سعی بر آن است که مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب شامل مسایل ، مقالات و اخبار عمران آب و فاضلاب,آب و فاضلاب و به صورت تخصصی فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب و صنعت آب و فاضلاب باشد.
دانشنامه آنلاین آب و فاضلاب
رشته های مرتبط:مهندسی عمران آب و فاضلاب،مهندسی تکنولوژی آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب،محیط زیست،مهندسی بهداشت محیط،مهندسی آب،مهندسی شیمی و...
امیرحسین ستوده بیدختی
,.
شناسائي و كاهش آب بحساب نيامده در شبكه هاي آبرساني شهري 4
۱۳۹۰/۰۴/۲۱
2:12
|
مدلسازي شبكه توزيع آب
تعيين نقاط نصب فشار سنج و انجام عمليات فشارسنجي
به منظور تعيين و انتخاب نقاط نصب فشار سنج د رابتدا لازم است سيستم آب رساني و توزيع آب دقيقاً مورد بررسي قرار گرفته و پس از شناخت دقيق خصوصيات سيستم و همچنين انجام بررسي هاي لازم در خصوص وضعيت توپو گرافي منطقه مورد مطالعه ، نقاط نصب فشار سنج به گونه اي انتخاب گردند كه بتوان پس از نصب و قرائت فشارسنجهاي مورد نظر ، وضعيت فشاري سيستم توزيع را در كليه مناطق بررسي و تعيين نموده و همچنين از نتايج حاصل از آن در ارتباط با كاليبراسيون مدل هيدرو ليكي كه هدف نهايي از انجام اين فعاليت بشمار مي آيد ، استفاده نمود .
بطور كلي جهت تعيين نقاط نصب فشار سنج در يك سيستم توزيع آب عموماً بررسي هاي ذيل انجام مي گردد :[1]
- مطالعه انواع شبكه هاو تعيين وضعيت شبكه موجود
- وضعيت توپوگرافي و مورفولوژي منطقه
- نحوه تقسيم بندي نواحي فشاري شبكه توزيع
- چنانچه كليه موارد فوق در تعيين نقاط نصب فشارسنج در سيستم مورد توجه و مطالعه قرار گيرد در تفسير نتايج حاصل از قرائت فشارسنج ها با كمترين مشكل مواجه خواهيم بود . در غير اين صورت اولين نشانه هاي عدم بررسي كافي ، تفسير غلط نتايج بوده كه بالطبع بر بهره برداري سيستم تأثير گذار خواهد بود . از اين رو لازم است تا ضمن توجه كافي به نكات فوق نقاطي طرح و مشخص گرد كه در دوره بهره برداري از حد اقل اشكالات بر خوردار باشد . با توجه به اين مراتب ، در ادامه ابتدا انواع شبكه هاي توزيع مورد بررسي قرار گرفته و همچنين ساير موارد مطرح تشريح گرديده است .[1]
بررسي و مطالعه نقشه هاي سيستم توزيع آب
قبل از تشريح سيستم توزيع آب ، لازم است نكاتي در ارتباط با انواع سيستم هاي توزيع و نحوه تقسيم بندي آن ارائه گردد و سپس بر اساس شناخت حاصل شده، سيستم موجود مورد بررسي قرار گيرد .
در اين راستا، ابتدا به تشريح تقسيم بندي شبكه هاي توزيع آب پرداخته شده ودر آخر شبكه موجود مورد بررسي قرار گرفته است .
انواع شبكه هاي توزيع آب به دو دسته كلي بر اساس موارد زير قابل تقسيم بوده كه در ادامه به تشريح پرداخته شده است .[5]
-نحوه لوله گذاري
-سيستم تأمين فشار
الف) تقسيم بندي شبكه توزيع از نظر نحوه لوله گذاري
در اين تقسيم بندي شبكه توزيع به سه دسته شاخه اي، حلقوي و مختلط تفكيك مي شود .
شبكه شاخه اي
در اين سيستم همواره لوله هايي با اقطار كوچكتر از لوله هاي با اقطار بزرگتر منشعب مي شود . جهت جريان غالباً از لوله اصلي به لوله هاي فرعي است . در اين سيستم چنانچه لوله اصلي دچار شكستگي شود قطع آب در قسمت هاي پايين دستي خواهد بود كه اين مو ضوع از معايب اين سيستم شمرده ميشود . از ديگر معايب اين سيستم راكد ماندن آب در زمان كاهش مصرف مي باشد ، كه موجب رسوب گذاري در لوله و تغيير رنگ و مزه آب مي شود . تغييرات فشار در اين شبكه ها عمدتاً به صورت خطي با توجه به ميزان افت هاي اصلي و جزئي است .[4]
شبكه حلقوي
در اين سيستم شبكه از يك حلقه اصلي به صورت كمربندي و حلقه هاي دروني تشكيل يافته است و آب توسط حلقه اصلي به حلقه هاي دروني وارد گرديده وبه مصرف كننده مي رسد . در اين نوع از شبكه ها بسته به نوسانات مصرف جهت جريان تغيير مي يابد . هزينه اجراي شبكه هاي حلقوي به دليل طولاني شدن لوله گذاري افزايش مي يابد و همچنين به دليل نا مشخص بودن جهت جريان آب در لوله محاسبات آن پيچيده مي باشد ، البته ناگفته نماند كه اين نوع شبكه از مطلوب ترين نوع شبكه ها به حساب مي آيد . در رابطه با اين شبكه ها خاطر نشان مي سازد به دليل تغذيه جريان از نقاط مختلف ،توزيع فشاري در حالت توازن نسبي قرار داشته و با توجه به اينكه توزيع و مصارف از يك حالت متعادلي بر خوردار است لذا تغييرات شديد فشاري قابل ملاحظه نمي باشد .در تعيين نقاط فشار سنج در اين شبكه ها بايستي توجه داشت نقاطي به عنوان نقاط نصب فشار سنج در نظر گرفته شود ، كه تعدادسر شاخه هاي ورودي و خروجي با هم برابر باشد .[5]
شبكه هاي مختلط
اين سيستم همان طوري كه از نامش پيداست تلفيقي از دو سيستم شبكه توزيع شاخه اي وحلقوي است .با توجه به اين موضوع كه ايجاد شبكه هاي حلقوي عليرغم تمامي مزاياي مرتبط با آن هزينه زيادي را در اجراء طلب مي نمايد ، در اكثر شهرها بسته به وضعيت خيابانها ومعابر شهري شبكه هاي مختلط طراحي واجرا گرديده است در تعيين نقاط نصب فشارسنج در اين قبيل شبكه هاي توزيع بايستي توجه داشت ، در بخش حلقوي نقاطي بعنوان نقاط نصب فشارسنج در نظر گرفته شود كه سر شاخه هاي برابري داشته باشد و در بخش شاخه اي نيز نقاط كورشبكه به عنوان نقاط نصب در نظر گرفته شود . همچنين بايستي توجه داشت در بخشهاي حلقوي كه به شبكه شاخه اي منتهي مي شود نيز نسبت به نصب فشار سنج اقدام گردد.[4]
ب) تقسيم بندي شبكه هاي توزيع از نظر سيستم تأمين فشار
جهت ايجاد جريان در يك شبكه توزيع و تأمين فشار لازم همواره سعي بر اين است كه از نيروي ثقل استفاده شود .
شبكه هاي ثقل بر سادگي طرح آنها، در زمان بهره برداري از اطمينان بيشتري برخوردار مي باشند. در صورتي كه به دلايل گوناگون ايجاد شبكه ثقلي امكان پذير نباشد ، فشار لازم در شبكه توزيع آب توسط ايستگاههاي پمپاژ تأمين مي گردد .
