Optimization of water distribution systems by linear programming technique

Abstract

ÖZET SU DA?ITIM SÎSTEMLERÎNÎN DO?RUSAL PROGRAMLAMA TEKNİ?İ ÎLE ENİYİLENMESİ IŞIK, Recep Yüksek Lisans Tezi, Çevre Müh. Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr.Selçuk Soyupak Eylül 1987, 156 sahife Bu çalışmada, eniyileme teknikleri ve su dağıtım sis temlerinin en iyilenmesi üzerine literatür incelenmiş, daha sonra cazibeyle beslenen ve gözlü su dağıtım sistemlerinin en iyi çözümü için bir yöntem sunulmuş ve bu yönteme dayanan, bir bilgisayar programı geliştirilerek, akış diyagramı verilmiştir. Sunulan yöntem, doğrusal programlama çözümünün ara adım olarak kullanıldığı yineleme tekniğine dayanır, öncelikle boru debileri belirli değerler alır ve ticari olarak sağlanabilen boru büyüklükleri kullanılarak doğrusal programlama modeli formüle edilir ve çözülür. Daha sonra bu çözüm kullanılarak boru debileri değiştirilir ve yeni doğrusal programlama modeli formüle edilir. Bölgesel en iyi çözüme yaklaşılana kadar işleme devam edilir. -v-Geliştirilen bilgisayar programı. Türkiye'de halen uygulanmakta olan yöntem, kullanılarak çözülmüş gerçek bir şebekeye uygulanmış ve çözümlerin karşılaştırılması verilmiştir. Son olarak, yöntem üzerine tartışma ve gelecekteki çalışmalar için öneriler sunulmuştur. Anahtar Kelimeler: Su dağıtım şebekesi. En iyileme, Doğrusal programlama, ilk maliyet, Gradyan arama. -vı-

ABSTRACT OPTIMIZATION OF WATER DISTRIBUTION SYSTEMS BY LINEAR PROGRAMMING TECHNIQUE IŞIK, Recep M.S. in Environmental Eng. Supervisor: Assoc. Prof.Dr. Selçuk Soyupak September 1987, 156. pages In this study, optimization techniques and literature on optimization of water distribution systems are reviewed. Further a method is presented for the optimal design of gravity-fed and looped water distribution systems. A computer program is developed based on this method. The flow chart for the program is included within the thesis. The method presented is based on an iterative technique in which the linear programming solution is used as an intermediate step. The pipe flows are initially set to particular values, and the linear programming model is formulated and then solved by using the commercially available pipe sizes. Further, the pipe flows are modified by using this solution and the new linear programming model is formulated. The process is repeated until it converges to a locally optimum solution. -iii-The computer program developed is applied to a real network solved by using current Turkish practice, and comparison of the solutions are given. Finally, a discussion on the method and recommendations for future studies are presented. Key words: Water distribution network, Optimization, Linear programming, Capital cost, Gradient search. -iv-