پژوهش های کاربردی مهندسی آب

پژوهش های کاربردی مهندسی آب

مدیریت فشار با استفاده از پهنه بندی شبکه توزیع آب (مطالعه موردی: شهر نورآباد)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران.
2 گروه تبدیل انرژی، دانشکده فنی، دانشگاه علوم و تحقیقات بروجرد، ایران.
3 مدیریت فشار با استفاده از پهنه بندی شبکه توزیع آب (مطالعه موردی: شهر نورآباد)
چکیده
مدیریت فشار بهینه یک استراتژی استاندارد برای به حداقل رساندن تلفات آب در سیستم های توزیع آب است. به حداقل رساندن نشت پس زمینه و ترکیدگی لوله برای بهبود قابلیت اطمینان، شایستگی و عملکرد کلی شبکه بسیار مهم است. از جمله روشهای مدیریت فشار و نشت در شبکه های توزیع آب استفاده از شیرهای فشارشکن و ایجاد پهنه های فشاری می باشد که به منظور عملکرد مؤثر این شیرها تعیین موقعیت مناسب و فشار تنظیمی آنها اهمیت بالایی دارد. در مطالعه حاضر تأثیر روش پهنه بندی فشاری در کاهش نشت شبکه و مدیریت فشار به کمک مدل هیدرولیکی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور نیل به اهداف با جمع آوری اطلاعات مورد نیاز و با استفاده از نرم افزار Water GEMSمدل هیدرولیکی شبکه توزیع آب شهر نورآباد ساخته شد و با استفاده از اطلاعات دبی سنجی و فشارسنجی مدل کالیبره و سپس تحلیل های هیدرولیکی مدل انجام شد. براساس نتایج پهنه بندی فشاری شبکه توزیع این شهر به 11 پهنه فشاری تقسیم بندی شد که 3 پهنه بصورت ثقلی و 8 پهنه با استفاده از جانمایی مناسب شیرآلات با نصب فشارشکن آبرسانی شد و علاوه بر شیرهای فشار شکن های موجود 5 عدد شیر فشارشکن جدید نیز جهت تنظیم فشار شبکه پیشنهاد شد. نتایج نشان داد با اجرای پهنه بندی فشاری، فشار در سطح شبکه به میزان 17 درصد کاهش یافته لذا رویکرد ارائه شده کارایی مؤثری در مدیریت فشار و در نتیجه کاهش حوادث ونشت دارا می باشد.


کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Pressure Management Using Water Distribution Network Zoning (Case Study: Noorabad City)

نویسندگان English

Pari Maleki 1
Khashayar Namdarian 2
Nooredin Noryazdan 3
1 Management Department, Institute of Research and Education in Management, Tehran, Iran.
2 Hydraulic Structures Department, Faculty of Water Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran.
3 Energy Conversion Department, Technical Faculty, Borujerd Branch, Islamic Azad University, Iran
چکیده English

Optimal pressure management is a standard strategy for minimizing water losses in water distribution systems. Minimizing background leakage and pipe bursts is critical to improving the reliability, competency, and overall performance of the network. One of the pressure and leakage management methods in water distribution networks is the use of pressure relief valves and the creation of pressure zones, for the effective operation of these valves, it is very important to determine the appropriate position and their regulatory pressure. In the present study, the effect of pressure zoning method on pressure management and network leakage reduction has been studied using a hydraulic model. For this purpose, with the help of Water GEMS software, the hydraulic model of the water distribution network of Noorabad city was built and the model was calibrated using the information of flow measurement and pressure measurement, then the hydraulic analysis of the model was performed. Based on the results of the pressure zoning, the city's distribution network was divided into 11 pressure zones. Three of the zones were supplied by gravity and eight zones were supplied by installing pressure relief valves using appropriate valve placement. In addition to the existing pressure relief valves, five new pressure relief valves were also proposed to regulate the network pressure. The results showed that by using of zoning, the network pressure reduction level was %17. According to the results of the presented method, it has a proper efficiency on managing the pressure and network events and leakage of the water distribution network.

