کنترل هدر رفت آب با مدیریت هوشمند فشار در شبکه توزیع آب شهری با استفاده از کنترل‌گرهای چندنقطه‌ای به‌منظور مدیریت بحران در تأمین آب شرب شهری

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، مهندسی محیط زیست -آب و فاضلاب، دانشگاه تهران پردیس کیش، کیش، ایران

2 استاد، مهندسی عمران – محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 استادیار، مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

مدیریت بحران دانشی است که برنامه‌ریزی و رعایت اصول و استانداردها قبل، حین و بعد بحران سهم انسان را در کنترل حوادث افزایش داده و مدیریت بحران آب به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک از اهمیت خاصی دارا است. مدیریت بحران آب به‌عنوان یکی از اساسی‌ترین مسائل توسعه شهری به‌حساب می‌آید که رشد بی‌برنامه شهرها سیستم مدیریت بحران را در شهرهای بزرگ و کوچک دچار اخلال می‌کند. کنترل هدر رفت آب در بحران بی‌آبی ایران نقش بسزایی را دارد که یکی از راهکارهای استفاده بهینه از منابع آب در دسترس است. آب به‌حساب نیامده علاوه بر اینکه بر تنش آبی شهرهای کشور تحمیل‌شده است ازلحاظ منابع درآمدی برای شرکت‌های آب و فاضلاب بحران‌های مالی را در بر دارد؛ اما در اثر اضافه فشار شبکه، پدیده نامطلوب نشت که ارتباط مستقیم با فشار دارد بروز می‌کند (جهانگیر، بارانی، جهانگیر، 1392) که مدیریت فشار شبکه به‌عنوان کاراترین و ساده‌ترین روش در میان روش‌های کاهش نشت بشمار می‌آید. از الزامات مدیریت فشار می‌توان به کاهش نشت، کاهش مصرف، کاهش حوادث، عدم پرداخت و توزیع کارآمد آب اشاره نمود. (وزارت نیرو، 1386). با مدیریت هوشمند فشار در شبکه توزیع آب توسط کنترل‌گرهای چندنقطه‌ای علاوه بر کنترل و عرضه فشار شبکه توزیع، نقاط بحرانی شبکه شناسایی و اقدامات مؤثر در توزیع فشار یکسان را انجام شد که منجر به کاهش هزینه‌های تولید، کاهش میزان نشت‌های زمینه، کاهش تعداد حوادث انشعاب به میزان 31 درصد و کاهش تعداد حوادث شبکه‌های اصلی به میزان 37 درصد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Water Wastage Control with Intelligent Pressure Management in the Urban Water Distribution Network Using Multi-Point Controllers in Order to Manage the Crisis in Urban Drinking Water Supply

نویسندگان [English]

  • Gholamreza Seyf 1
  • Naser Mehrdadi 2
  • Alireza Pardakhti 3
1 PhD. Student, Environmental Engineering - Water and Wastewater, University of Tehran, Kish Campus, Tehran, Iran
2 Prof., Civil Engineering – Environment, Faculty of Environment, University of Tehran, Tehran, Iran
3 Assist. Prof., Civil Engineering – Environment, Faculty of Environment, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

Crisis management is the knowledge that planning and complying with principles and standards before, during and after a crisis increases the human contribution in controlling incidents, and water crisis management is especially important in arid and semi-arid areas. Water crisis management as one of the The most fundamental issues of urban development are the unplanned growth of cities that disturbs the crisis management system in big and small cities. Controlling water wastage plays a significant role in Iran's dehydration crisis, which is one of the solutions for optimal use of available water resources. Unaccounted water, in addition to being imposed on the water stress of the country's cities, in terms of sources of income for water and sewage companies, it involves financial crises. However, as a result of excess network pressure, the undesirable phenomenon of leakage that is directly related to pressure occurs (Jahangir, Barani, Jahangir, 2013). Network pressure management is considered as the most efficient and simplest method among leakage reduction methods. The requirements of pressure management include reducing leakage, reducing consumption, reducing accidents, non-payment and efficient distribution of water. With the intelligent management of pressure in the water distribution network by multi-point controllers, in addition to controlling and supplying the pressure of the distribution network, the critical points of the network were identified and effective measures were taken to distribute the same pressure, which led to the reduction of production costs, The amount of field leaks, the number of branching incidents decreased by 31% and the number of main network incidents decreased by 37%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Intelligent Pressure Management
  • Leak
  • Dehydration Crisis
  • Multi-Point Controllers
  1. 1-جهانگیر مهدی، بارانی غلام عباس، جهانگیر علیرضا، 1392، مدیریت هوشمند فشار و کاهش نشت شبکه‌های آب‌رسانی در محیط WaterGEMS مطالعه موردی مجتمع آب‌رسانی دو حصاران خراسان جنوبی، نشریه مهندسی آبیاری و آب ایران، شماره 13