در هر حال شبكه هاي توزيع از نظر تأمين فشار به انواع مختلف به شرح ذيل تقسيم بندي مي شوند . [5]
شبكه ثقلي نوع اول
چنانچه منطقه مورد مطالعه از وسعت كمي برخوردار باشد و اختلاف ارتفاع به حد كافي وجودداشته باشد، فشار تمامي منطقه بوسيله يك يا چند مخزن با رقوم ارتفاعي يكسان تأمين مي گردد .[5]
شبكه ثقلي نوع دوم
در صورتيكه وسعت و تغييرات ارتفاعي منطقه ناچيز نباشد ، استفاده از يك يا چند مخزن با رقوم ارتفاعي يكسان امكان پذير نبوده و در اين حالت بايد با نصب تأسيسات كاهش فشار از نوع مخزني يا مكانيكي (شير فشار شكن ) شهر را به مناطق مختلف فشاري تقسيم بندي نمود .[5]
شبكه ثقلي مركب
در مناطقي كه از چند طرف به ارتفاعات طبيعي محدود مي گردند ، مي توان مخازن ديگري در ارتفاعات پايين تر از مخزن اصلي احداث نمود . با اين روش در ساعات پيك مصرف همه مخازن به شبكه توزيع متصل بوده و در مدار بهره برداري قرار خواهند داشت ، در ساعات كم مصرف برخي از مخازن در مدار قرار خواهند گرفت و به منظور جلوگيري از سر ريز آب مخزن پايين دست نياز به تهيه و نصب تأسيسات كنترل جريان ( شيرهاي كنترل جريان در ورودي مخازن ) است .
از محاسن اين سيستم كاهش قطر لوله هاي اصلي شبكه توزيع نسبت به حالت ثقلي ساده است ، كه باعث كاهش هزينه هاي اجرايي مي گردد .[5]
پمپاژ ثقلي
در صورتي كه محل تأمين آب در پايين دست شهر باشد و شبكه توزيع در رقوم بالاتري از محلهاي تأمين قرار داشته باشد ناگزير بايد آب را به شبكه توزيع پمپاژ نمود . كه در ساعات كم مصرف آب پمپاژ شده وارد مخازن ذخيره مي شود ودر ساعات پيك مصرف ايستگاه پمپاژ و مخزن تواماً شبكه توزيع را مشروب مي سازند .در اين سيستم نقاط نصب فشار سنج با توجه به تغييرات شيب هيدروليكي انتخاب مي گردد. [5]
پمپاژ مستقيم
چنانچه اختلاف ارتفاعي كافي در محدوده منطقه وجود نداشته باشد ، توزيع و تأمين آب با پمپاژ مستقيم آب به شبكه توزيع صورت مي گيرد. استفاده از اين سيستم به دليل نوسانات فشار در ساعات مختلف مصرف با اشكالات زيادي همراه خواهد بود و معمولاً در شرايط خاص و مناطق كوچك به كار برده مي شود . با توجه به اين امر در نقاط نصب فشار سنج بايستي تغييرات شرايط جريان به خوبي شناخته شده و بررسي مصارف به دقت صورت گيرد .[5]
در اين حالت ظرفيت و ارتفاع پمپاژ ، به گونه اي تعيين مي گردد كه علاوه بر تأمين آب مورد نياز در حالت حداكثر مصرف ، جبران نوسانات ساعتي فشار مورد نياز در شبكه نيز تأمين گردد . كنترل پمپ ها در اين حالت توسط سوئيچ هاي فشاري و متناسب به مصرف در شبكه خواهد بود .[4]
بدين نحو كه در شرايط پيك مصرف كليه پمپها روشن و متناسب با نياز شبكه آب مورد نياز و فشار لازم را ايجاد مي نمايد. به تدريج با كاهش مصرف در شبكه بالطبع فشار افزايش يافته و دبي پمپها تقليل مي يابد . لكن قبل از اينكه پمپـــها در شرايط نا مطلوب از لحاظ راندمان كاري قرار گيرند . توسط سوئيچ هاي فشاري و تابلو هاي فرمان پمپ ها به ترتيب يكي پس از ديگري خاموش مي گردد .به نحوي كه ساير پمپ ها روشن در شرايط كاملاً مناسب و مطلوب كاري قرار گيرند . وبالعكس، با افزايش مصرف در شبكه و افزايش گذر حجمي هر پمپ فشار كاهش يافته و در مسير كاهش فشار تا آنجايي ادامه خواهد يافت كه فشار پمپ ها از يك مقدار حداقل كمتر نگردد .[12]
در اين حالت نيز توسط سوئيچ هاي فشاري پمپ ها به ترتيب و يكي پس از ديگري شروع به كار مي نمايد به نحوي كه كليه پمپ ها در يك شرايط كاري مناسب از لحاظ راندمان قرار گيرند .[12]
واضح است عملكردپمپهاباتوجه به دامنه تغييرات دبي وارتفاع آنهابه نحوي مي باشد كه در شرايط نامطلوب از لحاظ راندمان قرار نخواهند گرفت و از طرفي فشار ماكسيمم ايجاد شده توسط پمپ ها در شبكه از حد مجاز تجاوز نمي نمايدوپمپ ها در حد اقل فشار نيز تأمين كننده حداقل فشار مورد نياز در شبكه خواهند بود. ذكر اين نكته ضروريست كه استفاده از سيستم سوئيچ فشاري اين امكان را به وجود مي آورد كه پمپ ها همواره در شرايط مطلوب كاري قرار گيرند و از عمر مفيد بيشتري بر خوردار باشند و همچنين در ميزان برق مصرفي نيز صرفه جويي گردد . از آنجائي كه گذر حجمي پمپ ها با استفاده از سوئيچ هاي فشاري و راندمان مناسب بين دو حد بالا و پايين مصرف تنظيم مي گردد . بنا براين بر اثر خارج شدن يك پمپ از مدار پمپ هاي در حال كار از لحاظ راندمان دچار اختلال نمي گردد . اين امر در تفسير نتايج فشار سنجي بايستي به دقت مورد توجه قرار گيرد .در اين نوع سيستم ها از جمله مهم ترين نقاط نصب فشار سنج خروجي ايستگاههاي پمپاژ است .[5]
پمپاژ مستقيم با كنترل توسط مخزن هوايي
استفاده از سيستم پمپاژ مستقيم با معايب زيادي همراه است . لذا در اغلب موارد جهت ايجاد يك سيستم مطمئن تر از مخازن مابين محل مصرف و ايستگاه پمپاژ استفاده مي گردد ، كه مخزن تعبيه شده وظيفه كنترل فشار كار پمپها را عهده دار است . در اين حالت پمپها براي حداكثر مصرف روزانه طراحي مي شوند . [5]
چنانچه مراكز مصرف مابين محل مخزن هوايي و ايستگاه پمپاژ واقع باشند و تأمين آب توسط مخزن هوايي و ايستگاه پمپاژ صورت گيرد ، تغييرات دبي و فشار آب در خطوط لوله كمتر خواهد شد .
از اين رو از جمله نقاط نصب فشار سنج در اين محدوده قرار دارد .
بطور كلي انواع فشار در شبكه هاي آب رساني عبارتنداز :
-فشار استاتيكي شبكه كه با صفرفرض نمودن جريان در لوله ها و در نظر گرفتن بلند ترين سطح آب در مخزن به دست مي آيد . حداكثر فشار استاتيكي ، نبايستي از حداكثر فشار مجاز در شبكه ، افزون تر گردد .
-فشار ديناميكي شبكه كه در هر نقطه از شبكه ، با كاستن افت فشارها از فشار كلي ، به دست مي آيد . حد اقل فشار ديناميكي بايستي از حداقل فشار مورد نياز در شبكه بيشتر باشد .[4]
ب) وضعيت توپوگرافي
بررسي وضعيت توپو گرافي و مورفولوژي شهر به دليل تأثير آن بر روي پارامتر هاي هيدروليكي جريان و نحوه تأمين فشار شبكه توزيع از مسائل مهم و قابل تامل در انتخاب محلهاي نصب فشار سنج به شمار مي آيد .
