پژوهش های کاربردی مهندسی آب

پژوهش های کاربردی مهندسی آب

استفاده بهینه از شیرهای فشارشکن به منظور مدیریت فشار و کاهش نشت در شبکه‌های توزیع آب

نوع مقاله : یادداشت تحقیقاتی

نویسندگان
1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی عمران- آب و سازه های هیدرولیکی، بخش مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان،
2 استادیار، بخش مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
3 استاد، بخش مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
10.22034/arwe.2026.2082723.1049
چکیده
امروزه مدیریت بهینه شبکه‌های توزیع آب شهری به یکی از چالش‌های اساسی شرکت‌های آب و فاضلاب تبدیل شده است. فشار بیش از حد در شبکه، علاوه بر افزایش استهلاک تاسیسات و احتمال شکستگی لوله‌ها، منجر به افزایش قابل توجه نشت می‌شود. در تحقیق حاضر، تاثیر استفاده از شیرهای فشارشکن (PRV) بر کنترل فشار و کاهش میزان نشت در شبکه‌های توزیع آب مورد بررسی قرار می گیرد. در ابتدا جهت شبیه سازی شبکه توزیع در نرم‌افزار Water-GEMS، مشخصات شبکه شامل مکان گره‌ها، مخازن، جنس لوله‌ها، قطرلوله‌ها معرفی شد. سپس با استفاده از نرم‌افزار Auto-CAD وArc-GIS مشخصات لوله‌ها و گره‌ها برداشت شد و در مدل اعمال گردید. نتایج نشان داد که با ناحیه‌بندی فشاری شبکه و نصب شیر‌های فشار‌شکن در شبکه توزیع آب، می‌توان تلفات شبکه را به مقدار 33 درصد کاهش داد و عملکرد مطلوب هیدرولیکی شبکه را از لحاظ فشار و دبی جریان در ساعات مختلف روز تامین کرد؛ بطوریکه میزان فشار متوسط شبکه به مقدار 17/19 درصد کاهش پیدا کرد. با‌توجه به نتایج، راهکار ارائه شده می‌تواند در طراحی و مکانیابی مناسب شیر‌های فشار شکن در شبکه‌های توزیع آب و نیز کاهش میزان نشت در شبکه‌ مفید واقع شود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Optimization of Pressure-Reducing Valves in Water Distribution Networks for Pressure Management and Leakage Mitigation

نویسندگان English

Taher Farshidkhah 1
Ehsan Fadaei-Kermani 2
Mahnaz Ghaeini-Hessaroeyeh 3
1 M.Sc. Graduate, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran Email: e.fadaei@uk.ac.ir
3 Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
چکیده English

Nowadays, the optimal management of urban water distribution networks has become a fundamental challenge for water and wastewater companies. Excessive pressure within a network not only accelerates the deterioration of infrastructure and increases the probability of pipe bursts but also leads to a significant rise in leakage. This study investigates the effect of using Pressure Reducing Valves (PRVs) on pressure control and leakage reduction in water distribution systems. Initially, to simulate the distribution network in WaterGEMS software, network specifications—including node locations, reservoirs, pipe material, and pipe diameters—were defined. Subsequently, the characteristics of the pipes and nodes were extracted using AutoCAD and ArcGIS software and incorporated into the model. The results demonstrated that by implementing pressure zoning and installing PRVs in the water distribution network, network losses can be reduced by 33%. Furthermore, this approach ensures the satisfactory hydraulic performance of the network in terms of pressure and flow rate at different times of the day, with the average network pressure decreasing by 19.17%. Based on the findings, the proposed strategy can be effective for the appropriate design and placement of PRVs in water distribution networks and for reducing system leakage.

کلیدواژه‌ها English

Water distribution network
Leakage
Pressure
Water-Gems software

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 26 اردیبهشت 1405

  • تاریخ دریافت 10 دی 1404
  • تاریخ بازنگری 12 اردیبهشت 1405
  • تاریخ پذیرش 26 اردیبهشت 1405