Ivóvízhálózatok robusztusságnövelő tolózárkiosztás optimalizációja

Isolation valve placement optimisation of water distribution networks

Authors

  • HUZSVÁR Tamás
  • WÉBER Richárd
  • HŐS Csaba

Keywords:

isolation valve placement, topology optimisation, vulnerability, pipe-burst, water distribution networks, /, tolózár elhelyezés, topológia optimalizáció,, sebezhetőség, csőtörés, ivóvízhálózatok

Abstract

Nowadays, as a result of the rapid population expansion, the water distribution networks are serving drinkable water to more people than ever before. This fast growth also increases the area where this consumption is distributed; thus, the water distribution networks are complex heterogeneous structures. As a result of this phenomenon, it is far from trivial to identify the optimal placement of the isolation valves. In order to solve this problem, multiple fitness functions have been compared, and after that, with the selected one, the valve placement of fifteen real-life water distribution networks have been optimised to minimise the effect of a random pipe-burst in the case of these networks.

Kivonat

Napjaink fejlett víziközmű hálózatai a népességrobbanás következtében minden korábbinál több embert látnak el a komfortos élet alapszükségletét jelentő iható vízzel. A népesség növekedése a kiszolgált terület növekedését is magával vonja, melynek köszönhetően napjaink ivóvízhálózatai heterogén, komplex struktúrák. Ebből fakadóan pedig közel sem triviális feladat annak eldöntése, hogy a csőtörések esetén elzárandó szakaszoló tolózárakat hová érdemes elhelyezni a hálózaton. Vizsgálataink során e kérdés megválaszolásához, több különböző célfüggvény került összehasonlításra, majd az optimalizációhoz legmegfelelőbbnek bizonyulóval tizenöt darab valódi ivóvízhálózat tolózár elhelyezése került optimalizációra annak érdekében, hogy egy véletlenül bekövetkező csőtörés hatása minimalizálhatóvá váljék e hálózatok esetében.

References

Wéber, R., Huzsvár T., Hős Cs. (2020). Vulnerability analysis of water distribution networks to accidental pipe burst. Water Research, 184, 116178. https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116178

Huzsvár T., Wéber R., Hős Cs. (2019) Analysis of the Segment Graph of Water Distribution Networks, Periodica Polytechnica Mechanical Engineering, 63(4), pp. 295-300. https://doi.org/10.3311/PPme.13739.

Jun H., Loganathan G. V. (2007). Valve-Controlled Segments in Water Distribution Systems. Journal of Water Resources Planning and Management, 133(2), 145–155. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9496(2007)133:2(145)

Alvisi S., Creaco E., Franchini M. (2011). Segment identification in water distribution systems. Urban Water Journal, 8(4), 203–217. https://doi.org/10.1080/1573062X.2011.595803

Walski T. M. Water distribution valve topology for reliability analysis. Reliability Engineering and System Safety, 42(1), pp. 21–27. 1993. https://doi.org/10.1016/0951-8320(93)90051-Y

Kegong Diao, Global resilience analysis of water distribution systems, Water Research, vol. 106, 383-393, 2016.

World Bank, World population prospects https://data.worldbank.org/indicator/SP.POP.TOTL

A Staci programcsomag elérhető: http://www.hds.bme.hu/staci_web/

Downloads

Published

2021-04-20

How to Cite

[1]
Tamás, H. , Richárd, W. and Csaba, H. 2021. Ivóvízhálózatok robusztusságnövelő tolózárkiosztás optimalizációja: Isolation valve placement optimisation of water distribution networks. Nemzetközi Gépészeti Konferencia – OGÉT. 29, (Apr. 2021), 306–309.

Issue

Section

G. szekció – Műszaki logisztika