كه با توجه به نقشه هاي توپوگرافي و بازديد محلي انجام مي گردد .[1]
تهيه نقشه نقاط نصب فشار سنج
همانطور كه اشاره شد پراكندگي فشار سنج هاي نصب شده بر روي سيستم توزيع آب بايد بگونه اي باشد كه بتوان با قرائت آنها وضعيت فشار سيستم را در كليه نقاط با دقت قابل قبول برآورد و تعيين نمود ،از آنجا كه اين امر منوط به انتخاب صحيح نقاط فشار سنجي مي باشد از اينرو دقت در انتخاب نقاط نصب فشار سنج از اهميت ويژه اي برخوردار است .
بطور كلي مواردي كه در انتخاب تعداد ونقاط نصب فشارسنج موثر واقع گردند عبارتنداز :[5]
-وضعيت شبكه توزيع آب از نظر تأمين فشار سيستم .
-تنوع سيستم هاي تأمين فشاردر شبكه توزيع آب .
-وضعيت تو پوگرافي منطقه .
-تراكم لوله گذاري در شبكه توزيع آب .
-تنوع اتصالات و ارتباطات لوله ها (نحوه لوپ بندي ).
در ابتدا وضعيت شبكه آب از جنبه هاي مختلف از نظر نحوه تأمين فشار سيستم ، نوع و تراكم لوله گذاري و وضعيت توپو گرافي وساير موارد مطرح در تعيين نقاط نصب فشارسنجي مورد بررسي قرار گرفت . بر اين اساس با توجه به بررسي هاي صورت گرفته ، نقاط نصب فشارسنج ها انتخاب مي گردند .[5]
تهيه فرمهاي ثبت قرائت فشارسنجها
به منظور اندازه گيري ميزان فشارجريان فرم قرائت فشارسنج ها مطابق فرم شماره 1 طراحي و تهيه گرديده است .
در اين راستا لازم است براي كليه فشارسنجهاي موجود در شبكه توزيع آب فرم مزبور تهيه و تكميل گردد . نحوه تكميل فرم قرائت فشار به شرح زير است :[1]
كد فشار سنج
در اين رديف براساس كد هاي درج شده در نقشه نقاط نصب فشار سنج يا شناسنامه ايستگاه فشار سنجي كد هر يك از فشار سنجها درج مي گردد .
مختصات محل نصب
مختصات جغرافيايي محل نصب كه شامل طول و عرض جغرافيايي و رقوم ارتفاعي گره محل نصب مي باشد در اين رديف درج مي گردد . مختصات محل نصب فشار سنج و شناسنامه هاي فشارسنجي موجود است .[1]
آدرس
در اين قسمت آدرس محل نصب فشار سنج درج مي گردد .[1]
مشخصات قرائت فشارسنج
فشارسنجهاي نصب شده در شبكه توزيع بايد بر اساس برنامه قرائت فشار تهيه شده قرائت شوند . از اين رو در اين بخش تاريخ قرائت ، ميزان فشار درج مي گردد [1]
(مطالعات كاهش آب بحساب نيامده )
تعاريف و اصطلاحات رايج در مدل سازي
همانند ساير علوم، درعلم مدل سازي اصطلاحات تخصصي خاصي رايج بوده كه در ادامه برخي از آنها تشريح گرديده است .
سيستم system
به شبكه اي از اجزاي به هم پيوسته كه قادر به پاسخ گويي به يك يا چند محرك مي باشند ، اصطلاحاً سيستم اطلاق مي شود ، مانند سيستم انتقال و توزيع ، سيستم جمع آوري فاضلاب و امثالهم.[5]
مدل MODEL
مدل آن چيزي است كه سيستم را با غير از خود سيستم تشريح مي كند ، يا به عبارتي، هر روش يا روند سازمان يافته اي كه به منظور آناليز مسائل و پيش‌بيني‌رفتار سيستم به كارگرفته مي شود ، مدل نام دارد .مدل ها بر اساس ساختار و نحوه عملكرد به چند دسته به شرح زير تقسيم گرديده اند .[5]
الف)مدل رياضي(MATHEMATICAL MODEL )
در صورتي كه يك مدل با استفاده از روابط و الگو ريتمهاي رياضي ، سيستم را تعريف و تشريح نمايد ، به آن مدل رياضي گفته مي شود ،بر اين اساس مدلهاي مختلفي به شرح زير تعريف گرديده است .[5]
الف-1)مدل قطعي ( DETERMINISTIC MODEL )
مدلي كه به منظور توليد برونداد يا پاسخهاي سيستم به محرك يا ورودي هاي مكاني و زماني ،، بر اساس يك سري معادلات و روشهاي پذيرفته شده رياضي پايه ريزي شده است را مدل رياضي قطعي مي گويند .اغلب مدلهاي تجاري مدلهاي سيستم هاي توزيع آب در اين دسته قراردارند . [5]
الف-2)مدل استوكستيك STOCHASTIC MODEL) )
مدل استوكستيك مدلي است كه در آن به منظور توليد يكسري پاسخ هاي تصادفي بر اساس خصوصيات و سوابـق آماري پاسخ هاي سيستم ،از روابط آماري جهت پيش بيني وضعيت حال و آينده سيستم ، در حالات مختلف استفاده مي شود .در كاربرد مدل استوكستيك موارد زير مطرح است .[5]
-معمولاً نياز به مانيتور كردن بررسي سيستم در يك محدوده وسيعي از حالات متصوره است .
-معمولاً براي كاربرد خاص و يك سيستم معين تهيه مي گردد از اين رو نمي توان مدل استوكستيك تهيه شده براي يك سيستم را در سيستم ديگر مورد استفاده قرار داد .
-روشهاي آماري مورد استفاده جهت تهيه مدل استوكستيك يك سيستم را مي توان جهت ديگر سيستم ها مورد استفاده قرار داد .
الف-3)مدل تخصصي يا نظام يافته RULIR EXPERT MODEL ) )
در اين مدل نيز از روابط رياضي استفاده مي شود .نكات قابل ذكر در اين مدل به شرح زير است :
-از اين مدل اغلب در كنترل سيستم يا سيستم كسب و كنترل داده ها (SCADA) استفاده مي شود.
-معمولاً براي يك سيستم خاص و كاربرد ويژه بر اساس يك سري پارامترهاي كنترلي ايجاد مي گردد .
-اين مدل ممكن است براي يك سيستم ديگر قابل استفاده نباشد .
-مراحل و روشهاي بكار گرفته شده در تهيه اين مدل براي يك سيستم در ساير سيستمها قابل كاربرد است .[5]
الف-4)مدل تركيبي COMBINED MODEL
مدل تركيبي ، مجموعه اي از سه مدل فوق به منظور افزايش كارايي بود .ودر اغلب موارد فعاليت هاي مدلسازي و كاربردي ، تركيبي از كليه مدلهاي فوق مورد استفاده قرار مي گيرد . به عنوان مثال:
-بيشتر مدلهاي سيستم توزيع آب مدل قطعي است .
-مدل تهيه الگو هاي مصرف ( براساس فاكتورهاي مختلف ساعتي ، روزانه، هفتگي، فصلي يا ساليانه )عموماً توسط مدلهاي استو كستيك انجام مي شود
-جهت ايجاد ارتباط مدلهاي قطعي و استوكستيك با ساير بانك هاي اطلاعاتي و مدلهاي مختلف معمولاً از مدلهاي تخصصي استفاده مي شود .[5]
ب)مدلهاي كامپيوتري COMPUTER MODEL
مدلي كه كليات رياضي در آن توسط كامپيوتر انجام مي شود را مدل كامپيوتري گويند .با توجه به اين تعريف هر يك از مدلهايي كه فوقاً آورده شده است در اين تعريف قابل ارائه هستند . بطور كلي دراين مدل با استفاده از روشهاي عددي تعداد زيادي معادله و روابط رياضي به روش تكراري ( هاردي كراس)يا به صورت همزمان (روشهاي نيوتن – رافسون و تئوري خطي ) جهت به دست آوردن نتايج حل مي گردند .[5]
شبيه سازي SIMULATION
كاربرد مدل را شبيه سازي گويند .شبيه سازي سيستمهاي توزيع آب به دو صورت به شرح زير صورت مي گيرد .