    2-وزارت نیرو. 1386. دستورالعمل شناخت و نحوه مطالعه عوامل مؤثر در آب به‌حساب نیامده و راهکارهای کاهش آن

    3-اسلامی، محمدحسین،1387، برنامه کاهش آب بدون درآمد شهر اسفراین بر اساس نتایج بالانسینگ آب، دومین همایش ملی آب و فاضلاب با رویکرد بهره‌برداری، تهران

    4-کارآموز، محمد و تابش، مسعود و نظیف، سارا و مریدی، علی،1385، مدل مدیریت فشار در شبکه توزیع آب شهری، هفتمین کنگره بین‌المللی مهندسی عمران، تهران

    5-کرم‌وند، حمیدرضا و عادلی، محسن،1398، مدیریت هوشمند فشار در شبکه توزیع آب (مطالعه موردی شهر خرم‌آباد)، دومین همایش ملی مدیریت مصرف آب با رویکرد کاهش هدر رفت و بازیافت، تهران

    6-ذبیحی، زین‌العابدین،1395، مدیریت هوشمند فشارسنجی شبکه‌های آب به‌منظور کاهش هدر رفت آب در شبکه‌های توزیع (مطالعه موردی شبکه آب شهر یاسوج)، کنگره علوم و مهندسی آب و فاضلاب ایران، دانشگاه تهران

    7-تشیعی، ح.ر؛ محمدی، م. (1395).راهنمای جامع بهره‌برداری از تأسیسات  آب و فاضلاب: راهکارهای استقرار سامانه اسکادا در تأسیسات  آب و فاضلاب، جلد هفتم، چاپ اول، انتشارات مکث نظر، تهران، صص 25-17

    8- آجری ح.ع. 1388. کاربرد تلفیقی Gis و WaterGEMS در مدیریت هیدرولیکی شبکه‌های توزیع آب

    1. Mazzolania, Berardib, Laucellib, Martinoc, 2018, reduce leakage in urban water distribution network by minimizing excess pressure in the light. Italy university
    2. Samir nourhan, rawyan Kanosh, walid elbarky, amr fleifle, 2017. pressure control for minimizing leakage in water, eygept, sanitaryengineering departman, alexsandra journal
    3. Cheungl,P.B. Van Zyl2 J.E. Reis L.F.R. 2005. Extention of EPANET for Pressure Driven Demand Modeling in Water Distribution System.Water Resources Management 2005
    4. Tabesh M. and S. Hoomehr. 2007. Consumption management in water distribution systems by optimizing pressure redusing valves setting using genetic algorithm.Center of Excellence for Engineering and of Infrastructures,Factory of Civil Engineering,University of Tehran.PO Box 11155-4563.Tehran__
    5. Arab ameri,A, Rezaei, Kh, Cerda, A, Conoscenti, Ch, Kalantari, Z, 2019, A comparison of statistical methods and multi-criteria decision making to map flood hazard susceptibility in Northern Iran, Sience of total Enviroment, (660): 443-458
    6. Azareh A. Rahmati O. Rafiei-Sardooi E. Sankey J.B. Lee S. Shahabi H. and Ahmad B.B. (2019). Modelling gully-erosion susceptibility in a semi-arid region, Iran: Investigation of applicability of certainty factor and maximum entropy models. Science of the Total Environment, 655: 684-696.
    7. Ballabio C. and Sterlacchini S. (2012). Support vector machines for landslide susceptibility mapping: the Staffora River Basin case study, Italy. Mathematical geosciences, 44(1): 47-70.
    8. Basin, L.T.R. 2017. Identification of Drought and Flood Induced Critical Moments and Coping Strategies in Hazard Prone. Doctoral dissertation. Rajshahi University.
    9. Araujo L.S. Ramos H.M. and Coelho S.T. 2006. Pressure Conrtol for Leakage Minimisation in Water Distribution Systems Management.Water Resources Management (2006) 20: 133-149.