انجمن آب و فاضلاب ایرانعلوم و مهندسی آب و فاضلاب2588-39415420201221Requirements and Roadmap of Smart Water Distribution Networkالزامات و نقشه راه هوشمندسازی شبکه توزیع آب شهری41511943710.22112/jwwse.2020.217579.1185FAشروین جمشیدیگروه مهندسی عمران دانشگاه اصفهان0000-0003-3067-1529Journal Article20200215Water Distribution Networks (WDN) are amongst the six pillars of smart urban infrastructures which can be managed without or in connection with other smart grids. This research uses an adaptive study to review and compare the approaches and international experiences of smart WDNs. The comparative results initially verify that smart WDN can relatively reduce bursts, leakage, and the reaction time required for operation in comparison with SCADA. In addition, it improves asset management, social awareness about water consumption, the satisfaction of users, water quality, and the revenues of water companies. This study also outlines that smart WDN is a multidisciplinary issue and requires consecutive steps for implementation as described in the Spiral model. This conceptual model is more like a roadmap. It introduces a methodology for upgrading SCADA to smart WDNs and illuminates practical steps, in addition to the short and long term scopes, toward integrated supply and demand management of urban water. Here, the proposed methodology emphasizes pilot studies in different scales and conditions for the validation of integrated software-hardware system prior to any practice.شبکه توزیع آب یکی از زیرساختهای ششگانه در شهرهای هوشمند است که میتواند بهصورت مستقل یا هماهنگ با سایر زیرساختها مدیریت و بهرهبرداری شود. پژوهش حاضر با انجام مطالعات تطبیقی و بررسی رویکردها و تجربیات بینالمللی و مقایسه آن با شرایط کنونی در کشور نشان میدهد که اولاً شبکه هوشمند توزیع آب شهری نسبت به روشهای اسکادا از تفاوت قابلملاحظهای برخوردار است و میتواند ضمن کاهش تلفات آب، زمان عکسالعمل به وقایع بهرهبرداری را کاهش دهد. بهعلاوه این رویکرد میتواند موجب ارتقای بهرهوری سیستم و کیفیت آب، بهبود مدیریت تجهیزات، افزایش درآمد شرکتهای آب و فاضلاب و در بلندمدت موجب افزایش آگاهیهای عمومی برای کاهش سرانه مصرف و افزایش رضایتمندی مشترکین شود. ثانیاً این مطالعه تأکید دارد که ارتقای شبکه توزیع آب به سامانههای هوشمند موضوعی چندوجهی (فنی، بهرهبرداری، اجتماعی) است و لازم است مطابق مدل مفهومی اسپایرال، چندین مرحله بهصورت متوالی انجام شود تا بتوان ادعا نمود شبکه توزیع آب هوشمند شده است. این مدل مفهومی بهصورت یک نقشه راه، متدولوژی ارتقای سامانههای اسکادا به هوشمند را تبیین نموده و ضمن مرحلهبندی اقدامات، فرآیند را در راستای مدیریت توأمان عرضه و تقاضای آب شهری بهصورت کوتاهمدت و بلندمدت هدفگذاری میکند. همچنین، روش پیشنهادی تأکید دارد که سامانه سختافزاری-نرمافزاری ابتدا باید تحت شرایط کنترل شده برای سناریوهای مختلف واسنجی شده و پس از چندمرحله مطالعات پایلوت توسعه داده شود.https://www.jwwse.ir/article_119437_8c7ace511cebb02fb988ae1d76128f55.pdfانجمن آب و فاضلاب ایرانعلوم و مهندسی آب و فاضلاب2588-39415420201221Presentation of the Integrated and Comprehensive Framework in Assessment of Water Demand Management Policiesالزامات و ضرورتهای ارائه یک چارچوب یکپارچه و جامع در ارزیابی سیاستهای مدیریت تقاضای آب شهری162311943810.22112/jwwse.2020.219990.1188FAسید احمدرضا شاهنگیاندانشجوی دکتری رشته مهندسی عمران- مهندسی محیطزیست، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران0000-0001-9699-4721مسعود تابشاستاد دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران0000-0002-8982-8941هانیه صفرپوردانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- مهندسی محیطزیست، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایرانملیکا خاشعیدانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- مهندسی محیطزیست، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایرانمهناز عباسیدانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایرانJournal Article20200215In