Limitation of water resources, population growth, increase of water consumption per capita, industrial and agricultural development, highlighted the non-revenue water (or unaccounted-for water) as an important issue especially in developing countries. Therefore managers and decision makers in water and wastewater sectors should consider this important issue in their plans. Pressure management is one of the most effective and economical methods for water loss reduction in distribution networks. In spite of many studies which describe the principles of pressure management theory, however, only few studies on pressure management at field are available, therefore more studies on pressure management at field are necessary. In this paper, effect of pressure management on improving of performance indicators of water distribution network was studied. To perform the study, a small water distribution network in Tehran city was isolated. A modulated pressure reducing valve (PRV) with an ultrasonic flowmeter used to control and monitor the flow parameters. Some different pressure patterns were generated by the modulated PRV applied on the network and for each case, minimum night flows were measured. By suitable adjustment of pressure patterns, no complaint reported by consumers during the study period. Results showed that a good pressure management could significantly decrease the minimum night flow and improve performance indicators.
نشت، سهم قابل توجهی از آب بدون درآمد در شبکههای توزیع را به خود اختصاص میدهد. بسیاری از شبکههای آبرسانی شهرهای کشور با مشکل نشت آب مواجه هستند. با توجه به محدودیت جدی در منابع آب شرب، اقدام در جهت کاهش نشت در شبکههای آبرسانی بخصوص برای شهرهای بزرگ چون تهران، بسیار با اهمیت میباشد. علیرغم اهمیت موضوع نشت در شبکههای آبرسانی، مطالعات انجام شده در این مورد و علیالخصوص مطالعاتی که منجر به نتایج میدانی شده کافی نبوده و بررسیهای بیشتری در این زمینه مورد نیاز است. هدف از ارائه مقاله حاضر، بررسی تاثیر تغییرات فشار شبکه بر مقادیر نشت و مصارف مشترکین در شبکه توزیع آب میباشد. در مطالعه حاضر یکی از مناطق شمالی شهر تهران به عنوان پایلوت انتخاب شده و پس از اندازهگیری پارامترهای جریان، شامل مقادیر دبی ورودی به ایزوله و قرائت کنتور مشترکین، مقادیر حداقل جریان شبانه و مصرف برآورد گردیده است. با نصب شیرهای فشارشکن دارای کنترلگر، میزان فشار شبکه در ساعتها و شرایط مختلف تنظیم گردیده و هر بار مقادیر پارامترهای مورد مطالعه بررسی شدهاند. نتایج نشان میدهد که با کاهش کنترل شده فشار، میتوان مصرف مشترکین و همچنین نشت شبکه آبرسانی را کاهش داد. مقدار این کاهش برای شبکه موجود محاسبه، و نتایج مورد بحث قرار گرفته است.
مدیریت فشار، یکی از روشهای مدیریت تقاضای آب است. برای ارزیابی تاثیر تغییر فشار بر میزان نشت شبکه، معمولاً از رابطه فاواد (FAVAD) استفاده میشود که در این رابطه، مقدار توان ترم فشار (N) میبایست تعیین گردد. برای محاسبه N یا میبایست اطلاعاتی از منافذ نشت لولهها را داشت و یا همراه با تغییرات فشار، مقدار نشت شبکه تعیین شود که اندازهگیری آن، مشکل است. همچنین، مطالعات انجام شده برای تعیین اثر تغییرات فشار بر مصارف و نشت آب نیز کافی به نظر نمیرسد. در مطالعه حاضر روش تحلیلی جدیدی برای برآورد N بدون نیاز به اندازهگیری مستقیم مقدار نشت، ارائه شده است. جهت بکارگیری روش پیشنهادی و همچنین جهت بررسی اثرات فشار بر مصرف و تلفات آب، شبکه یکی از مناطق شهر تهران بعنوان پایلوت مطالعاتی انتخاب و ایزوله شد. در این پایلوت با اعمال الگوهای متفاوت فشار برای خروجی شیر فشارشکن نصب شده در بالادست پایلوت، تغییرات حداقل جریان شبانه، جریان ورودی به شبکه و مصرف مشترکین اندازهگیری شد که اجرای مدیریت فشار در این پروژه توانست میزان آنها را به ترتیب تا 50، 21 و30 درصد کاهش دهد. در ادامه با استفاده از دادههای اندازهگیری، روابطی برای تخمین اثرات کاهش فشار بر میزان کاهش جریان شبانه، دبی ورودی به شبکه و همچنین مصرف مشترکین ارائه شد.
