Die Studie präsentiert einen neuartigen Ansatz zur Untersuchung der Abhängigkeit der Wasserqualitätsdynamik von der Hydraulik aus einer systemtheoretischen Perspektive. Dazu werden verschiedene Steuerbarkeitsmetriken in das hydraulische Optimierungsproblem für den Pumpenbetrieb integriert, um ein angemessenes Maß an Wasserqualitätssteuerung im gesamten System zu erreichen.
Der Artikel beginnt mit einer Einführung in die Modellierung der Hydraulik und Wasserqualität in Trinkwassernetzen. Anschließend werden verschiedene Steuerbarkeitsmetriken vorgestellt und auf ihre Anwendbarkeit für das vorliegende Problem untersucht.
Darauf aufbauend werden zwei Optimierungsprobleme formuliert: Das entkoppelte Problem, das sich nur auf die Hydraulik konzentriert, und das gekoppelte Problem, das die Wasserqualitätssteuerbarkeit berücksichtigt. Die Leistung beider Probleme wird anhand verschiedener Fallstudien verglichen.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Berücksichtigung der Wasserqualitätssteuerbarkeit bei der Pumpenbetriebsplanung die Leistung des Wasserqualitätsreglers verbessern kann. Die vorgeschlagene Methodik ist für Netze aller Größen geeignet, wobei bei großen Netzen der Rechenaufwand erhöht sein kann.
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by Salma M. Els... at arxiv.org 03-29-2024
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