الف)شبيه سازي تك واقعه يا استاتيك
استفاده از مدل به منظور شبيه سازي پاسخ سيستم به يك حالت خاص و معين از جريان را شبيه سازي تك واقعه يا دائمي يا استاتيك نامند.در اين حالت ، به عنوان مثال مصارف گره هاي مختلف در شبكه و سطح آب درون مخازن ثابت فرض شده و پاسخ شبكه در حالات خاص همچون حداكثر يا حداقل جريان ساعتي توجه داشته و از اين رو ودرلحظات و وقايع ديگر قابل كاربرد نمي باشد . با توجه به اين امر در شبيه سازي دائمي يااستاتيكي موارد زير مطرح است . [1]
-حالت هاي جريان با زمان ثابت مي ماند .
-از آن جهت مدل نمودن حالات مختلف جريان دائمي استفاده مي شود ، از جمله :
-حد اكثر جريان ساعتي، كه در آن (حداكثر مصرف وجود دارد يا دوره هايي كه سيستم در بيشترين فشار كاري قرار دارد )
-حداقل جريان ساعتي ( شبيه سازي تعديلي ) مصرف وجود دارد
دوره هايي كه معمولاً مخازن در حال پر شدن هستند .
دوره هاي كه معمولاً بيشترين حجم جريان عبوري در خطوط لوله است . [1]
ب)شبيه سازي ممتد يا دوره گسترش يافته
در شبيه سازي ممتد يا دوره گسترش يافته يا بطور كلي ديناميكي ،از مدل به منظور شبيه سازي پاسخ هاي سيستم به يك سري از وقايع جريان يا پروسه هاي هيدروليكي استفاده مي شود .به بيان ديگر در اين روش جريانهاي متفاوتي در طول فواصل زماني متعدد با فرض ثابت بودن دبي و فشار در هر فاصله زماني در شبانه روز شبيه سازي مي گردد . از اين رو ، از آن مي توان جهت دست يابي به مقادير دبي و فشار بين ساعات حد اكثر و حداقل جريان استفاده نمود . ازآنجايي كه در اين روش ،پاسخهاي سيستم را مي توان به صورت سري هاي زماني مورد مطالعه قرار داد ، لذا اطلاعات و نتايج بيشتري نسبت به ساير روشها به ويژه روشهاي آماري به دست خواهد آمد .[5]
در شبيه سازي دوره گسترش يافته :
-جريانهاي متغيير با توجه به گامهاي زماني در طول شبانه روز قابل شبيه سازي است .
-جريان و فشار در هر مرحله زماني ثابت باقي مي ماند
-مقادير جريان و فشار بين دو مقدار حدي حداكثر و حد اقل جريان قابل مدل شدن است .
-اندازه تأسيسات و تجهيزات به طور قابل قبول و مؤثري قابل برآورد و تعيين است .
-بمنظور بررسي هاي بهره برداري از آن مي توان استفاده نمود.[5]
مدلهاي كيفي آب
در صورتي كه براي يك سيستم شبيه سازي دوره گسترش يافته صورت گرفته باشد مي توان با وارد كردن پارامترهاي توابع كيفي در آن ،تغييرات كيفي آب را در سيستم مورد مطالعه قرار داد .به مدلي كه به اين طريق تهيه مي شود اصطلاحاً‌مدل كيفي آب گويند .[1]
نكته قابل ذكر اينكه ، در تهيه مدل كيفي بايستي كل اجزاء سيستم در مدل وارد گردد .
متغيير VARIABLE
كميتي كه در هر مرحله كار با مدل قابل تغيير است را متغيير گويند . مانند مصارف0
پارامتر PARAMETER
كميتي كه در هر مرحله كار با مدل مقدارثابتي داشته و غير قابل تغيير است . مانند ضريب زبري
الگوريتم
به مراحل يا روشهاي محاسباتي ، الگوريتم اطلاق مي گردد .[5]
هدف از مدل سازي و كاربردهاي آن:
هدف اصلي در تهيه يك مدل هيدروليكي سيستم توزيع آب ، حصول شناخت كافي و جامع از حالات مختلف موجود در سيستم به منظور ارتقاء كمي وكيفي طراحي و بهره برداري است .اين شناخت بطور كلي در حين ايجاد مدل كاليبراسيون آن حاصل خواهد گرديد .[1]
بطور كلي، از مدل و نتايج شبيه سازي حاصل از آن ، در يك سيستم توزيع مي توان در مواردي به شرح ذيل استفاده نمود .
-طراحي سيستم در ارتباط با اصلاح و توسعه
مدل وسيله مناسبي رادر ارز يابي مهندسي شبكه توزيع آب موجود ، تعريف نواقص ، ارزيابي و برآورد آلترناتيو هاي مطرح در اصلاح و توسعه سيستم در اختيار طراحان قرار مي دهد . [5]
-آموزش بهره برداران
مدل وسيله آموزشي بسيار مناسبي را در آموزش و كمك به بهره برداران در ارتباط با شناخت سيستم و فهم اثرات اعمال سياستها و روشهاي بهره برداري بر كارايي سيستم در اختيار قرار مي دهد
-طراحي روش بهره برداري توسط مدل ، كارشناسان قادر به تجزيه و تحليل سيستم موجود بوده و از طريق آن مي توانند استراتژيها و روشهاي بهره برداري بهينه كه در نهايت منجر به وضع قوانين و دستورالعملهاي مفيدي مي گرددرا تدوين نمايند .
-ارزيابي بهره برداري سيستم نتايج حاصل از مدل، اطلاعات مفيدي را در اعمال سياستهاي مختلف بهره برداري بر كارآيي سيستم در اختيار قرار مي دهد .
-نگهداري سيستم
از طريق مدل امكان ارائه طرح سيستماتيك و بلند مدت در تأمين و نگهداري مبتني بر پيش بيني و پيش گيري فراهم مي گردد .[5]
بهينه سازي سيستم در مواقع اضطراري :
از طريق مدل مي توان به حالاتي كه در مواقع خارج شدن بخشي از شبكه از موارد و انتقال بار بخشي از آن به بخش ديگر حادث مي شود ، شناخت پيدا كرده و بدين ترتيب اقدامات مقتضي را جهت كاهش هر چه بيشتر زيانها به كار بست .[1]
ـ موجودات آب
از طريق مدل مي توان تأسيسات مورد نياز جهت تأمين آب را در مراحل مختلف توسعه شهر با توجه به منابع آبي موجود و مورد نياز تعيين نمود .[5]
-حل مسائل و مشكلات مطرح در فصول گرم سال و مواقع كم آبي و بحران
-مطالعات مربوط به تلفات آب شهري
-مطاله،بررسي ارزيابي سيستم همزمان با بهره برداري
-مطالعات مربوط به مديريت انرژي
-مطالعات و ارزيابي هاي اقتصادي سيستم توزيع
-انجام مطالعات كيفي و روند يابي كيفي
-تعيين اندازه ونوع تأسيسات مورد نياز از قبيل مخازن و ايستگاههاي پمپاژ
-تعيين محل احداث تأسيسات مختلف
-تعيين اندازه ،نوع و محل كارگذاري شير آلات
-تعيين اندازه مناسب لوله ها
-تعيين مورد نياز آتشفشاني
-تعيين مناطق مختلف فشاري و تحليل مسائل خاص هر منطقه
-تعيين نيازهاي آبي و ظرفيت شبكه در نقاط و زمانهاي مختلف
-تعيين ميزان بار وارد به شبكه هاي مجاور و تعديل بار
-پيگردي منابع[1]
محدوديتهاي مدلسازي
به دليل وجود برخي از محدوديت هاي ذاتي در هر مدل ، استفاده از آن در حالات مختلف داراي محدوديتهايي است
از جمله محدوديتهايي كه در استفاده و كاربرد مدل در شبيه سازي سيستم ها ي انتقال و توزيع آب وجود دارد ، موارد زير قابل توجه است .[5]
-مدل كامپيوتري موجب بهبود كميت و كيفيت اطلاعات پايه نمي گردد .
