Tối ưu hóa thiết kế và cải tạo sơ đồ mạng lưới thoát nước

(moitruong.com.vn) Từ đó giải quyết bài toán tối ưu về sự tìm kiếm dòng chảy lớn nhất ứng với giá thành nhỏ nhất. Bài viết này được trình bày trên cơ sở giới hạn khả năng cho phép lưu lượng dòng chảy của các đường ống thoát nước thải, được xác định bởi phương trình hàm số tuyến tính theo giá thành đơn vị của dòng chảy.

Hệ thống thoát nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và nước thải bề mặt, nước mưa đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo đời sống, an sinh xã hội của dân cư ở các thành phố lớn, các khu đô thi hiện đại.



Sự tìm kiếm tất cả các tuyến từ S đến t và sự xác định những tuyến có tống giá tiền đơn vị nhỏ nhất


Trong việc nghiên cứu và phát triển sơ đồ hệ thống thoát nước nổi bật lên vấn đề lựa chọn các thông số kỹ thuật của đường ống, cấu trúc hệ thống để có thể đầu tư xây dựng hệ thống thoát nước với chi phí giá thành thấp nhất, nhưng vẫn đảm bảo độ vững chắc, tin cậy, đáp ứng được các tiêu chuẩn kỹ thuật.



Vấn đề này được xác định qua sự tối ưu hóa việc quy hoạch, thiết kế các tuyến ống nước thải, lựa chọn mối liên kết giữa các điểm thải nước thải mới đến mạng lưới thoát nước thải đã có, cải tạo nâng cấp mạng lưới thoát nước thải hiện hữu, mà ở đó có sự tăng lên về nhu cầu thoát nước thải (lưu lượng dòng chảy ở điểm thải của hệ thống tăng lên từ việc phát sinh khu vực xây dựng mới như nhà ở, nhà máy, xí nghiệp…).



Hiện nay có rất nhiều phương pháp giải quyết vấn đề lựa chọn các thông số kỹ thuật của đường ống, cấu trúc mạng lưới thoát nước. Ví như phương pháp truyền thống, các nhà thiết kế mạng lưới đưa ra 2-4 phương án và chọn phương án có chi phí giá thành rẻ nhất. Chi phí giá thành này gồm chi phí vật liệu, chi phí xây dựng và thiết bị.



Trong bài viết của chúng tôi, phương pháp được đề cập đưa ra rất nhiều phương án (hàng trăm, hàng ngàn phương án, các phương án đó được xây dựng là các phương án dẫn dòng lưu lượng từ 1 điểm thải đi đến tập trung tại một điểm thải tổng, trạm xử lý nước thải). Qua đó tìm được phương án tối ưu nhất, có chi phí nhỏ nhất.



Mặt khác, chi phí giá thành của chúng tôi tính toán không chỉ bao gồm chi phí đầu tư ban đầu (chi phí vật liệu, chi phí xây dựng, chi phí thiết bị) mà còn có thêm chi phí vận hành bảo dưỡng tính theo tuổi thọ của các đường ống từ 50-70 năm. Chi phí vận hành bảo dưỡng này lớn hơn rất nhiều lần so với chi phí đầu tư ban đầu.



Chúng ta sẽ áp dụng chương trình phần mềm này ứng dụng vào thực tiễn. Cụ thể, chương trình phần mềm sẽ giúp cho các nhà thiết kế đường ống, các kỹ sư về lĩnh vực xây dựng, các nhà quản lý thành phố có thêm cơ sở để giải quyết bài toán về lựa chọn phương án tối ưu việc sửa chữa, nâng cấp hay thiết kế quy hoạch hệ thống thoát nước cho các đô thị, các thành phố hoặc các khu vực dân cư mới.



Bên cạnh đó, phương pháp được đề cập sẽ rất hữu ích trong việc nghiên cứu định hướng phát triển sơ đồ mạng lưới cấp thoát nước của đô thị và có thể được áp dụng vào các nhà máy nước trong việc lập chương trình đầu tư vào các dự án mới.


Nguồn: moitruong.com.vn

Sưu tầm: Thanh Tuấn - BP. IT