Kentsel atıksu toplama sistemlerinin dinamik tasarımı için entegre bir simülasyon-optimizasyon yaklaşımı

Bu çalışmada, kentsel atıksu toplama sistemlerinin dinamik tasarımı için entegre bir simülasyon-optimizasyon yaklaşımı geliştirilmiştir. Geliştirilen yaklaşım, Amerika Birleşik Devletleri – Çevre Koruma Ajansı (US-EPA) tarafından geliştirilen Yağmur Suyu Yönetim Modeli (SWMM) ve sezgisel Armoni Arama (HS) optimizasyon yaklaşımının simülasyon-optimizasyon çerçevesi dahilinde karşılıklı entegrasyonundan oluşmaktadır. Literatürde atıksu toplama sistemi tasarımı problemlerini çözmek için kullanılan diğer yaklaşımlardan farklı olarak geliştirilen simülasyon modeli kapsamında hidrolik akış sürecinin benzeşimi dinamik dalga modeli dikkate alınarak kararsız akış koşulları için gerçekleştirilmiştir. Bu sayede pratikte karşılaşılan akış sürecinin benzeşimi daha doğru olarak yapılmıştır. Geliştirilen SWMM tabanlı dinamik simülasyon modeli ardından HS tabanlı bir optimizasyon modeline entegre edilmiştir. Bu modelin temel amacı toplam sistem maliyeti minimize edilecek şekilde her bir borunun eğimini belirlemektir. Bu aşamada, optimizasyon sürecinde dikkate alınması gereken fiziksel ve yönetimsel kısıtların tümü ceza fonksiyonu yaklaşımı ile dikkate alınmıştır. Önerilen yaklaşımın uygulanabilirliği iki örnek problem üzerinde değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, önerilen yaklaşımın sadece dinamik tasarım problemini etkili bir şekilde çözmediğini, aynı zamanda literatürde farklı yaklaşımlar kullanılarak elde edilenlerle karşılaştırılabilir sonuçlar elde edilebildiğini göstermiştir. ; In this study, an integrated simulation-optimization approach is developed for dynamic design of the urban wastewater collection systems. The proposed approach consists of the mutual integration of the United States Environmental Protection Agency (US-EPA) Storm Water Management Model (SWMM) and heuristic harmony search (HS) optimization approach within the simulation-optimization framework. Unlike the previous approaches for solving the wastewater collection system design problems, the proposed approach simulates the hydraulic flow process ...