-مدل تنها مي تواند اطلاعات مورد نياز موضوع را از اطلاعات پايه استخراج نمايد و هرگز به غلبه بر كمبود ها و نواقص اطلاعاتي نيست .
-هيچ مدلي قادر به توليد نتايج كاملاً دقيقي نبوده، چراكه هر مدل داراي كمبودها و نواقصي در نشان دادن كل سيستم است .به عبارت ديگر ، با توجه به اينكه هر سيستمي از فرايندها و مكانيزمهاي پيچيده و متنوعي تأثير مي پذيرد و نمي توان تمام آنها را در يك مدل جاي داد ،لذا نتايج صد درصد به واقع نخواهد بود .
-اعداد و نتايج به دست آمده توسط مدل كامپيوتري كاملتر از محاسبات دستي نبوده و تنها تفاوت آن در سرعت و دقت انجام عمليات و محاسبات است .
-عموماً نتايج يك مدل به صورت اعداد ،نمودارها و شكل ها بوده و تفسير نهايي آنها با توجه به شرايط محلي و ساير شرايط موجود به عهده كارشناس مدل سازي است .
-مدل تنها يك نرم افزار كاربردي نبوده كه پس از نصب بر روي كامپيوتر تنها به يك اپراتور جهت ورود اطلاعات و اخذ نتايج از آن نياز باشد ، بلكه بايستي كار بر آشنايي كافي به اصول هيدروليك ، كيفيت آب و مدلسازي داشته باشد .
-استفاده از مدل به منظور پيش‌بيني حالتها و پاسخ ها در شبكه توزيع به يك سري شرايط تعريف شده ،مستلزم آناليز و تفسير دقيق اجزاي مختلف مدل است .
-شبيه سازي يك سيستم نسبت به حالتهاي مختلف ، نيازمند به كاربردن فرضياتي است كه انتخاب آنها تأثير مهمي بر نتايج دارد . عليرغم واقعيتهاي فوق ، يك مدل وسيله اي با ارزش در نشان دادن رفتار سيستم تحت شرايط مختلف بوده و توسط آن مي توان به سؤالاتي پاسخ گفت كه بدون مدل پاسخ به آنها بسيار دشوار و حتي غير ممكن است.
-معمولاً مدلها تمامي اجزاء سيستم رامدل نمي كنند ، چراكه:
-بيشتر شبكه هاي توزيع بسيار وسيع و گسترده هستند
-در بيشتر شبكه هاي توزيع ، تنها اسكلت سيستم براي راحتي كار مدل مي شود.
-اينكه چه لوله هايي براي راحتي كار ، حذف شوند تأثير مهمي در مدل خواهد داشت .[5]
تهيه برنامه قرائت فشار:
بمنظوربررسي وضعيت فشاردرسيستم توزيع آب ،لازم است پس ازنصب فشارسنجهاي موردنظركه نقشه موقعيت ومحل نصب آنهامشخص گرديده ،عمليات قرائت فشارسنجهاي مزبوربه مرحله اجراگذاشته ميشود.دراين راستابرنامه قرائت فشارسنج ها بشرح زيرتهيه وارائه شده است .[1]
1-روزانه كليه فشار سنج هاي نصب شده در شبكه توزيع آب در ساعات معيين (از ساعت 6 صبح لغايت 10شب)طي دو نوبت قرائت گردند.
2-ميزان فشار ،تاريخ و زمان قرائت هر يك از فشارسنجهاي قرائت شده در فرم مربوطه درج مي گردد .
3-زمان قرائت فشارسنج در هر تاريخ ، بايستي حداكثر 3ساعت با زمان قرائت فشارسنج در تاريخ بعد و قبل از آن اختلاف داشته باشد ،از اينرو پس از قرائت فشارسنجها در يك دوره يك ماهه وضعيت فشار در ساعات مختلف شبانه روز طي راههاي مختلف قابل بررسي مي باشد .
4-جهت قرائت فشار در ساعات كم مصرف (از ساعت 10 شب لغايت 6 صبح )هر فشار سنج در هر ماه حداقل در هفت نوبت از ساعت 12 نيمه شب لغايت 6 صبح به ترتيب روزهاي هفته قرائت گردد .[1]
تهيه و تكميل اطلاعات سيستم توزيع آب
در مطالعات كاهش آب به حساب نيامده از جمله فعاليتهاي مثبت تعريف شده جمع آوري اطلاعات مربوط به عوارض مختلف سيستم توزيع آب است .از جمله اطلاعات توصيفي كه مي بايست در موارد مختلف جمع آوري گردد ، موارد زير قابل اشاره است :[10]
-خطوط لوله
-حوضچه شيرآلات
-مخازن
-الكتروموتور پمپها
-فشارسنجها
-جريان سنجها
در اين فعاليت نقشه هاي تأسيسات و تجهيزات سيستم توزيع از قبيل مخازن، ايستگاههاي پمپاژ ، شيرآلات و امثالهم به همراه شناسنامه هاي فني تهيه خواهد گرديد .
در اين راستا ، در گزارش حاضر به بحث راجع به تهيه اين موارد و نحوه تهيـــــه نقشه هاي مربوط و شناسنامه هاي فني پرداخته شده است .[1]
حوضچه شير آلات :
روندتهيه نقشه موقعيت شيرآلات و جمع آوري اطلاعات مربوط به آن به شرح ذيل است .
-تهيه و بررسي نقشه هاي موجود سيستم توزيع آب
-پيمايش محلي حوضچه هاي شيرآلات
-كدگذاري حوضچه شيرآلات و تهيه نقشه هاي كد گذاري شده
-بررسي و تعيين حوضچه هايي كه نياز به پاك سازي ، مرئي نمودن و …دارند .
-تهيه فرم هاي شناسنامه اي به منظور جمع آوري اطلاعات توصيفي
-جمع آوري اطلاعات توصيفي منطبق با فرمهاي شناسنامه اي
-اعلام نواقص، كمبود ها و ايرادات در اين بخش به شركت و پيگيري رفع آنها
با توجه به مراتب فوق ، ضروريت اكيپ پيمايش شبكه توزيع آب تشكيل و فعاليتهايي به شرح زير جهت جمع آوري اطلاعات مربوط به حوضچه شير آلات انجام گيرد .[1]
در اين راستا بايستي كليه حوضچه شيرآلات شناسايي شده ، ضمن اختصاص كد جغرافيايي به هر يك از حوضچه ها ، وضعيت موجود آنها برداشت و نواقص مشاهده شده ثبت گردد .[10]
از آنجايي كه از لحاظ اصول بهره برداري ، مي بايست دسترسي به شير آلات شبكه توزيع آب به آساني ميسر باشد .لذا وجود هر گونه مواد زائد جامد و يا مايع در حوضچه شيرآلات از قبيل آشغال ، زباله ، خاك و نخاله هاي ساختماني ، گل و لاي و ساير مواردي كه دسترسي به تجهيزات درون حوضچه را اعم از لوله هاي ورودي و خروجي ، شيرآلات واتصالات را غير ممكن سازد ، موجب نقض اصل فوق مي گردد .باتوجه به اين امر ، به منظور آگاهي و شناخت از نواقص موجود در هر حوضچه طي بازديد دوره اي انجام شده از حوضچه شير آلات هر منطقه جدولي براي حوضچه شيرآلاات موجود در هر منطقه تهيه و تكميل گردد . اين جدول در بر گيرنده كد جغرافيايي ، نشاني محل واقع شدن حوضچه و نواقص و ايرادات مشاهده شده در آن ، طي بازديد انجام شده باشد .[1]
ضمناً در اختصاص كد جغرافيايي به حوضچه شيرآلات از حروف MHمخفف MANHOLو يك عدد چهار رقمي استفاده مي شود كه رقم اول بيانگر منطقه اي كه حوضچه در آن قرار دارد و سه رقم بعدي شماره حوضچه در آن منطقه است . بعنوان مثال در كد 1235MH يعني حوضچه اي كه در منطقه يك واقع گرديده و حوضچه شمارة 235 در اين منطقه است .[1]
طراحي فرم هاي شناسنامه اي
امروزه در عصر اطلاعات ،نقش اطلاعات به عنوان يكي از مؤثرترين ابزارهادر برخورد با مسائل و مشكات مطرح بوده و اساس تصميم گيري هاي بهينه به حساب مي آيد . اخذ تصميمات لازم و مقتضي بدون دسترسي به اطلاعات مناسب ، معقول و بهنگام امكان پذير نبوده وكيفيت اخذتصميمات لازم و مقتضي بدون دسترسي به اطلاعات مناسب ،معقول و به هنگام امكان پذير نبوده وكيفيت اخذ تصميمات در مديريت ،رابطه مستقيمي با اطلاعاتي دارد كه در ارتباط با مسائل،جمع آوري مي گردند .از اينرو ،مديريت درعصراطلاعات بيشتربه ابزارهاي علمي توجه داردتا ابزارهاي سنتي وكهنه،بخصوص امروزه كه بااستفاده ازكامپيوتر،امكان دسترسي به اطلاعات ،ذخيره وپردازش وبازيابي آن،به سرعت وبادقت فوق العاده اي افزايش مي يابد. [1]
دراين راستا،ذكراين نكته ضرور يست كه كيفيت اطلاعات ازدرجه اول اهميت برخوردار بوده و لذا مي بايست به آن توجه خاصي مبذول گردد . چراكه ،در صورت ناديده گرفتن اين مهم خسارات عمده اي چه از لحاظ زماني و چه از لحاظ هزينه وارد خواهد گرديد.
