الگوی طراحی شبکه ی آ برسانی شهری برای تأمین پایدار آب در برابر تهدیدات با رویکرد محله محوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی مالک اشتر

2 سازمان پدافند غیرعامل کشور

3 سایر/سایر

چکیده

از آنجا که شبکه توزیع آب به‌عنوان آخرین حلقه از چرخه آب‌رسانی شهری ارتباط مستقیمی با مشترکان دارد، از این‌رو پس از وقوع بحران تغییرات ایجادشده در کمیت و کیفیت آب شرب ممکن است پیامدهای ناخوشایندی به دنبال داشته باشد. یکی از مهمترین اقدامات مورد نیاز برای کاهش پیامدهای منفی ناشی از وقوع تهدیدهای انسان‌ساخت یا رخدادهای طبیعی و حوادث ذاتی در شبکه‌های آب‌رسانی شهری، داشتن طرحی متناسب با اصول و مبانی پدافند غیرعامل است. پژوهش حاضر برای ارائه الگوی طراحی شبکه آب شهری انجام‌ شده تا پایداری لازم را در برابر بحران‌های احتمالی ایجاد کند. در همین راستا ابتدا 4 مدل (سریالی، شاخه‌ای، حلقوی و مرکب) موجود برای طراحی شبکه آب تشریح شده و با شناخت 11 مدل شهرسازی و تطبیق آنها با مدل‌های شبکه آب در نهایت 6 مدل (شعاعی، حلقوی، تارعنکبوتی، شطرنجی، اقماری و کهکشانی) برای طراحی شبکه آب مطلوب ارزیابی شدند. با درنظرگرفتن 7 اصل پدافند غیرعامل (کوچک‌سازی، شبکه‌سازی، مستحکم‌سازی، ذخیره‌سازی، موازی‌سازی، پراکنده‌سازی و جایگزین‌سازی) مدل‌های شهری منتخب برای طراحی شبکه آب حول 4 محور اصلی (کاهش احتمال وقوع تهدیدها، کاهش آسیب‌پذیری، سرعت بازگردانی به شرایط عادی و مدیریت آسان‌تر در شرایط اضطراری) که مجموعاً 168 حالت مختلف را شامل می‌شوند، ارزیابی شدند. با توجه به نتایج حاصل‌شده، چارچوب نظری الگو تدوین و 6 محور اصلی آن تعیین شد. در ادامه با شناسایی 34 مشخصه برای الگوی پیشنهادی 14 مورد از نوآوری‌های الگو معرفی شدند و در نهایت با ترسیم سیمای عمومی مورد نظر الگوی طراحی شبکه آب‌رسانی شهری برای تأمین پایدار آب در برابر تهدیدها با رویکرد محله‌محوری ارائه شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Urban Water Network Design Pattern for Sustainable Water Supply Against Threats with Axial Neighborhood Approach

نویسندگان [English]

  • hassan piri 1
  • ghlamreza jalali farahani 2
  • Mohammad Ali Nekooie 3
1 دانشجو کارشناسی ارشد
2 .
چکیده [English]

Abstract: As the water distribution network as a last resort in the urban water cycle is directly related to the subscribers,
the changes in the quality and quantity of drinking water may have adverse human, socio-economic
and physical consequences in the shortest time after the crisis. One of the most important measures to reduce the
negative consequences of the occurrence of human-made threats, natural events and inherent accidents in urban
water networks is to have a plan that is in accordance with the principles of non-operational defense. In this regard,
the present study was designed to provide urban water network design model in order to provide sustainability
against potential crises. In this paper, four models (serial, branch, ring and composite) are presented for network
design. By identifying 11 models of urbanization and their adaptation to water network models, six models
(radial, circular, spider, network, satellite, and galactic) To design the optimal water network. Considering seven
inertial defenses (diminishing, networking, consolidating, storing, balancing, dispersing and replacing), selected
urban models are designed to design a water grid around the four main axes (reducing the probability of occurrence
of threats, decreasing the vulnerability, reducing the speed to Normal conditions and ease of management
of emergencies (which include a total of 168 different modes) were evaluated. According to the results, the theoretical
framework of the model was formulated and its main axes were determined. In the following, identifying
34 characteristics for the proposed model, 14 patterns of innovation were introduced, in the end, by designing the
public view, the urban water network design pattern was developed to provide sustainable water supply against
threats and with a neighborhood-oriented approach.

