مدیریت هوشمند فشار و کاهش نشت شبکه‌های آبرسانی در محیط WaterGEMS؛مطالعه موردی مجتمع آبرسانی دوحصاران خراسان جنوبی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمان

2 استاد ، بخش مهندسی عمران، دانشگاه شهید باهنر، کرمان ، ایران

3 عضو هیئت علمی دانشگاه پیام نور بیرجند‌

چکیده

شبکه­های آبرسانی بعنوان یک سیستم هیدرولیکی انتقال و توزیع آب، همواره در کانون توجه محققین قرار دارد. عامل انتقال آب در شبکه­ها اختلاف انرژی (هد فشاری) است. اما در اثر اضافه فشار شبکه، پدیده نامطلوب نشت که ارتباط مستقیم با فشار دارد بروز می­کند. نشت همواره باعث کمبود در منابع آب شده و پرداخت هزینه­های پمپاژ، تصفیه و انتقال آب را بر تولیدکننده تحمیل و از چرخه مصرف خارج می­نماید. در این پ‍ژوهش با هدف کنترل فشار و نشت، یکی از مجتمع­های آبرسانی شرکت آب و فاضلاب روستایی خراسان جنوبی انتخاب و به روش مبتنی بر تقاضا (DDSM) که روشی متداول و میزان تقاضا در گره­ها ثابت است توسط نرم­افزار WaterGEMS تحلیل هیدرولیکی گردید. بدین صورت که با نصب شیر فشارشکن (PRV) در نقاط بحرانی و تنظیم زمانی آن در جهت تأمین فشار استاندارد در تمام گره­های شبکه، تأثیر مدیریت هوشمند فشار بر شبکه ارزیابی گردید. سپس اثر آن بر کنترل میزان نشت بررسی شد. نتایج نشان داد کنترل هوشمند فشار توسط شیرها روشی مناسب برای مدیریت مصرف بهینه آب و کاهش قابل توجه نشت شبکه است. به طوریکه با کاهش 23/14 درصدی میانگین فشار، مقدار 26585 متر مکعب آب در سال صرفه­جویی شده (75/15 درصد) و 44/27 درصد از میزان نشت کاهش یافت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Intelligent management of pressure and leakage reduction in water supply network by WaterGEMS; Case study: integrated water supply in South Khorasan Duhsaran

نویسندگان [English]

  • Mehdi Jahangeer 1
  • Gholam abbas Barani 2
  • Alireza Jahangeer 3
1 Rural Water and Wastewater Company of South Khorassan
3 Payam Noor University of Birjand
چکیده [English]

Water supply networks as a hydraulic transmission and distribution system has been always the focus of researchers. Water transmission in networks is due to energy difference (pressure head). However, the added pressure in networks causes undesirable leakage, which is directly related to the pressure. Leakage always ends in lack of water resources and exerts pumping, treatment and water transfer costs on producers and this amount of water exits the consumption cycle. In this study one of water supply networks of South-Khorasan Rural Water and Wastewater Company is selected. The purpose of research is pressure and leakage control, so a conventional demand-based approach (DDSM) is chosen, since in this method the demand is fixed in the nodes. This model was hydraulically analyzed using WaterGEMS. So PRV-valves are installed in critical points and are time-adjusted in order to provide standard pressure in all network nodes. Then the effect of intelligent pressure-management on network is evaluated. Then its influence on leakage control was investigated. Results showed that intelligent pressure-control by valves is a suitable method for optimal management of water consumption and causes significant reduction in network leakage, so that with 14.23 percent decrease in average pressure, the amount of 26585 cubic meters water saved (15.75 percent) and 27.44 percent of leakage decreased.

کلیدواژه‌ها [English]

  • hydraulic analysis demand-based approach
  • WaterGEMS
  • PRV-Vales
  • intelligent pressure-management
  • Water Leakage

 

1.  آجری ح.ع. 1388. کاربرد تلفیقی GIS و WaterGEMS در مدیریت هیدرولیکی شبکه­های توزیع آب شهری. دومین همایش ملی آب و فاضلاب با رویکرد بهره­برداری. 155-165

2.   منزوی م.ت. 1378. آبرسانی شهری. چاپ دهم. انتشارات دانشگاه تهران. تهران. 136-175

3.   وزارت نیرو. 1386. دستورالعمل شناخت و نحوه مطالعه عوامل موثر در آب بحساب نیامده و راهکارهای کاهش آن. نشریه شماره 308 الف. وزارت نیرو. 13-20 و 168-227

4.   Araujo L.S., H.M. Ramos and S.T. Coelho. 2006. Pressure Control for Leakage Minimisation in Water Distribution Systems Management. Water Resources Management (2006) 20: 133–149.

5.   Cheung1, P.B., J.E. Van Zyl2, L.F.R. Reis. 2005. Extension of EPANET for Pressure Driven Demand Modeling in Water Distribution System. Water Resources Management 2005.

6.   James Richard Newbold. 2009. Comparison and Simulation of a Water Distribution Network in EPANET and a New Generic Graph Trace Analysis Based Model. Thesis submitted to the faculty of the Virginia Polytechnic Institute and State University in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science in Environmental Engineering.

7.   Tabesh M. and S. Hoomehr. 2007. Consumption management in water distribution systems by optimizing pressure reducing valves’ settings using genetic algorithm. Centre of Excellence for Engineering and Management of Infrastructures,Faculty of Civil Engineering,University of Tehran. PO Box 11155-4563. Tehran.