نشت آب در شبکههای توزیع سهم قابل توجهی از آب بدون درآمد را به خود اختصاص میدهد. بسیاری از شبکههای آبرسانی کشور با مشکل نشت آب مواجه هستند. با توجه به محدودیت جدی در منابع آب شرب و هزینههای تامین آب، اقدام در جهت کاهش نشت در شبکه بسیار با اهمیت است. اولین قدم در مدیریت نشت، ارزیابی و برآورد شرایط موجود نشت شبکه و امکان مقایسه کمی و کیفی آن با دیگر شبکههای توزیع آب میباشد. به منظور ارزیابی و دستیابی به ابزاری مناسب جهت مدیریت نشت در شبکههای توزیع، شاخصهای عملکرد نشت در شبکههای توزیع آب تعریف شده است. علیرغم اهمیت موضوع نشت در شبکههای آبرسانی، به علت مشکلات تعیین میزان نشت و عدم امکان اندازهگیری مستقیم آن، مطالعات انجام شده کافی به نظر نمیرسد و مطالعات بیشتری در این زمینه مورد نیاز است. هدف از ارائه مقاله حاضر تعیین شاخصهای عملکرد نشت در شبکههای آبرسانی و بررسی تاثیر تغییرات فشار شبکه بر آنها میباشد. در مطالعه حاضر یکی از مناطق شمالی شهر تهران به عنوان پایلوت انتخاب شده و پس اندازهگیری پارامترهای جریان، مقادیر شاخصهای نشت برای آن محاسبه گردیده است. با نصب شیرهای فشار شکن دارای کنترلگر، میزان فشار شبکه در ساعتها و شرایط مختلف تنظیم گردیده است. در هر مرحله میزان نشت برآورد و تاثیر تغییرات فشار بر شاخصهای عملکرد نشت از جمله TIRL ,UBRL و ILI مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده با مقادیر شاخصهای عملکرد نشت چند کشور مقایسه شدهاند.
With respect to population growth, increase of water consumption per capita and high cost of drinking water production and regarding limited water resources, optimum usage of existing water is considered as a vital issue especially in developing countries. Therefore managers and decision makers in water and wastewater sectors should consider this important issue in their plans. Pressure management is one of the most effective and practical methods for water saving in urban water distribution networks. In spite of many studies which describe the principles of pressure management theory, however, only few studies on pressure management at field are available. In this paper, effect of pressure management on reduction of water demand and consumers` consumption was studied. To perform the study, a small urban water distribution network was isolated. A modulated pressure reducing valve (PRV) with an ultrasonic flowmeter used to control and monitor the flow parameters. Some different pressure patterns were generated by the modulated PRV applied on the network and for each case total water inflow to the network and water consumptions of the consumers were measured. Results showed that a good pressure management could significantly decrease the water demand and consumption.
سیستمهای توزیع برای تامین سطح حداقل فشار در دورههای پیک مصرف، زمانی که افتهای اصطکاکی در بالاترین حد و فشار ورودی در پایینترین مقدار باشد طرح میشوند، در نتیجه فشارهای بالاتر از حد نیاز در طول دورههای غیر پیک همواره اتفاق میافتند، و این امر باعث افزایش نشت در شبکه میشود. تغییرات فشار باید به صورتی باشد که در نهایت به یک سطح فشار بهینه مناسب برای سیستم توزیع به شکلی که حقوق قانونی مشترکان و مصرف کنندگان تامین شود و تغییرات و ناپایداری در فشار بوجود نیاید منجر شود. در این مقاله با مدل نمودن بخشی از شبکه آب تهران در منطقه شمیرانات به عنوان مطالعه موردی با استفاده از مدل هیدرولیکی WaterGEMS و سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS، مدلی از شبکه جهت تعیین میزان نشت آماده و کالیبر شده است سپس الگوی مناسب جهت اعمال تغییرات فشار در طول شبانه روز تعیین شده و با استفاده از اصول FAVAD و Germanopoulos مقادیر نشت هرکدام از لولههای شبکه در هر ساعت از شبانه روز برآورد شده است. همچنین با اندازهگیری پارامترهای جریان، تغییرات مقادیر حداقل جریان شبانه، مصرف و جریان ورودی با تغییرات فشار برآورد گردیده است.
با وجود بروز خشکسالیهای پیاپی و کمبود هرچه بیشتر منابع آب، هنوز هم بسیاری از شبکههای آبرسانی شهرهای کشور با مشکل نشت آب مواجه هستند. علیرغم اهمیت موضوع نشت در شبکههای آبرسانی، مطالعات انجام شده در این زمینه و مخصوصاً مطالعاتی که منجر به نتایج میدانی شده بخصوص در کشور ما کافی نبوده و مطالعات بیشتری در این زمینه مورد نیاز است. هدف از ارائه مقاله حاضر بررسی اعمال مدیریت فشار در شبکه و ارائه نتایج حاصل از تغییرات فشار شبکه بر مقادیر حداقل جریان شبانه، جریان ورودی به شبکه و مصرف مشترکان میباشد. در مطالعه حاضر یکی از مناطق شمالی شهر تهران به عنوان پایلوت انتخاب شده و پس از اندازهگیری پارامترهای جریان، شامل مقادیر دبی ورودی به ایزوله و قرائت کنتور مشترکین، مقادیر مصرف وحداقل جریان شبانه برآورد گردیده است. با نصب شیرهای فشارشکن دارای کنترلگر، میزان فشار شبکه در ساعتها و شرایط مختلف تنظیم گردیده و هر بار مقادیر پارامترهای مورد مطالعه بررسی شدهاند. در نهایت مدل طراحی شده جهت محاسبات نشت در شبکه معرفی میگردد.