کلیدواژه‌ها [English]

  • W ater Supply Network
  • Sustainable Water Supply
  • Threats
  • Axis Neighborhood
[1] پورمحمدی، محمدرضا و شفاعتی، آرزو و ملکی، کیومرث. (1390). ضرورت توجه به پدافند غیرعامل در برنامه‌ریزی کاربری اراضی شهری و راهبردی در کاهش آثار حملات خارجی. ایلام: سومین همایش ملی پدافند غیرعامل، دانشگاه ایلام، ص 134 - 135.
[2] نورنژاد، مسعود. (1377). راهی به سوی توسعه پایدار. تهران: ماهنامه اطلاعات سیاسی اقتصادی، سال 12، شماره‌های 131 – 132 ، صص 185-193.
[3] امینی ورکی، سعید. (1393). ارزیابی آسیب‌پذیری شهرها در برابر مخاطرات محیطی با استفاده از GIS (نمونه موردی: ساری). تهران: پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر.
[4] کریمی، رضا (1393)، طراحی شبکه توزیع آب شهری از منظر پدافند غیرعامل، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.
[5] منزوی، م ت. (1383). آبرسانی شهری. تهران: انتشارات دانشگاه تهران.
[6] Ruelle, C. .(2009) Sustainable Neighbourhoods, LEMA, Local Environment Management & Analysis.
[7] Churchill, C. .(1999) Development of decision support system for sustainable community design, ASCE Journal of Urban Planning and Development. 125, 17-35.
[8] Soltani, A., Bosman, C. .(2004) Evaluating Sustainable Urban Form , Comparing Two Neighbourhood Development Patterns in Adelaide. Conference Proceedings for the 2nd State of. Australian Cities Conference, Griffith University, Queensland, Australia.
[9] Rosel and Mark .(2000). Sustainable Community Development. Article in Progress in Planning 54(2):73-132 · December 2000 . DOI: 10.1016/S0305-9006(00)00003-9.
[10] خادم‌الحسینی، احمد و طهماسبی­زاده، فرشاد و میرعنایت، ناهید. (1390). نقش محله‌محوری در مدیریت شهری مطالعه موردی: منطقه 9 اصفهان. تهران: مجموعه مقالات همایش ملی آرمان شهر ایرانی.
[11] Fridman, J.. .(1993) Toward a Non-Euclidian Mode of Planning-APA Journal. Autumn - 42.
 [12] Haestad, M., Walski, T. M., Chase, D. V., Savic, D. A., Grayman, W., Backwith, S., Koelle, E. (2003). «Advanced Water Distribution Modeling and Management», CT, USA   Haestad Press, Waterbury.
[13] Li, H. (2007). «Hierarchical risk assessment of water supply systems». Submitted for the Degree of Doctor of Philosophy, Loughborough University
[14] Roozbahani, A., Zahraie, B., Tabesh, M. (2013). «Integrated risk assessment of urban water supply systems from source to tap». Stochastic Environmental
[15] approach using MATLAB, A.R.-B., COST VALUE FUNCTION OF WATER DISTRIBUTION NETWORKS. 2008, An-Najah National University.
[16] Mays, L. W. (2004). «Water supply systems security», New York, McGraw-Hill Professional Engineering
[17] نائبی، امیر و چمنی، محمدرضا. (1382). شبکه‌های توزیع آب شهری. اصفهان: مرکز نشر دانشگاه صنعتی اصفهان.
[18] آشفته ، ج. (1385). طراحی آبرسانی شهری. تهران: انتشارات نشر شهرآب.
[19] افشار، عباس و نجفی، احسان. (1390). مدیریت پیامدهای ناشی از حملات بیولوژیکی و شیمیایی به شبکه‌های توزیع آب شهری. تهران: پنجمین همایش ملی و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط زیست.
[20] پیری حور، حسن و نخعی، جلال و قنبری­نسب، علی و کیانی، سعید. (1395)، طراحی آمایش دفاعی در تراکم‌زدایی با بهره‌گیری از مدل TIS (مطالعه موردی: مقایسه نیروگاه نطنز با نیروگاه کره شمالی)، تهران، فصنامه علمی-ترویجی پدافند غیرعامل، سال هفتم، شماره 4، صص 76-63.
[21] امام‌جمعه، حسین (1393)، ارزیابی شبکه‌های توزیع آب با استفاده از روش آنتروپی اطلاعات بر پایه عدم قطعیت‌های مکانیکی و هیدرولیکی، رساله تخصصی، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی، تهران، ایران.
[22] بی‌نیاز، احسان (1389)، توسعه پایدار شهری برای مقابله با بحران آب کلان شهر تهران، پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد، دانشگاه‌ تهران، تهران، ایران.