با توجه به مراتب فوق و از آنجايي كه جمع آوري اطلاعاتي كه يك امر هزينه بر و كاملاً فني بوده ، لذا مي بايست در تعيين اقلام اطلاعاتي دقت خاصي مبذول گردد تا اطلاعات بدون كاربرد جمع آوري نگردد و همچنين قالب اطلاعات جمع آوري شده در شكل مناسبي باشد تا بتوان باكمترين تغيير از آنها استفاده مناسب را به عمل آورد .
بر اين اساس در اين بخش فرمهاي شناسنامه اي منطبق با نيازهاي فعلي و آتي (پياده سازي سامانه هاي اطلاعات جغرافيايي( GIS)درموارد زير در اين فعاليت تهيه و ارائه گرديده است . [1]
-شناسنامه لوله ها
-شناسنامه حوضچه شيرآلات
-شناسنامه مخازن
-شناسنامه ايستگاههاي پمپاژ (الكترو موتورپمپها)
-شناسنامه ايستگاههاي فشار سنجي
-شناسنامه ايستگاههاي جريان سنجي
در صورت تهيه وتكميل فرم هاي شناسنامه اي ، اطلاعات جامع و كاملي از سيستم توزيع آب به منظور پياده سازي سامانه هاي اطلاعات جغرافيايي حاصل خواهد گرديد .[1]
براي هر يك از حوضچه شيرآلات ، مخازن ، الكتروموتورپمپها ،ايستگاههاي فشارسنجي و ايستگاههاي جريان سنجي شناسنامه جداگانه اي تهيه شده و كليه اطلاعات مربوطه جمع آوري شود،تا اطلاعات سيستم توزيع آب تهيه و تكميل شده و براي مراحل بعدي (مرحله تهيه مدل هيدروليكي سيستم توزيع آب) مورد استفاده قرار گيرد . [5]
تهيه مدل هيدروليكي سيستم توزيع آب
در طي يكي دو دهه اخير با رشد صنعت كامپيوتر و روشهاي جمع آوري ، پردازش ، ذخيره سازي آمار و اطلاعات و استفاده از آنها در نشان دادن و شبيه سازي وضعيت موجود ، پيش بيني وضعيت آينده كه در مديريت سيستمهاي توزيع آب بسيار مفيد و ضروري مي باشد . مطابق با ساير علوم و فنون جهش فوق العاده اي پيدا نموده و چشم انداز جديدي را در مقابل متخصصين امر گشوده است . امروزه روشهاي آناليز سيستمهاي توزيع آب بصورت يك تكنيك مطرح و كارا در شناخت رفتار هيدروليكي و كيفي ، ارزيابي طرحهاي توسعه ، بهره برداري و بطور كلي غلبه بر خلاف هاي اطلاعاتي مورد پذيرش قرار گرفته است .در اين راستا ، عليرغم اين حقيقت كه هنوز ابهامات بسياري در توصيف روابط پايه كه تاثير پارامترهاي فرايندي را در سيستم هاي آبي نشان مي دهد وجود دارد ، از مدلها مي توان به عنوان ابزار مؤثر و مناسب در برآورد هاي كمي و كيفي متغيير هاي فرايندي استفاده نمود . [5]
به طور كلي مدلسازي شبكه توزيع آب كه وسيله و ابزار ارزشمندي را در براورد و ارزيابي حالات مختلف سيستم توزيع در اختيار كارشناسان امر قرار مي دهد ،عبارت است از :
فرآيند بكارگيري كامپيوتر در شبيه سازي يك شبكه توزيع آب واقعي به منظور شناخت حالات متصوره در سيستم است .[1]
مراحل مدلساز ي سيستمهاي توزيع آب
جهت تهيه مدل يك سيستم توزيع بايستي مراحل مختلفي به شرح زير صورت پذيرد
الف)تعريف موضوع
اولين گام در تهيه يك مدل تعيين موضوع است .در اين راستا ،مدل سازي سيستم هاي توزيع آب نيز از اين قاعده مستثني نخواهدبود . برخي از موضوعات كلي كه غالباً بر مبناي آنها اقدام به تهيه مدل مي گردد ، عبارت است از :[5]
-مطالعه طرح هاي جامع آب
-مطالعه و بررسي كيفيت آب
-برآورد كارآيي سيستم توزيع آب
-مطالعات مربوط به مديريت انرژي
-طرحهاي اصلاح و ترميم
-برقراري ارتباط با شبكه هاي مجاور
-طراحي سيستم توزيع جديد
-بهره برداري
ب)انتخاب مدل
موضوعات مطرح در انتخاب يك مدل بسيار زياد بوده و توانايي مدلها در بر آوردن اين نيازها بستگي خاص به آنها خواهد داشت .در انتخاب يك مدل سئوالات مختلفي مطرح بوده كه در صورت پاسخ به آنها به راحتي با مرور قابليتهاي نرم افزارموجود ، نرم افزار مورد نظر را انتخاب و مورد استفاده قرار دارد . از جمله سئوالات مطرح عبارتند از :[5]
ميزان پرداختن به به جزئيات در مدل
-مدل كليه لوله هاي موجود در سيستم توزيع آب را شبيه سازي كند .
-مدل كليه شيرآلات ، پمپها ، مخازن و ساير سيستمهاي كنترلي را شبيه سازي كند .
-شير هاي مجزا سازي را در شبيه سازي در نظر گيرد .
-مصرف و الگوهاي آن با چه جزئياتي مورد استفاده قرار گيرد .
-ميزان پرداختن به جزئيات جغرافيايي بعنوان مثال موقعيت لوله ها و گره ها در مدل نشان دهنده موقعيت واقعي آنها در سيستم توزيع باشد .