recent years due to water resources scarcity and increase in water extraction costs, more attention has been given to water consumption; specifically, urban water consumption as a more sensitive and high priority demand with high costs of supplying. Accordingly the water and wastewater authorities are directed to modern water management methods including water demand management policies and water conservation. These practices and policies not only have widespread positive and negative effects in different aspects, but also by affecting the different components of the system, can make more severe and immense effects. Amongst the most important aspects related to such policies are the social aspect and the main stakeholders of the urban water management, i.e. households. Thus, the purpose of this paper is to address these different aspects by reviewing the requirements and obligations of the integrated framework in assessment of water demand management policies. To this end, firstly the importance and necessity of assessing the water demand management policies has been discussed. Then, different approaches for integrated environmental assessment and management have been introduced by demonstrating the main implications. Also, some illustrative examples are presented. Finally, the agent-based model is introduces as the integrated approach for investigating the micro-level social interaction and assessment of macro-level aggregated impacts.در سالهای اخیر کمبود شدید منابع و افزایش سریع هزینههای استحصال آب، باعث شده است که موضوع مصرف آب بیشتر مورد توجه قرار گیرد؛ بهویژه مصرف آب شهری که از حساسیت و اولویت بالاتری نسبت به دیگر کاربریها برخوردار است و بسیار پر هزینهتر است. این موضوع، متولیان صنعت آب و فاضلاب را به سمت شیوههای مدیریتی جدید از جمله مدیریت تقاضا و اقدامات صرفهجویانه در مصرف آب سوق داده است. این اقدامات و سیاستها نه تنها تبعات مثبت و منفی گستردهای را بر جنبههای مختلف در پی دارند، بلکه میتوانند با اثرگذاری بر اجزای مختلف سیستم، شدت و گستره این تبعات را تحت تأثیر قرار دهند. یکی از مهمترین این جنبهها، ابعاد اجتماعی و ذینفعان اصلی این حوزه یعنی خانوارها (مشترکین) است. از اینرو، هدف این مقاله پرداختن به موضوعات مذکور به بررسی الزامات و ضرورتها در ارائه یک چارچوب یکپارچه و جامع در ارزیابی سیاستهای مدیریت تقاضای آب شهری از جنبههای متعدد است. در این مقاله، ابتدا به ضرورت و اهمیت ارزیابی یکپارچه سیاستهای مدیریت تقاضای آب شهری و سپس با ارائه مفاهیم اصلی در این زمینه، به بررسی انواع رویکردهای رایج در زمینه ارزیابی یکپارچه پرداخته شده است. مثالهایی نیز برای بیان شفافتر مسئله بیان شده است. در نهایت مدل عامل بنیان بهعنوان رویکرد یکپارچهسازی برای بررسی نحوه تعاملات کوچک مقیاس اجتماعی و ارزیابی تبعات بزرگ مقیاس تجمعی جنبههای مختلف، معرفی شده است.https://www.jwwse.ir/article_119438_f4ad69fca0f308c29dfada36339aa84a.pdfانجمن آب و فاضلاب ایرانعلوم و مهندسی آب و فاضلاب2588-39415420201221A Review on the Amount of the Household Night Water Consumption per Capita in Different Countriesبررسی مقدار سرانه مصرف شبانه آب خانگی درکشورهای مختلف243011944010.22112/jwwse.2020.220628.1191FAجواد نوروزیمهندسی عمران- مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایرانمحمد رضا جلیلی قاضی زادهVafadar St, Tehranpars 4 Sq, Tehran, Iran0000-0002-8242-7619ایمان مصلحیمهندسی عمران- آب، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیطزیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایرانJournal Article20200301Minimum Night Flow (MNF) analysis in District Metered Areas (DMAs) is the most important method for monitoring and estimating the leakage volume in Water Distribution Networks (WDNs). An estimation of night leakage in a DMA is calculated by deducting legitimate night consumption from MNF. Therefore, the amount of household night water consumption is a crucial parameter in determining the leakage level in