Wiadomości bez granic

W pracy przedstawiona została metodologia projektowania optymalnego rozmieszczenia czujników w systemach dystrybucji wody. Wykorzystano algorytm optymalizacyjny oparty na metodzie jednokryterialnej, która łączy w sobie wielość czynników uwzględnionych w projekcie systemu. W tym sensie proponowany model naśladuje podejście wielokryterialne i daje ostateczny projekt bez wyszczególnienia konkretnych preferencji wśród mnogości założeń i celów. W model optymalizacyjny włączony został również warunek przymusu niezawodności w taki sposób, by można było ustalić optymalne rozmieszczenia minimalnej ilości czujników w celu spełnienia założonego w specyfikacji stopnia niezawodności działania w sieci. Zastosowano również progresywny algorytm genetyczny w celu znalezienia rozwiązania dla tego modelu. Algorytm ten działa w oparciu o ustalony z góry zespół połączeń funkcjonujący w systemie, a ostateczne rozwiązanie uzyskuje się poprzez ewoluowanie zestawów podrzędnych. Proponowany algorytm zastosowany został w dwóch sieciach testowych w celu oceny wybranego projektu. Rezultaty rozwiązania omówiono porównawczo w połączeniu z innymi zaproponowanymi rozwiązaniami zgłoszonymi na sympozjum analizy systemów dystrybucji wody. Wskazuje to na fakt, że algorytm ten jest efektywnym narzędziem stosowanym w rozwiązywaniu tego typu problemów.

„Journal of Water Resources Planning and Management”, tom 136, (styczeń/luty 2010)

Niedostatek aktualnych i łatwo dostępnych danych statystycznych dotyczących aspektów demograficznych i ekonomicznych zużycia wody na poziomie gospodarstw domowych ograniczył zastosowanie modeli rozdzielnego zapotrzebowania na wodę. Praca dotyczy stworzenia takiego modelu zapotrzebowania na wodę, który mógłby znaleźć zastosowanie w prognozowaniu zużycia wody przez jednorodzinne gospodarstwo domowe na terenie referencyjnym w cyklu dwumiesięcznym. Modele regresji wielorakiej wyznaczane są na podstawie dwunastoletnich danych demograficznych, pogodowych, ekonomicznych i mierzonych w cyklu dwumiesięcznym danych dotyczących zużycia wody w stu lokalizacjach w Seattle (stan Waszyngton). W ogólnym ujęciu trzy metody regresji dobrze sprawdziły się w odzwierciedlaniu całkowitego zapotrzebowania na wodę w gospodarstwach jednorodzinnych na badanym obszarze.Dwa modele regresji – model o ustalonych efektach i model o efektach losowych – dostarczają dokładniejszych danych szacunkowych dotyczących zapotrzebowania na wodę w na terenach referencyjnych. Poprawione prognozy gwarantują decydentom i planistom dostęp do dokładniejszych danych, pozwalających wydajniej zarządzać zasobami wody. Proponowana metoda umożliwia badanie dystrybucji przestrzennej zapotrzebowania w konkretnym systemie, identyfikację celowych prac konserwacyjnych i rozwojowych infrastruktury oraz umożliwia polepszenie zrozumienia zmiennych mających wpływ na zapotrzebowanie na wodę na obszarach niejednorodnych. Szacowane współczynniki opracowane w ramach tych badań są odpowiednie do zastosowania w przestrzennych modelach symulacyjnych dla terenów miejskich niejednorodnych.

„Journal of Water Resources Planning and Management”, tom 136, (styczeń/luty 2010)

Zajmując się problemami miejskiej gospodarki wodnej, nie należy, jak dotychczas, postrzegać ich jako osobnych zagadnień dotyczących dystrybucji, zapotrzebowania, odprowadzania ścieków oraz ponownego wykorzystania.Strategie nowoczesnej gospodarki wodnej oraz nowe możliwości ponownego wykorzystywania wody mogą być oceniane właściwie jedynie w szerszym kontekście współzależności i współistnienia w całym szerokim systemie gospodarki wodnej. Linearny, derministyczny model optymalizacyjny, zastosowany został w Bejrucie i w Libanie w celu ustalenia minimalnych kosztów przygotowania przyszłych dostaw wody, odprowadzania ścieków i możliwości ponownego wykorzystania w mieście położonym na obszarze półpustynnym, na wybrzeżu. Wcześniejsze modele optymalizacyjne miejskiego systemu dystrybucji wody i odprowadzania ścieków uwzględniały jedynie systemy o jednostopniowej jakości dla wody pitnej i z tego też powodu nie dało się za ich pomocą zademonstrować efektywności ekonomicznej wykorzystywania zużytej wody. Dwa innowacyjne aspekty pracy to włączenie całego antropogenicznego cyklu wodnego, w tym wszystkich zależności pomiędzy dostawami, zapotrzebowaniem, pozbywaniem się ścieków, ponownym wykorzystaniem odebranej zużytej wody. oraz modelowanie zdatności jakości wody niepitnej w różnych sektorach zapotrzebowania. Model optymalizacyjny w takiej konfiguracji przyniósł zaskakujące rezultaty. Na przykład, po całkowitym wykorzystaniu niedrogich, konwencjonalnych źródeł,bezpośrednie użycie wody niepitnej wydaje się być najefektywniejszą kosztowo opcją dla Bejrutu w zakresie zapotrzebowania na wodę niepitną i przeznaczoną do nawadniania. Praca podkreśla wagę modelowania wykorzystania wody o różnej jakości we współczesnym planowaniu jej dostaw.

„Journal of Water Resources Planning and Management”, tom 136, (styczeń/luty 2010)