كاليبراسيون مدل
-كاليبراسيون ديناميك
-كاليبراسيون ساده
نوع شبيه سازي مورد نياز
-دائمي يا استاتيكي
-دوره گسترش يافته يا ديناميكي
-كيفي
نحوه ربط مدل با ساير برنامه هاي كاربردي از جمله GISوCAD،بانكهاي اطلاعاتي و …
نيازهاي سخت افزاري
نيازهاي نرم افزاري
نوع خروجي هاي مورد نياز
ميزان اطلاعات موجود ، قابل دسترسي و تهيه
ملاحظات فني و اقتصادي
پرسنل آموزش ديده
داده ها و اطلاعات مورد نياز
راحتي استفاده و كاربرد
علاوه بر موارد فوق ، در انتخاب يك مدل براي يك هدف خاص بايستي نسبت به برخي از نياز هاي عمومي شناخت كافي داشت .[5]
با توجه به موارد فوق، در انتخاب يك مدل بايستي به جنبه هاي مختلف آگاهي كامل داشته و بر اساس معيارهاي مطرح نسبت به انتخاب نوع مدل و نرم افزاري كه نياز مدنظر را بر آورد مي نمايد ،اقدام نمود .[1]
يكي از اين نرم افزارها كه در مطالعات كاهش آب به حساب نيامده در شركت آب و فاضلاب استان اردبيل به كار مي رود نرم افزار EPANET مي باشد .[10]
ج)جمع آوري و سازماندهي اطلاعات
اطلاعات مورد نياز در مدلهاي سيستم توزيع آب به دو دسته كمي و كيفي تقسيم مي گردند .[5]
ج-1)اطلاعات كمي
اطلاعات كمي مورد نياز درمدل سازي سيستمهاي توزيع آب ،تحت سه شاخه به شرح زير مورد بررسي قرار خواهد گرفت .
اطلاعات مربوط به شبكه
اطلاعات مربوط به بهره برداري
اطلاعات مربوطه به مصرف
ج-1-1 ) اطلاعات مربوط به شبكه
اطلاعات لوله ها ، شامل
كد لوله ، جهت جريان در لوله ، كد گره ابتداو انتهايي لوله ، قطر ، جنس ، طول ، ضريب زبري ، ضريب افت جزيي ، تاريخ نصب ، فشار كار و فشار طراحي و عمق لوله گذاري .[5]
اطلاعات مربوط به شير آلات
كد گره ابتدا و انتها ، قطر ،طول ، ضريب زبري ، نوع شير ، ضريب شير ، تغييرات هد، تاريخ نصب ، جنس شير ، رقوم ارتفاعي ، فشار بالاست و پايين دست [5]
اطلاعات مربوط به پمپ ها
كد گره ابتدا و انتها ، قطر لوله مكش و رانش ، قطر ، هد پمپ ، ظرفيت پمپ ، رقوم ارتفاع محل ، رقوم ارتفاعي نصب پمپ ، قطر پروانه پمپ ، منحني مشخصه پمپ ، نقشه ايستگاه پمپاژ و نتايج آزمايشات پمپاژ [5]
اطلاعات مربوطه به گره ها
نوع گره ( مرچع يا مصرف ) ، كد گره ، رقوم ارتفاعي ، محل گره
نقاطي با فشار معين ( نقاطي كه قبلاً فشار سنجي شده )
نقاطي كه اطلاعات مربوط به فشار آن مورد نياز است .
ج-1-2) اطلاعات مربوط به بهره برداري
مخازن ( ارتفاع آب ، ميزان تغييرات سطح آب )
پمپها ( فشار رانش ، فشار مكش ، دبي جريان ، منحني عملكرد )
شيرهاي كنترل فشار ( فشاربالا دست ، فشار پايين دست ، موقعيت و وضعيت شير )
شير هاي كنترل جريان ( فشار پايين دست ، موقعيت شير ، ميزان جريان )
لوله ها ( ميزان جريان در لوله ها )[1]
ج-1-3 ) اطلاعات مربوط به مصرف [5]
آمار قرائت
آمار توليد آب
مصارف بزرگ
تغييرات مصرف ( تغييرات آب و هوايي ، فصلي ، روزانه ، ساعتي )
نسبت هاي كليدي ( حداكثر روزانه به متوسط روزانه ، حداكثر ساعتي به متوسط روزانه ، حداكثر ساعتي به حداكثر روزانه ، حداقل ساعتي به ماكزيمم ساعتي )
ضريب تلفات آب
طبقات مصرف ( خانگي ، تجاري ، صنعتي ، اداري و ...)
تلفات آب ( نشتها ، شستشوي خطوط ، استفاده هاي غير مجاز ، شستشوي مخازن ، شكستگي خطوط ، عدم دقت كنتورها ، مصارف ثبت نشده )
نيازهاي آبي
نيازهاي آب آتشنشاني
ج- 2 ) اطلاعات كيفي
در صورتيكه تهيه مدل كيفي آب در يك سيستم توزيع مد نظر باشد ، ضريب اطلاعات زير جمع آوري گردد .
با رواحد ، ميانه و انحراف معيار اجزا كيفي
پارامترهاي ايجاد و زوال مواد
آمار و اطلاعات مربوط به به آناليز كيفي آب
اطلاعات مربوط به نتايج اندازه گيري غلظت مواد شيميايي ( مانند كلر )[1]
د) ايجاد مدل
پس از جمع آوري آمار ، اطلاعات و استخراج اطلاعات مورد نياز مدل انتخابي ، فعاليتهايي به شرح زير جهت ايجاد مدل اوليه مورد نياز است .[1]
تهيه نقشه كد گذاري شده سيستم توزيع
تعيين ميزان مصرف گره اي و الگوهاي حاكم بر آن
تهيه فايل هاي ورودي
اصلاح و رفع عيب
در ارتباط با تهيه فايل ورودي لازمست با توجه به فرمت اطلاعات ورودي نرم افزار انتخابي ، اطلاعات جمع آوري شده وارد گردد . در EPANET براي ايجاد مدل نياز به سه فايل اطلاعاتي به شرح زير است .
فايل هاي اطلاعات ورودي
فايل اطلاعات نقشه
فايل تصحيح مدل ( انتخابي )[10]
بررسي و تعين معيارها و محدوديت ها
در تهيه مدل هيدوليكي و ارائه سناريوهاي بهره برداري همواره به اين نكته توجه ميگردد كه فشار و جريان در خطوط لوله و در حد مطلوب و در محدوده معيارهاي موجود قرار گيرد . از اينرو در اين بخش ، مباني معيارهاي مورد نظر تشريح گرديده است .[5]
الف) دبي جريان
سيستم آبرساني شامل خطوط انتقال و شبكه توزيع آب بايستي بتواند آب مورد نياز كليه مصرف كنندگان و همچنين حداكثر نياز شبانه روزي مصرف كنندگان بخصوص در روزهاي گرم فصل تابستان براي تمام دوره طرح و در هنگام بهره برداري را تامين نمايد. بنابراين سيستم آبرساني بر طبق نيازهاي آبي تعيين شده مي بايست در طول دوران بهره برداري ، ظرفيت انتقال و توزيع آب به ميزان مورد نياز را دارا باشد . بر طبق بررسيهاي انجام شده ، دبي جريان مورد نياز تعيين گرديده است .[5]
ب) سرعت جريان
بطور كلي سرعت جريان در خطوط لوله از سه نقطه نظر به شرح زير بايستي مورد توجه و بررسي كامل در امر طراحي و بهره برداري ( تهيه مدل هيد روليكي ) قرار گيرد .[1]
سرعت آب در لوله هاي انتقالي توزيع ، نبايد از حدي بيشتر گردد . زيرا افزايش سرعت آب از يك رو بر اساس معادله دارسي و ايسباخ سبب افزايش افت فشار و از سوي ديگر تاسيسات ايجاد فشار ، سبب بالا رفتن ارتفاع رانش پمپها و بطور كلي هزينه هاي ثابت و جاري ايستگاه پمپاژ و سيستم توزيع مي گردد .[4]
بر اساس رابطه برداري تغيير مقدار حركت ، مقدار نيروي وارد در زانوئي ها و سه راهي ها بر اثر تغيير جهت و سرعت جريان بالا ، موجب شكستن لوله ها بخصوص در اتصالات مي گردد . همچنين به علت احتمال بستن ناگهاني شير هاي قطع و وصل در يك بخش ، ضربه فشاري در ساير قسمتهاي ديگر ايجاد مي شود كه احتمال شكسته شدن آن نقاط را بالا مي برد ، مقدار اين ضربه دقيقاً به مقدار سرعت بستگي دارد .