[23] قاضی‌زاده، علیرضا (1387)، تبیین مبانی مهندسی پدافند غیرعامل در تأسیسات آب‌رسانی شهری، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید عباسپور، تهران، ایران.
[24] رحمتی، مریم (1395)، بررسی آسیب‌پذیری شبکه توزیع آب‌رسانی شهری به روش نظریه شبکه، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.
[25] هاشمی، حسن و همکاران (1394)، مدیریت بهینه‌سازی میزان تزریق کلر در شبکه‌های توزیع آب با استفاده از مدل water Gems ، مجله تحقیقات نظام سلامت، تهران، ایران.
[26] رهنما، رضا و راستی، رضا و حسنی، نعمت و قیاسوند، مصطفی. (1394)، بررسی آسیب‌پذیری لرزه‌‌ای شبکه آب‌رسانی منطقه 11 تهران جهت مقاوم‌سازی، فصلنامه دانش پیشگیری و مدیریت بحران، تهران، ایران.
[27] Rebecca M. Dziedzic, (2015), Decision Support Tools for Sustainable Water Distribution Systems, Ph.D. Thesis, Graduate Department of Civil Engineering University of Toronto. 
 [28]Manuel Lopez-Ibanez, (2009), Operational Optimisation of Water Distribution Networks, A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of Edinburgh Napier University, for the award of Doctor of Philosophy.
 [29]Huipeng Li, (2007), Hierarchical Risk Assessment of Water Supply Systems,  Submitted for the Degree of Doctor of Philosophy from Loughborough University.
[30] Lufthansa, Rahman Kanta, (2006), Vulnerability Assessment of Water Supply Systems for Insufficient Fire Flows¸ Bangladesh University of Engineering and Technology.
[31] Lawrence David Johnson, (2012), Application of a Heuristic Method a water Distribution system for Determining optimal water quality Monitoring Locations, A Thesis presented to the Faculty of California Polytechnic State University, San Luis Obispo.
[32] Sela Perelman, L.Abbas, W.Koutsoukos, X., and Amin, S. (2016). "Sensor placement for fault location identification in water networks: A minimum test cover approach." Automatica, 10.1016/j.automatica.2016.06.005, 166-176. 
[33] Rathi, S.Gupta, R.Kamble, S., and Sargaonkar, A. (2016). "Risk Based Analysis for Contamination Event Selection and Optimal Sensor Placement for Intermittent Water Distribution Network Security." Water Resources Management,10.1007/s11269-016-1309-7,2671-2685. 
 [34] زیاری، کرامت‌الله و مهدنژاد، حافظ و پرهیز، فریاد. (1389). مبانی و تکنیک‌های برنامه‌ریزی شهری. چابهار: انتشارات دانشگاه بین‌المللی چابهار.
[35] وزارت‌نیرو. (1391)، نظام‌نامه مدیریت‌بحران و پدافند غیرعامل، تهران، جمهوری اسلامی ایران، وزارت نیرو، شماره سند۲-ن‌م‌ب‌پ‌–‌م‌ب‌پ.
[36] شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور. (1392). دستورالعمل تهیه، ارزیابی و تصویب مطالعات امکان‌سنجی و توجیهی پدافند غیرعامل در طرح‌های توسعه آب و فاضلاب. تهران.
[37] دفتر مدیریت بحران و پدافند غیرعامل وزارت نیرو. (1393). دستورالعمل سطح‌بندی طرح‌های توسعه‌ای و درحال بهره‌برداری صنعت آب و برق. تهران: جمهوری اسلامی ایران، وزارت نیرو.
[38] دفتر پدافند غیرعامل شرکت آب و فاضلاب استان تهران. (1395). دستورالعمل انجام مطالعات پدافند غیرعامل طرح‌های در دست بهره‌برداری آب و فاضلاب. تهران: شرکت آب و فاضلاب استان تهران، مرکز مدیریت بحران و پدافند غیرعامل.
[39] شورای عالی امنیت ملی. (1393). سند جامع مدیریت پایدار آب شرب کشور. تهران.
[40] نشریه شماره 3 -117. (1392). ضوابط سامانه‌های انتقال و توزیع آب شهری و روستایی. تهران: دفتر مهندسی و معیارهای فنی آب و آبفا، معاون برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی وزارت نیرو.
[41] مبحث بیست‌ویکم مقررات ملی ساختمان. (1391). پدافند غیرعامل. تهران: مقررات ملی مسکن و شهرسازی.
[42] پیری‌حور، حسن (1396)، الگوی طراحی شبکه آب شهری برای تأمین پایدار آب در برابر تهدیدها با تأکید بر محله‌محوری (مطالعه موردی: آب و فاضلاب منطقه 5 تهران)، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر.