Metodologija za podršku odlučivanju pri sektorizaciji vodovodnih mreža na osnovne zone bilansiranja

Abstract

U ovom radu je predstavljena metodologija za podršku odlučivanju u postupku sektorizacije vodovodne distributivne mreže na osnovne zone bilansiranja. Obzirom da sektorizacija mreže nije jednoznačna, razvijena metodologija je implementirana u hidroinformacioni alat koji omogućava sagledavanje većeg skupa mogućih rešenja sektorizacije. Metodologija za sektorizaciju je zasnovana na primeni novog indeksa uniformnosti mreže (eng. Uniformity Index) koji omogućava identifikaciju klastera u mreži ujednačenih po potrošnji. Efikasnost, upotrebljivost i primena razvijenog hidroinformacionog alata je obezbeđena kroz implementaciju sledećih celina: 1) algoritma za automatsku sektorizaciju mreže na klastere, 2) efikasnog modela za hidrauličke simulacije i 3) višekriterijumske optimizacije. Osnovni kriterijumi za vrednovanje i izbor optimalnog rešenja su minimalna ulaganja u neophodne intervencije u mreži i očuvanje pouzdanosti sistema. Na ovaj način se donosiocima odluka koji upravljaju komunalnim preduzećima omogućava olakšano planiranje mera i potencijalnih intervencija na mreži u cilju smanjenja gubitaka u sistemu, kao i sagledavanje efekata tih mera. Dodatno je omogućeno objedinjenje osnovnih kriterijuma sektorizacije (veličina zone) sa lokalnim kriterijumima (inženjerskim i hidrauličkim) karakterističnim za predmetnu vodovodnu mrežu koja se analizira. Primena opisane metodologije je ilustrovana na konkretnom primeru vodovodne distributivne mreže naseljenog mesta u Holandiji.

This paper presents decision support methodology for sectorization of water distribution networks (WDNs) into district meter areas (DMAs). Considering that complexity of the real life WDNs results in many different alternatives in which network sectorization into DMAs can be done, presented methodology is implemented into comprehensive hydroinformatics tool which allow end-user to investigate broad set of feasible sectorization solutions. Sectorization algorithm used in this researh utilizes newly developed Uniformity Index which drives the sectorization process and identifies clusters in the network with uniform demand. The efficiency, usability and succesufull application of the developed hydroinformatics tool is ensured through the implementation of the following: 1) algorithm for automatic sectorization of the network into clusters, 2) efficient model for hydraulic simulations and 3) multicriteria optimization. Least investment for field implementation and maintaining the same level of WDN’s operational efficiency are adopted as main criteria for solution evaluation and selection of preferable solution. This enables decision-makers easier planning of measures and potential interventions in the water distribution network in order to reduce losses in the system, as well as to assess the potential impacts of those measures. Additionaly, it is possible to combine general sectorization criteria (DMA size) with local criteria (engineering and hydraulic), specific to the water distribution network being analyzed. Presented methodology is applied on a real-sized WDN of a small area in Netherlands.