تهیه مدل هیدرولیکی و ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه‎ های توزیع آب (مطالعه موردی: شهر اشنویه)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی ارومیه

2 کارشناس دفتر مدیریت مصرف و کاهش آب بدون درآمد، شرکت آب و فاضلاب شهری استان آذربایجان غربی

3 دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه ارومیه

10.22112/jwwse.2020.201614.1169

چکیده

قابلیت اطمینان یکی از پارامترهای مهم در فرایند طراحی و بهره‎برداری از شبکه‎های توزیع آب است. شاخص قابلیت اطمینان به توانایی شبکه توزیع آب در تأمین آب با کیفیت استاندارد، به مقدار کافی و در محدوده فشار مناسب برای مصرف‎کنندگان تحت شرایط بهره‎برداری نرمال و غیر‎نرمال اطلاق می‎شود. اگر چه شاخص‎های زیادی توسط محققین مختلف برای ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه‎های توزیع آب ارائه شده است، اما تاکنون این موضوع در طراحی و بهره‎برداری از شبکه‎های واقعی توزیع آب توسط شرکت‎های مهندسین مشاور و شرکت‎های آب و فاضلاب مورد توجه قرار نگرفته است. در این پژوهش پس از تهیه مدل هیدرولیکی کالیبره شده برای شبکه توزیع آب شهر اشنویه واقع در استان آذربایجان‎غربی، اقدام به ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه مذکور شد. بر اساس نتایج به‎دست آمده مقدار متوسط شاخص‎ قابلیت اطمینان شبکه توزیع آب شهر اشنویه در طول شبانه‎روز برابر با 3/38 بود که به معنی وضعیت بهره‎برداری پرتنش است. بررسی دلایل پایین بودن قابلیت اطمینان منجر به شناسایی نقاط ضعف و نارسایی این شبکه شد که از جمله آن‎ها‎ می‎توان به قطر نامناسب برخی لوله‎ها، ضعف و نارسایی در اجرای برنامه مدیریت فشار، وضعیت نامناسب بخش حلقوی شبکه و مقدار بالای نشت از شبکه (حدود 52 لیتر در ثانیه) اشاره نمود. ارتقای قابلیت اطمینان شبکه توزیع آب مورد مطالعه مستلزم اجرای برنامه‎های اصلاح و نوسازی شبکه بر اساس پیشنهادات ارائه شده در این مقاله خواهد بود. نتایج این پژوهش نشان داد که با ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه‎های توزیع آب می‎توان نقاط ضعف موجود را شناسایی نموده و نسبت به ارتقاء سطح سرویس‎دهی آن‎‎ها و افزایش رضایت‎مندی مشترکین اقدام نمود.

کلیدواژه‌ها


 
معاونت برنامه‎ریزی و نظارت راهبردی رییس‎جمهور، (1390)، "راهنمای شناخت و بررسی عوامل موثر در آب به‎حساب نیامده و راه‎کارهای کاهش آن" نشریه شماره 556، معاونت نظارت راهبردی (دفترنظام فنی اجرایی) و وزارت نیرو (دفتر مهندسی و معیارهای فنی آب و آبفا)، تهران، ایران.
دینی، م.، و تابش، م.، (1397)، ارائه شاخص قابلیت اطمینان جدید برای ارزیابی عملکرد شبکه توزیع آب، مجله آب و فاضلاب، 29(3)، 1-16.
سلطانی، ج.، (1388). تدوین و ارائه یک مدل برای بازسازی و نوسازی بهینه شبکه های توزیع آب با در نظر گرفتن تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار (HDSM) با قیود قابلیت اطمینان، رساله دکتری، گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران.
قاجارنیا، ن.، (1388). طراحی و توسعه پویای چند معیاره شبکه های توزیع آب شهری، پایان نامه کارشناسی ارشد مدیریت منابع آب، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، بخش مهندسی منابع آب، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران.
مهزاد، ن.، و اصغری، ک.، (1397)، "برآورد عملکرد شبکه توزیع آب شهری با تلفیق قابلیت اعتماد هیدرولیکی و مکانیکی"، مجله آب و فاضلاب، 29(6)، 27-39.
Awumah, K., Goulter, I.C., (1992). “Maximizing entropy-defined reliability of water distribution networks”, Journal of Engineering Optimization, 20(1), 57-80.
Bazovski, I., (1961). “Reliability theory and practice”, Prentic Hall, Inc., Englewood, Cliffs, N. J.
Bhave, P.R., (1978). “Noncomputer optimization of single source networks”, Journal of Environmental Engineering, 104(EE4), 799-813.
Gupta, R. and Bhave, P.R., (1996). “Comparison of method for predicting deficient network performance”, Journal of Water Resources Planning and Management, 122(3), 214-217.
Goulter, I.C., (1995). “Analytical and simulation models for reliability analysis in water distribution systems”, In: E. Cabrera and A. Vela, eds. Improving Efficiency and Reliability in Water Distribution Systems, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 235-266.
Jayaram, N., (2006). “Reliability based optimization of water distribution networks”, MSc. thesis, Department of Civil Engineering, Indian Institute of Technology Madras.
Khomsi, D., Walters, G.A., Thorley, A.R.D. and Ouazar, D. (1996). “Reliability tester for water distribution networks”, Journal of Computing in Civil Engineering, 10(1), 10-19.
Mays, L.W., (1989). “Reliability analysis of water distribution systems”, Journal of Water Resources Planning and Management, 108(WR3), 243-256.
Mays, L.W., (2002). “Optimal maintenance, rehabilitation, replacement scheduling”, Urban Water Supply Handbook, Chapter 13, Edited by Caty Werey.
Prasad, T.D. and Park, N.S., (2004). “Multi objective genetic algorithm for design of water distribution networks”, Journal of Water Resources Planning and Management, 130(1), 73-82.
Shirzad, A. and Tabesh, M., (2016). “New indices for reliability assessment of water distribution networks”, Water Supply: Research and Technology-Aqua, 65(5), 384-395.
Tabesh, M., (1998). “Implications of the pressure dependency of outflows on data management, mathematical modeling and reliability assessment of water distribution systems”, PhD. Thesis, Department of Civil Engineering, University of Liverpool, England.
Tabesh, M. and Zia, A., (2003). “Dynamic management of water distribution networks based on hydraulic performance analysis of the system”, Water Science Technology: Water Supply, 3(1-2), 95-102.
Tanyimboh, T.T., (1993). “An entropy-based approach to the optimum design of reliable water distribution networks”, PhD. Thesis, Department of Civil Engineering, University of Liverpool.
Tanyimboh, T.T. and Templeman, A.B., (1995). “A new method for calculating the reliability of single-source networks”, Developments in Computational Techniques for Civil Engineering, B.H.V. Topping (Editor), Civil-Comp Press, Edinburg, UK, 1-9.
Todini, E., (2000). “Looped water distribution networks design using a resilience index based heuristic Approach”, Urban Water Journal, 2(3), 115-122.