WDNs. The household night water consumption may be different in various countries or even in different utilities within a country. Therefore, a precise estimation of household night water consumption and use appropriate techniques are required to determine the volume of physical losses using MNF analysis. The present paper provides a literature review on analysis methods for estimating household night water consumption in different countries, their estimated values, and the effective parameters on the per capita household night consumption. This review could be used by practitioners and researchers dealing with estimating leakage level in WDNs.یکی از مهمترین روشهای پایش و اندازهگیری مقدار نشت در شبکههای توزیع آب، تحلیل جریان حداقل شبانه در مناطق ایزوله شده است. تخمین مقدار نشت شبانه در هر ایزوله، با کسر مقدار مصرف مجاز شبانه از جریان حداقل شبانه بهدست میآید. لذا مقدار مصرف شبانه مشترکین خانگی از مهمترین پارامترهای تأثیرگذار در تعیین مقدار نشت است. با توجه به تفاوتهای اقلیمی، فرهنگی و اجتماعی هر کشور ممکن است مقدار مصرفهای شبانه خانگی در مناطق و کشورهای مختلف، متفاوت باشد؛ بنابراین در تعیین میزان تلفات فیزیکی شبکه به کمک تحلیل حداقل جریان شبانه، اطلاع از مقادیر صحیح مصرف شبانه خانگی و استفاده از تکنیکهای مناسب تحلیل آن ضروری است. مقاله حاضر مروری بر مطالعات انجام شده بهمنظور تعیین مصرف شبانه آب مشترکین خانگی در کشورهای مختلف و آشنایی با روشها و همچنین عوامل مؤثر بر میزان آن دارد. این مقاله میتواند مورد استفاده متخصصان و پژوهشگران حوزه نشت در شبکههای آبرسانی قرارگیرد.https://www.jwwse.ir/article_119440_3771bcb3a6f283027e4d8aa3daff1d1b.pdfانجمن آب و فاضلاب ایرانعلوم و مهندسی آب و فاضلاب2588-39415420201221Risk Assessment for Gas Chlorination Units of Water and Wastewater Treatment with FMEA Methodارزیابی ریسک در واحدهای کلرزنی تصفیه آب و فاضلاب به روش FMEA314011944110.22112/jwwse.2020.221545.1193FAحانیه محسن زاده هدشیمهندسی شیمی، مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایرانحسام رزم اراشرکت صنایع مهندسی ایمن گستر هیرادعلی دشتیگروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد0000-0002-5478-1311هادی روستاگروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهدهادی نخعیرییس اداره کلرزنی شرکت آبفای مشهد . مشهد. ایرانثمانه توکلی امینیانرییس واحد تحقیقات شرکت آبفای مشهدمسعود روحبخشکارشناس تحقیقات شرکت آبفای مشهد . مشهد. ایرانعلی فضایلی ترابیکارشناس اداره کلرزنی شرکت آبفای مشهد .مشهد. ایرانJournal Article20200227In the present paper, based on case study, risk measurement using failure mode effects analysis (FMEA<sup>1</sup>) methodology was performed in 4 chosen water and wastewater treatment plants in Mashhad. In this method, first the chlorination units were categorize to 6 classes including cylinders storage, chlorination room, gas cylinders, transportation of chlorine gas, joints of chlorination equipment, and educational systems of employee and management. The different potential modes of failures of these water and wastewater treatment units were listed and the severity rating, occurrence rating, and detectability rating were determined with interviewing the experts. According to these, risk priority number was calculated and the risk of mode of failure was prioritized in the parts of the water and water treatment plants. The results indicate that in general, the first priorities corresponded to the risks in terms of electrical and transportation; and using standard equipment and appropriate means of transport were suggested.در این پژوهش ارزیابی ریسک با روش بررسی حالات بالقوه خرابی و خطر و تحلیل اثرات ناشی از آن (FMEA<sup>1</sup>) در واحدهای کلرزنی 4 تصفیهخانه منتخب در مشهد انجام گرفت. در این روش ابتدا واحدهای سیستم کلرزنی به 6 زیرمجموعه شامل انبار سیلندرهای گاز کلر<strong>،</strong> اتاق کلرزنی<strong>، </strong>سیلندرهای گاز<strong>، </strong>حمل و نقل سیلندرهای گاز کلر، اتصالات کلرزنهای گازی و کارکنان، سیستم آموزشی و مدیریتی واحدهای کلرزنی،دستهبندی شدند.