Rehabilitation Strategy for Water Networks using Risk-Performance Based Decision Making

عبدالوهاب محمد عوض بوبطينة

doi:10.59743/aujas.v6i5.442

المؤلفون

عبدالوهاب محمد عوض بوبطينة قسم الهندسة المدنية، كلية الهندسة، جامعة أجدابيا، ليبيا

DOI:

https://doi.org/10.59743/aujas.v6i5.442

الكلمات المفتاحية:

معدل الكسر، اعادة التأهيل، المخاطر، الأنابيب الوثوقية، نظام شبكة توزيع المياه

الملخص

تعتبر الشبكات الاصطناعية العصبية من الانظمة الديناميكية القادرة على ضبط العلاقة بين معالم مدخلات ومخرجات الانظمة شديدة التعقيد خاصة في عدم وجود الصيغة او النموذج الرياضي لهذه الانظمة.وبالتالي فهي مهمة جدا لتصميم المنظومات التي لايمكن كتابة او تحديد دوالها في صيغة رياضية. اذا ما توفرت المتغيرات الاساسية للنظام (موضوع الدراسة) حتى بدون معرفة علاقاتها ببعض فإن الشبكات العصبية الاصطناعية وباستخدامها للبيانات المتوفرة بإمكانها خلق الدالة الملائمة القادرة على التنبؤ اوتوقع العلاقات الممكنة بين تلك المتغيرات في المستقبل. في حالة تصميم او تشغيل شبكة توزيع المياه، يمكن ان نعتبر اقطار الانابيب واطوالها وعمرها ونوع التربة التي بها الانابيب ...الخ، هي مدخلات النظام ونعتبر وثوقية او اداء الشبكة هي المخرجات المرجوة من النظام. العلاقات التي تربط المدخلات مع المخرجات هي مجموعة من المعادلات المستمرة الغير خطية تمثل معادلات الفاقد في الطاقة والتصرف او التدفق مع الضغط.هذه الورقة تقدم نموذج مبني على الشبكات العصبية الاصطناعية يوفر طريقة للتنبؤ باحتمالية اى الانابيب الاكثر عرضة للكسر في الشبكة ، وبالتالي يمكننا من وضع استراتيجية استباقية للصيانة (قبل وقوع الكسر المحتمل)، ايضا من خلال هذا النموذج يمكن تحديد اولويات الصيانة والوقت المناسب لهذه الصيانة والعوامل الاكثر تأثيرا في حدوث الكسر.تم تطبيق هذا النموذج على شبكة توزيع مياه بنغازي.

المراجع

Amir Nafi.Yehuda Kleiner, National Research Council Canada, September 2010, Journal of Water Resources Planning and Management 136(5), Scheduling Renewal of Water Pipes While Considering Adjacency of Infrastructure Works and Economies of Scale. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000062

Bubtiena, Abdelwahab M. , A H. Elshafie , O Jafaar, Application of artificial neural networks in modeling water networks, 2011 IEEE 7th International Colloquium on Signal Processing and its Applications, 4-6 March 2011, Penang, Malaysia. DOI: https://doi.org/10.1109/CSPA.2011.5759841

Cullinane, M. J. 1985. ‘‘Reliability evaluation of water distribution system components.’’ Proc., Specialty Conf. on Hydraulics and Hydrology in the Small Computer Age, ASCE, New York, 353–358.

Kleiner, Y. Rehabilitation Planning of Water Distribution Networks: The Component and the System Perspective Feb. 26, 1997, http://irc.nrc-cnrc.gc.ca.

Kleiner, Y. and Rajani, B. B. (2010), I-WARP: Water Engineering and Science Discussion, v. 3, pp. 25-41, January 01, 2010.

L. Dridi, A. Mailhot, M. Parizeau and J.-P. Villeneuve1, 2005 A STRATEGY FOR OPTIMAL REPLACEMENT OF WATER PIPES INTEGRATING STRUCTURAL AND HYDRAULIC INDICATORS.

Melita Stevens, G. Howard, A. Davison, J. Bartram and D. Deere, Risk management for distribution systems 2005, World Health Organization. Published by IWA London, UK.

M. Moglia, S. Meddings, 2006 DECISION SUPPORT SYSTEM FOR WATER PIPELINE RENEWALPRIORITISATION, PUBLISHED: ITcon Vol. 11 (2006).

NEMANJA TRIFUNOVI ,2006, Introduction to Urban Water Distribution, UNESCO-IHE LECTURE NOTE SERIES, BALKEMA. Water and Earth Sciences, Published by Taylor & Francis/Balkema,

S. Sregrov a, J.F. Melo Baptista b, P. Conroy c, R.K. Herz d, P. Le Gauffre e, G. Moss c,J.E. Oddevald f, Urban Water 1 (1999) 15-22. Rehabilitation of water networks. DOI: https://doi.org/10.1016/S1462-0758(99)00002-3

S. Park and G.V. Loganathan, 2000, An Optimal Replacement Scheduling Model for Water Distribution Systems, J. of civil engineering. Vol. 6, / December 2002 p. 539-543. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02842007

Steve Stone Emil J. Dzuray Deborah Meisegeier Anna Sara Dahlborg Manuela Erickson Logistics Management Institute McLean, VA 22102-7805. Water Supply and Water Resources Division National Risk Management Research Laboratory U.S. Environmental Protection Agency, Edison, NJ 08837-3679. OH 45268. 2002-1 Decision-Support Tools for Predicting the Performance of Water Distribution and Wastewater Collection Systems.

Rajani, B., Kleiner, Y. 2002, Towards pro-active rehabilitation planning of water supply systems. National Research Council of Canada, Ottawa, Ontario, Canada K1A 0R6. Published in International Conference on Computer Rehabilitation of Water Networks CARE-W, Dresden, Germany, Nov. 1, 2002, pp. 29-38.

James Thomson and Lili Wang, 2009, State of Technology Review Report on Condition Assessment of Ferrous Water Transmission and Distribution Systems, National Risk Management Research Laboratory Office of Research and Development U.S. Environmental Protection Agency Cincinnati, OH 45268 June 8, 2009.