مدل‏سازی هیدرولیکی شبکه توزیع آب روستایی به‌منظور کاهش نشت (مطالعه موردی: روستای گراخک، شهرستان بینالود)

نوع مقاله : یادداشت فنی (ترویجی)

نویسندگان

1 کارشناس شرکت آب و فاضلاب شهرستان مشهد

2 استادیار موسسه آموزش عالی اسرار مشهد-مدیر بهره برداری و توسعه شبکه شرکت آب و فاضلاب خراسان رضوی

3 کارشناس مسئول نصب انشعابات شرکت آب و فاضلاب استان خراسان رضوی

10.22112/jwwse.2020.214126.1181

چکیده

از مهم‌ترین عوامل مؤثر بر نشت در سیستم‏های توزیع آب، فشار شبکه است و مدیریت فشار از استراتژی‌های مهم کاهش نشت شبکه‌های آبرسانی است. هدف اصلی مدیریت فشار در سیستم‏های توزیع آب به‎حداقل رساندن نشت با بهینه‌سازی فشار، در گره‌های مصرف شبکه است. یکی از روش‌های معمول برای تحقق این امر استفاده از شیرهای کنترل فشار است. در این تحقیق به‌منظور بررسی وضعیت فشار در محدوده شبکه توزیع منطقه موردمطالعه و تعیین سناریوهای فشار بهینه شبکه، نسبت به تهیه مدل هیدرولیکی بر اساس اطلاعات میدانی موردنیاز توسط نرم‌افزارهای ArcGIS و WaterGEMS اقدام شد. نتایج اولیه نشان می‌دهد توزیع یکنواخت فشار در شبکه وجود ندارد و برخی مناطق از فشار بهینه برخوردار نیستند. برای بررسی اثرات مدیریت فشار، سه سناریو بهینه‌سازی بر مبنای تأمین حداقل فشار در مدل تعریف شد. نتایج نشان می‌دهد که با اعمال این سناریوها متوسط فشار شبانه شبکه بین 32% تا 53% کاهش می‌یابد. هم‎چنین محاسبات نشان داد شاخص نشت زیرساخت شبکه توزیع روستا از 18/23 تا 96/13 تقلیل یافت که کاهشی بین 28% تا 40% را نشان می‌دهد. درنهایت نشت شبانه شبکه بین 2/24% تا 5/34% کاهش یافت که تجمیع نتایج حاکی از امکان بهره‌برداری پایدار شبکه خواهد بود.

کلیدواژه‌ها


 
جعفری اصل، ج.، (1395)، "کنترل بهینه فشار درجهت حداقل‏سازی نشت در مدیریت سیستم‏های توزیع آب با استفاده از روش‏های بهینه‏سازی فراکاوشی"، پایان‏نامه کارشناسی ارشد، مهندسی عمران - مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده فنی و مهندسی، گروه عمران، دانشگاه یاسوج، ایران.
حریری اصلی، ک.، حضوری علیپور، ا.، بازیار، س.، رحمانی‎راد، س.، و نظری، س.، (1395)، "مدیریت هوشمند و مدل‏سازی هیدرولیکی آب بدون درآمد"،  کنگره علوم و مهندسی آب و فاضلاب ایران، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
ساقی، ح.، (1396)، "ارائه روشی نوین جهت تخمین میزان نشت در شبکه‏های آبرسانی با استفاده از تحلیل فشار گرهی"، نشریه علوم آب و خاک، 21(1)، 127-143.
سلطانی اصل، م.، و فغفور مغربی، م.، (1388)، "مدیریت هوشمند فشار به‎منظور کاهش نشت در شبکه‎های آبرسانی، مطالعه موردی: منطقه سرافرازان مشهد"، نشریه آب و فاضلاب، 20(3)، 99-104.
عطارزاده، ف.، حسین زاده، م.، پورنصیری، ز.، حمیدی مدنی، ح.، و پیرخواه کهن، م.، (1397)، "مقایسه دو الگوریتم فراابتکاری در کالیبراسیون شبکه توزیع آب"، دومین کنگره علوم و مهندسی آب و فاضلاب ایران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران.
ملاباشی، آ.، و شفیعی دستگردی، ا.، (1395)، "کاربرد مدیریت فشار در کاهش حوادث خط انتقال آب"، کنگره علوم و مهندسی آب و فاضلاب ایران، دانشگاه تهران، تهران، ایران. 
معاونت برنامه‏ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری، (1392)، ضوابط طراحی سامانه‏های انتقال و توزیع آب روستایی و شهری، نشریه شماره 3-117، بازنگری اول، معاونت برنامه‏ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری و دفتر تهیه استانداردها و معیارهای فنی آب و آبفا، وزارت نیرو، تهران، ایران.
معاونت برنامه‏ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری، (1391)، راهنمای شناخت و بررسی عوامل موثر در آب به حساب نیامده و راهکارهای کاهش آن، نشریه شماره 556، معاونت برنامه‏ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری و دفتر تهیه استانداردها و معیارهای فنی آب و آبفا، وزارت نیرو، تهران، ایران.
AbdelMeguid, H., Skworcow, P., and Ulanicki, B., (2011), “Mathematical modelling of a hydraulic controller for PRV flow modulation”, Journal of Hydroinformatics, 13(3), 374-389.
Giustolisi, O., Savic, D., and Kapelan, Z., (2008), “Pressure-driven demand and leakage simulation for water distribution networks”, Journal of Hydraulic Engineering, 134(5), 626-635.
Lambert, A., (1997), “Pressure management/Leakage relationships: Theory, concepts and practical applications, minimizing leakage in water supply / distribution systems”, IQPC Seminar, London.
Lambert, A., (2000), “What do we know about pressure: Leakage relationships in distribution systems?” System approach to leakage control and water distribution systems management, IWA, Brno, Czech Republic.
Mays, J., (1994), “Pressure dependent leakage”, World Water andEnvironmental Engineering, October, WEF Publishing Inc.: London, UK. 
Pilipovic, Z., and Taylor, R., (2003), “Pressure management in Waitakere City, New Zealand, A case study”, Water Supply, 3(1-2), 135-141.
Thornton, J., and Lambert, A., (2005), “Progress in practical prediction of pressure: leakage, pressure: Burst frequency and pressure: Consumption relationships”, Leakage 2005 Conference Proceedings, Halifax, Canada.
Thornton, J., Sturm, R., and Kunkel, G., (2008), Water loss control, McGraw-Hill, Inc., New York.
Rossman, L.A., (2000), EPANET user’s manual, US.Environmental Protection Agency, Cincinnati, Ohio: Drinking Water Research.
U.K. Water Industry, (1994), Managing leakage reports A: Summary, E: Interpreting measured night flows, F: Using night flow data, G: Managing water pressure, J: Leakage management techniques, technology and training, WRC plc/Water Service Association/Water Companies Association, Swindon, UK. 
Walski, T., Chase, D.V., Savic, D.A., Grayman, W.M., and Beckwith, S., (2003), Advanced water distribution modeling and management, Haested Methods, Waterbury USA.