سپس، خطرات بالقوه در تصفیهخانههای منتخب، لیست شد و مقادیر شدت خرابی و خطر، احتمال وقوع خرابی و خطر و نیز قابلیت شناسایی خطر از طریق مصاحبه با متخصصان مشخص شد. پس از آن، مقادیر عدد اولویت ریسک محاسبه شد که براساس آن امکان اولویتبندی خطرات در هر حوزه از تصفیهخانههای منتخب فراهم شد. نتایج نشان دادند بهصورت کلی خطرات بالقوه با اولویت نخست بیشتر مربوط به سیستمهای الکتریکی و در بخش حمل و نقل است و استفاده از تجهیزات استاندارد و حمل و نقل با استفاده از وسایل نقلیه مناسب برای کاهش ریسک این خطرات پیشنهاد شد.https://www.jwwse.ir/article_119441_cbf90ae7fd3f3be2d9fe9aae9352edf0.pdfانجمن آب و فاضلاب ایرانعلوم و مهندسی آب و فاضلاب2588-39415420201221The Importance of Optimizing Energy Consumption in Wastewater Treatment Plants- A Case Study of East Mashhad Wastewater Treatment Plantاهمیت بهینهسازی مصرف انرژی در تصفیهخانههای فاضلاب- مطالعه موردی تصفیهخانه فاضلاب شرق مشهد415211943910.22112/jwwse.2020.220057.1189FAوحید آقابالائیمدیر مطالعات شرکت آب و فاضلاب البرز0000-0001-5721-7823ناصر مهردادیاستاد -گروه مهندسی عمران محیط زیست- دانشکده محیط زیست-دانشگاه تهرانشیما مردانیدانشجو دکترا دانشگاه تهرانمهلا تابش نیادانشجوی دکتری مهندسی محیط زیست- مهندسی آب و فاضلاب، دانشکده محیط زیست- دانشکدههای پردیس فنی، دانشگاه تهران،Journal Article20200219Construction of wastewater treatment plant, if energy and water resources are recovered, can justify some undesirable effects such as greenhouse gas emissions. sludge management and treatment is one of the most complex and costly parts of treatment plants that can cover up to 60% of initial capital and operation costs of a wastewater treatment plant. Considering the importance of reducing energy consumption in wastewater treatment plants as an environmental and economic point of view, some investigations have done to construct and modify wastewater plants worldwide in order to the self-sufficiency of energy supply recently year. This article is a practical study that the costs of capital and energy consumption were analyzed in comparison with other processes for MLE<sup>1</sup> process with aerobic digestion in wastewater treatment plant in east of Mashhad with flow rate of 80000 m<sup>3</sup>/d. The results show that energy consumption in this system is about 2 times of similar wastewater treatment plants with optimal process. Also, however, the energy level will decrease from 1 kwh/m<sup>3</sup> to 0.58 kwh/m<sup>3</sup> with the change of aerobic digestion to anaerobic, but it is necessary to use of CHP system for decrease of energy consumption and recovery in comparison with constructed or optimized of wastewater treatment plants in worldwide. Therefore, it is necessary to pay more attention in selecting the process of liquid and sludge section in wastewater treatment plants under studying or optimizing wastewater treatment plants built in the country because of the numerous benefits of reducing energy consumption in wastewater treatment plants, in order to be self-sufficient in energy supply.احداث تصفیهخانههای فاضلاب درصورت بازیابی منابع آبی و انرژی، میتواند اثرات محیطی نامطلوب همچون انتشار گازهای گلخانهای را توجیهپذیر نمایند. تصفیه و مدیریت لجن یکی از پیچیدهترین و هزینهبرترین بخشهای تصفیهخانه بوده و میتواند تا 60 درصد هزینههای سرمایهگذاری اولیه و بهرهبرداری یک تصفیهخانه فاضلاب را شامل شود. با توجه به اهمیت کاهش مصرف انرژی در تصفیهخانههای فاضلاب از نظر محیطزیستی و اقتصادی، در سالهای اخیر تحقیقات زیادی در زمینه خودکفایی تأمین انرژی از فاضلاب انجام شده و براساس این هدف تصفیهخانههای فاضلاب متعددی در جهان احداث یا بهینهسازی شدهاند. در این مقاله فرآیند MLE<sup>1</sup> همراه با هاضم هوازی در تصفیهخانه فاضلاب شرق مشهد با دبی 80،000 مترمکعب در روز از نظر میزان مصرف انرژی و هزینههای سرمایهگذاری اولیه