cost of the pressurized transmission line according to pipe diameter, investment cost and annual electricity cost according to pump head; The current cost of the gravity transmission line was calculated according to the pipe diameter. The pressurized line was redesigned using the Bresse empirical formula in the İlbank specification and the pump head was recalculated and the sum of annual electricity costs, pipe diameter costs and investment costs was found. The total costs of the redesigned elevated line were found to be more economical. The same diameters were found when optimization was performed with the genetic algorithm. The pressurized line was designed again in Epanet with new diameters and the new pipe velocity and nodal pressure values were found again. In the gravity transmission line, first the village entrance pressure heights of 7 villages were calculated and found. Appropriate pressure constraints and pipe velocity limits were entered into the Matlab program. The gravity transmission line was redesigned by calling Epanet into the Matlab program and optimizing it with a genetic algorithm. A decrease in pipe diameter cost was found in the gravity transmission line. The resulting new diameters were drawn again with Epanet and new pipe velocities and pressures were found again.