تعیین موقعیت بهینه شیرهای فشارشکن در شبکه توزیع آب (مطالعه موردی: شبکه توزیع آب شهر بیرجند)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، دانشگاه بیرجند

2 گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، استان خراسان جنوبی

3 عضو هیات علمی گروه عمران

10.22125/iwe.2019.95872

چکیده

نشت و مصرف در شبکه توزیع، رابطه مستقیمی با فشار دارند. با توجه به ارتباط میان نشت و مصرف شبکه با فشار، با کاهش فشار می توان نشت و مصرف را در شبکه کاهش داد. یکی از بهترین و مقرون به صرفه ترین روش ها برای کاهش نشت، مدیریت فشار می‌باشد. نصب شیر های فشارشکن در شبکه می تواند فشار شبکه را کاهش دهد. به منظور عملکرد هر چه بهتر شیرهای فشارشکن در شبکه، تعیین موقعیت بهینه و فشار تنظیمی آنها، از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق موقعیت بهینه برای نصب شیرهای فشار شکن در شبکه توزظیع آب مورد بررسی قرار گرفت. این کار با استفاده از ارتباط پویای بین نرم افزار متلب و ایپانت و بررسی تمام حالت­های ممکن برای نصب شیر فشار شکن انجام شد. مساله به صورت یک مساله چند هدفه مورد بررسی قرار گرفت. تابع­های هدف در این تحقیق عبارتند از: کمینه کردن مقدار نشت و مصرف در شبکه، کمینه کردن تعداد نقاط با فشار بیش از توان تحمل لوله ها و کمینه کردن تعداد گره های با فشار کمتر از استاندارد می باشد. این تحلیل­ها در یک دوره زمانی 24 ساعته انجام شد. نتایج نشان داد که با نصب سه شیر فشارشکن در موقعیت­های بهینه و فشار تنظیمی از 40 متر به 33 متر در شبکه بیرجند واقع در استان خراسان جنوبی، میانگین مصرف و نشت در 24 ساعت 24/48 لیتر بر ثانیه، نسبت به وضع موجود که همین تعداد فشارشکن در موقعیت های دیگری نصب شده، کاهش پیدا می کند. از نتایج بدست آمده می توان دریافت که رویکرد ارئه شده کارایی بسیار بالایی در کاهش نشت و مصرف در شبکه توزیع آب را دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determining the optimal position of pressure reducing valves in water distribution network (Case Study: Water Distribution Network In Birjand)

نویسندگان [English]

  • hossein nasirpour 1
  • ali nasirian 2
  • ABOLFAZL AKBARPOUR 3
1 civil engineer, university of birjand
2 civil engineering department, engineering facility, university of Birjand, Birjand
3 CIVIL DEP,
چکیده [English]

There are direct relationships between leakage and consumption in the distribution network with the pressure. Due to the relationship between leakage and consumption with pressure, those can be reduced by the reduction of the pressure. One of the best and most cost-effective methods in order to reduce the leakage is pressure management. By installing pressure reducing valves, we can reduce the network pressure. In order to operate the pressure reducing valves better in the network, it is important to determine their optimum position and regulated pressure. In this research, we investigated the optimal position for installing pressure reducing valves in the water distribution network. The study is conducted by using a dynamic link between MATLAB and EPANET and a review of all possible states for installing pressure reducing valves. The research is considered as a multi-objective case. It was considered as a multi-objective case. The objective functions in this research are: minimizing the rate of leakage and consumption in the network, Minimizing the points with the pressure more than the tube's capacity and minimizing the number of nodes with a pressure lower than the standard rate. These analyzes were conducted over a 24-hour period. Based on the results, by installing three pressure reducing valves in optimal position and pressure-regulation from 40 m to 33 m in Birjand network, the average of consumption and leakage in 24 hours was reduced to 48.24 liters per second, compared to the situation with the same number of pressers reducing valves were installed in different position. As it is derived from the results, this approach has a very high efficiency in reducing the leakage and consumption in the water distribution network.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pressure Management
  • Leak
  • Pressure Reducing Valve
  • EPANET