در مقایسه با فرآیندهای پیشنهادی دیگر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان داد میزان انرژی مصرفی در این تصفیهخانه حدود 2 برابر تصفیهخانههای فاضلاب مشابه با فرآیند بهینه است. همچنین اگرچه با تغییر هاضم هوازی به بیهوازی، میزان انرژی از kwh/m<sup>3</sup> 1 به kwh/m<sup>3</sup>58/0 کاهش خواهد یافت؛ اما لازم است برای کاهش بیشتر انرژی مصرفی و بازیابی انرژی در مقایسه با تصفیهخانههای فاضلاب بهینهسازی یا احداث شده در جهان، از سیستم CHP استفاده نمود. لذا با توجه به مزایای متعدد کاهش مصرف انرژی در تصفیهخانههای فاضلاب ضروری است بهمنظور خودکفایی در تأمین انرژی، در انتخاب فرآیند بخش مایع و لجن تصفیهخانههای فاضلاب در دست مطالعه و یا بهینهسازی تصفیهخانههای فاضلاب احداث شده در کشور توجه بیشتری شود.https://www.jwwse.ir/article_119439_dad6b7d0b49c39d0612cbe0fe3188d3c.pdfانجمن آب و فاضلاب ایرانعلوم و مهندسی آب و فاضلاب2588-39415420201221Evaluation of the Effect of Precipitation on Leachate Production Rate during Operational Period and After Closure of Municipal Waste Landfill by HELP Modelبررسی میزان تأثیر بارش بر تولید شیرابه در زمان بهرهبرداری و پس از بستن مرکز دفن پسماند شهری با استفاده از مدل HELP536412836910.22112/jwwse.2020.225253.1200FAمیلاد غفاری رادگروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایرانمهدی قنبرزاده لکگروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران0000-0001-7959-2827Journal Article20200407In the present paper, the HELP model was first introduced as a US EPA approved software to estimate the amount of leachate produced in landfills, and its implementation was described. Hydrological data were then prepared for the time of operation of the hypothetical landfill of waste produced in Urmia (as a case study) and 30 years after its closure at different conditions. According to the results, at the time of operation during the most severe rainfall conditions, due to incomplete final coverage, infiltrated leachate into the soil will increase to 8.282 m<sup>3</sup>/year, which can have a significant impact on soil and groundwater contamination. Also, using its outputs as baseline data in leachate calculations during the 30 years after landfill closure results in a 6.71% increase in the amount of leachate (this leachate is generally ignored in leachate design calculations). In other words, precipitation and hydrological conditions change the moisture contenet of the buried layers during the operation of the burial site, which, if approached by saturation conditions, will result in excess moisture form the leachate. In the long-term, increasing or decreasing precipitation will have a direct effect on leachate.در مقاله حاضر ابتدا مدل HELP بهعنوان یک نرمافزار مورد تأیید US EPA در تخمین کمیت شیرابه تولیدی در مراکز دفن پسماند، معرفی و روش اجرای آن بیان شد. سپس، دادههای هیدرولوژیکی برای زمان بهرهبرداری از مرکز دفن فرضی زایدات تولیدی در شهر ارومیه (بهعنوان مطالعه موردی) و دوران 30 ساله پس از بستن آن، در شرایط مختلف آمادهسازی شد. مطابق نتایج، در زمان بهرهبرداری در شرایط وقوع شدیدترین بارش، بهدلیل ناقص بودن پوشش نهایی، شیرابه نفوذی بهداخل خاک تا 282/8 مترمکعب در سال افزایش پیدا خواهد کرد که میتواند تأثیر بهسزایی را در آلودگی خاک منطقه و سفره آب زیرزمینی داشته باشد. همچنین، استفاده از خروجیهای آن بهعنوان دادههای اولیه در محاسبات شیرابهزایی در مدت 30 سال پس از بستن محل دفن زباله، باعث افزایش 71/6 درصدی بر میزان شیرابه زهکشیشده میشود (این میزان شیرابهزایی عموماً در محاسبات طراحی سیستم جمعآوری شیرابه نادیده گرفته میشود). به بیان دیگر، بارش و شرایط هیدرولوژیکی در طی دوران بهرهبرداری از مرکز دفن، رطوبت لایههای مدفن را تغییر میدهد که در صورت نزدیک شدن شرایط این لایهها به حالت اشباع، رطوبت اضافی ناشی از بارش به شیرابه تبدیل خواهد شد. در بلندمدت نیز افزایش یا کاهش بارش بر شیرابهزایی تأثیر مستقیم خواهد داشت.https://www.jwwse.ir/article_128369_7bc6606165ccc93d4933c93bb04961d6.pdf