اهمیت آب با رشد و توسعه صنعت، کشاورزی و شهرنشینی بیشازپیش معلوم شدهاست. توسعه خارج از کنترل شهرها و خصوصیات شهرنشینان نیز موجب ناپایداری در محیط زیست انسان شدهاست. بههمینخاطر چالش آبوفاضلاب از مفاهیم مهم زیستمحیطی بهشمار میآید. فاضلاب عمدتا دورریز و بازمانده محلی، شهری یا صنعتی تعریف میشود که بهصورت عمومی، آبی آلودهشده دراثر مصرف بهحساب میآید. ازاینرو تخلیه صحیح، جلوگیری از ورود آلایندهها به اکوسیستم و آشنایی با خطرات مخرب زیستمحیطی فاضلاب اهمیت دارد. دراین مطالعه بهینهسازی بخشی از شبکه فاضلاب مناطق نوساز شمالی شهر شاهرود به روش الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات انجامشد. در این پژوهش مقادیر واقعی پارامتر سرعت با تعیین معادله برازششده بر منحنی نمودار حاصل از میانگین وزنی دادههای سرعت متناظر با هر قطر در شبکه، به-دست آمد. سپس به کمک این مقادیر، الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات (PSO) برای این پژوهش، تکمیلشده و در محیط MATLAB اجرا شد. همچنین در این پژوهش با نرمافزار Design-Expert Software، روش RSM نیز برای پارامترهای سرعت و شیب بررسیشد. نتایج بهدست آمده توسط الگوریتم PSO برای پارامتر سرعت، بیانگر دقت بالای محاسبات انجام-شده، مقادیر اندک بیشبرآورد و کمبرآورد و قابل استناد بودن این دادهها بود. در این روش، مقادیر واقعی شیب نیز از دادههای شبکه استخراج شده و با دادههای برآوردشده متناظر با قطر برای این پارامتر که به کمک نتایج محاسبهشده سرعت و رابطه مانینگ بهدست آمده، مقایسهگردید. همچنین نتایج بهدست آمده توسط الگوریتم PSO برای پارامتر شیب، نشان داد مقادیر بهدست آمده در محدوده مجاز بوده و دقت محاسبات در قطرهای 2/0 و 25/0 قابلقبول، در قطرهای 5/0 و 6/0 خوب و در قطرهای دیگر عالی برآوردشدهاست. در محاسبات انجامشده توسط الگوریتم RSM، پارامتر سرعت خروجی و متغیرهای قطر، سرعت و ضریب زبری مانینگ، ورودی فرض شده و همچنین پارامتر شیب خروجی و متغیرهای قطر، شیب و ضریب زبری مانینگ، ورودی فرض شدند. نتایج نرمافزار بیانشده برای این دو پارامتر بهصورت جدولها و شکلها آورده و بررسیشد. مطابق با بررسیها، بهطورکلی برهمکنش پارامترهای ورودی با پارامتر خروجی تطابق مناسب با معادله مانینگ داشته و رفتار متناسب پارامترهای ورودی مشاهدهشد. همچنین در محاسبات، مقادیر ضریب خطا برای پارامتر سرعت 9934/0 و برای پارامتر شیب 828/0 بهدستآمد. لازم بهذکر است، این روش در برآورد پارامتر سرعت، دقت بیشتر و عملکرد بهتری نسبت به پارامتر شیب داشته چراکه پیچیدگی رابطه مانینگ برای پاسخ شیب بیشتر از این رابطه برای پاسخ سرعت میباشد.
کلمات کلیدی: الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات، روش RSM، سرعت، شیب، Design-Expert Software، MATLAB