کلیدواژه‌ها English

Leakage Rreduction
Pressure management
zoning
Pressure-reducing valve (PRV)
Water distribution system
 
Boustani, A., & Khodashenas, S. (2015). Studying a leakage detection method in pressurized water networks based on the pressure–leakage relation (Presentation of Optimization Code for Locating Leakage). Water and Sustainable Development Journal, 2(1), 59-66 (In Persian). https://doi.org/10.22067/jwsd.v2i1.39106
Farley, M. (2001). Leakage management and control: A best practice training manual. World Health Organization.
García-Ávila, F., Avilés-Añazco, A., Ordoñez-Jara, J., Guanuchi-Quezada, C., Flores del Pino, L., & Ramos-Fernández, L. (2019). Pressure management in water distribution systems for reducing leakages. Alexandria Engineering Journal, 58(4), 1313-1326. https://doi.org/10.1016/j.aej.2019.11.004
Hedayati Marzouni, N., Jalili Ghazizadeh, M., Moslehi, A., & Kameli, M. (2022). Smart pressure management in water distribution networks to reduce spatial and temporal pressure fluctuations. Amirkabir Journal of Civil Engineering, 54(10), 3657-3674 (In Persian). https://doi.org/10.22060/ceej.2022.19743.7250
Jalili Ghazizadeh, M., & Eidi, Z. (2016). Analytical relationships for pressure management in water distribution networks. Environmental Journal, 42(3), 517-529 (In Persian). https://doi.org/10.22059/jes.2016.60064
Karamooz, M., Tabesh, M., Nazif, S., & Moridi, A. (2005). Pressure prediction in water distribution networks using artificial neural networks and fuzzy inference. Water and Wastewater Journal, 53, 3-14 (In Persian).
Latifi, M., Naeeni, S. T., & Gheibi, M. A. (2018). Upgrading the reliability of water distribution networks through optimal use of pressure-reducing valves. Journal of Water Resources Planning and Management, 144(2), 04017080. https://doi.org/10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000866
Price, E., Abhijith, G. R., & Ostfeld, A. (2022). Pressure management in water distribution systems through PRVs optimal placement and settings. Water Research, 226, 119236. https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.119236
Samir, N., Kansoh, R., Elbarki, W., & Fleifle, A. (2017). Pressure control for minimizing leakage in water distribution systems. Alexandria Engineering Journal, 56(4), 601-612. https://doi.org/10.1016/j.aej.2017.07.008
Soltani Asl, M., & Faghfor Mogharbi, M. (2009). Intelligent pressure management for leak reduction in water distribution networks: A case study of the Sarafrazan area in Mashhad. Water and Wastewater Journal, 20(3), 99-104 (In Persian).
Tabesh, M., & Karimi, K. (2006). Determining the time for leak detection and renovation of urban water distribution networks using incident data analysis. Journal of the Faculty of Engineering, 5, 597-610 (In Persian).
Thornton, J., & Lambert, A. (2005). Progress in practical prediction of pressure: leakage, pressure: burst frequency and pressure: consumption relationships. Proceedings of the IWA Special Conference on Leakage, 12-14.
Vicente, D., Garrote, L., Sánchez, R., & Santillán, D. (2016). Pressure management in water distribution systems: Current status, proposals, and future trends. Journal of Water Resources Planning and Management, 142(2), 04015061. https://doi.org/10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000600
Vazifeh Doost Saleh, P., Yazdi, J., & Moridi, A. (2024). Pressure management in water distribution networks by optimal placement of pressure reducing valves and reverse pumps. Journal of Water and Wastewater Science and Engineering, 9(2), 31-42 (In Persian).
Hedayati Marzouni, N., Jalili Ghazizadeh, M. R., Moslehi, I., & Kameli, M. (2022). Intelligent pressure management in water distribution networks to reduce temporal and spatial pressure fluctuations. Amirkabir Journal of Civil Engineering, 54(10), 3657-3674 (In Persian)
 
دوره 1، شماره 2
دی 1404
صفحه 291-303

  • تاریخ دریافت 17 خرداد 1404
  • تاریخ بازنگری 20 شهریور 1404
  • تاریخ پذیرش 30 دی 1404