سرعت زياد آب باعث فرسايش ديواره لوله ها بويژه در دهانه لوله و در محل اتصال دو لوله مي گردد و چنانچه اين مطلب مورد توجه و ملاحظه قرار نگيرد ، عمر مفيد خطوط لوله تقليل مي يابد .[4]
با توجه به موارد فوق الذكر انتخاب حداكثر و حداقل براي سرعت آب درلوله ها ضروري است و در اين راستا محدوديت سرعت معمولاً بصورت زير در نظر گرفته مي شود .[1]
ماكزيمم سرعت آب درلوله هاي با قطر كوچكتر از 500 ميليمتر برابر 2 متر بر ثانيه و در لوله هاي با قطر برابر و يا بزرگتر از 500 ميلمتر برابر 5/2 متر بر ثانيه مي باشد .
حداقل سرعت آب در خطوط لوله هاي آب رساني بدين جهت مورد توجه قرار مي گيرد كه از طرفي در اثر سرعت كم رسوب در لوله ها ايجاد مي گردد و از طرف ديگر گازهاي محلول در آب بصورت حبابهايي در مي آيند كه در قسمتهاي بلند خطوط لوله جمع شده و جريان آب را مختل مي سازد و نيز سبب تغيير مزه آب مي شود . طبق استانداردهاي قابل قبول دنيا حداقل سرعت 3/. الي 6/. متر بر ثانيه در نظر گرفته مي شود .[12]
با توجه به اينكه هدف از ايجاد مدل هيدروليكي در مطالعات كاهش بحساب نيامده به نوعي اصلاح سيستم توزيع آب و نيزارائه روش بهره برداري مناسب به منظور كاهش تلفات مي باشد ، لذا تعيين سرعت اقتصادي همواره از جمله نكات اساسي و مهمي بوده كه بايستي در تهيه و تفسير نتايج حاصل از مدل مورد توجه قرار گيرد . بطور تقريبي و تجربي سرعت اقتصادي در لوله هاي تا قطر 500 ميليمتر 2/1 - 6/. متر در ثانيه متغير بوده كه بهترين آن از 1- 8 متر بر ثانيه عنوان گرديده است . براي لوله هاي برابر با يا بزرگتر از 500 ميليمتر اين سرعت ممكن از 5/2 - 2/1 متر بر ثانيه برسد .[1]
بر اين اساس در تهيه مدل هيدروليكي يك شهر به منظور كاهش تلفات فيزيكي كوشش خواهد شد تا سرعت اقتصادي و سرعتهاي پيشنهادي فوق كه منطبق با استانداردهاي صنعت آب كشور مي باشد با توجه به جميع جهات از جمله افزايش نامعقول هزينه ها ، شكستن لوله در اثر ضربه به قوچ و بخصوص فرسايش لوله ها ضمن حداكثر استفاده از انرژي پتانسيل استاتيكي انتخاب گردد .[10]
ج) فشار
حداكثر فشار در خطوط لوله بايد به اندازه اي باشد كه لوله ها بتوانند ، فشار موجود را مخصوصاً در محل اتصالات در بدترين شرايط كار لوله يعني شرايط استاتيكي را تحمل كنند . فشار زياد خطر شكستن لوله ها را در نقاط پست و گود فراهم مي نمايد از طرف ديگر فشار در مقدار نشت و تلفات آب نقش موثري دارد و هنچنين باعث بالا رفتن كلاس لوله و در نتيجه افزايش هزينه هاي تاسيسات آبرساني مي شود .[4]
محدود كردن فشار در شبكه از آن جهت اهميت دارد كه در زمان حداكثر مصرف و برداشت آب ، هيچ نقطه اي از شهر ، نبايد فشار كمتر از 3/. اتمسفر گردد و همچنين اضافه شدن فشار نبايد موجب ازدياد مصرف و بخصوص تلفات آب شود . منطقاً ديدگاه كلي در تهيه مدل هيدروليكي شبكه توزيع آب به منظور كاهش تلفات بايد به صورتي باشد كه با در نظر داشتن جنبه هاي فني و اقتصادي فشارها در سطوح عمده تحت پوشش با رعايت مقادير حداقل لازم ، كمترين مقدار ممكن باشد .[12]
حداكثر فشار موقعي مطرح مي شود كه خطر تركيدن لوله در نقاط ضعيف شبكه ، بخصوص در شب هنگام كه جريان آب داخل شبكه خيلي كند و در نتيجه افت فشار به حداقل ممكن مي رسد و نهايتاً فشار هيدروليكي به حداكثر خود يعني معادل فشار استاتيكي نزديك ميگردد ،وجود دارد و اين امر موجب شكستن لوله ها ، اتصالات و شير آلات ميشود . بنابراين با توجه به فشار كار لوله هاي موجود و لوله هاي پيشنهادي كه براي فشار 6 الي 12 اتمسفر ساخته مي شوند و همچنين توجه به امكان پوسيدگي آنها پس از كار گذاري ، عدم پاسخگويي فشارپذيري لوله ها در عمل ، نسبت به فشار اسمي ، وجود ضعف شبكه در محل هاي اتصال و عمل نصب متعلقات خط لوله و علاوه بر آن با عنايت به پيش بيني استاندارد صنعت آب كشور حداكثر فشار مجاز شبكه توزيع آبه به مقدار مناسبي بر حسب ستون آب تعيين و محدود ميگردد .[5]
حداقل فشار آب در شبكه توزيع آب بايد به اندازه اي باشد كه در ابتداي هر انشعاب فشار لازم براي مصرف كننده در لوله وجود داشته باشد .اين فشار بايدافت فشار در كنتور و متعلقات ، طبقات و ارتفاع ساختمان و حداقل فشار لازم در آخرين طبقه ساختمان را در پيك مصرف ماههاي گرم سال تأمين نمايد كه براي شهر هايي كه احداث ساختمانها تا سه طبقه مجاز باشد حداقل 20متر ستون آب در نظر گرفته شود بدين لحاظ درتهيه مدل هيدروليكي شبكه توزيع آب به منظور تهيه روندهاي بهره برداري مناسب كه موجب كاهش تلفات آب ميگردد .محدوده فشار حدالامكان بين 20 تا 40 متر ستون آب رعايت خواهد گرديد.[12]
لازم به ذكر است ،بر طبق استاندارد صنعت آب كشور بر اساس كيفيت اجراي شبكه توزيع آب و لوله كشي داخل ساختمانها در ايران ، حد اكثر فشار مجاز شبكه برابر 50متر ستون آب توصيه شده است . حداقل فشار مجاز نيز بايستي به اندازاي باشد كه با توجه به افتهاي فشار شبكه و داخل ساختمان و همچنين تغييرات سطح آب در هيچيك از نقاط برداشت در داخل ساختمانها ،حداقل فشار از 3/0 اتمسفر كم نباشد . حداقل فشار شبكه براي ساختمانهاي يك طبقه 14 متر و براي هر طبقه اضافي 4 متر جهت تأمين ارتفاع و افت فشارهاي داخلي ساختمان بر عدد فوق افزوده مي شود .[11]
تهيه مدل اوليه
با توجه به اطلاعات جمع آوري شده در بخش قبل ،كليه اطلاعات مورد نياز جهت ايجاد مدل اوليه در فرصت هاي مناسب تهيه وبه نرم افزار مدل سازي سيستم هاي توزيع آب شهري EPANETوارد مي گردد و با توجه به قابليت هاي نرم افزار مذكور راه حلهاي كاري مناسب براي متعادل سازي فشار ،احياناً از طريق زون بندي و اصلاح و توسعه شبكه آب و يا استفاده از شيرهاي كنترل فشار و …داده مي شود .[10]
تهيه نقشه هاي بهنگام شبكه توزيع آب :
عدم وجود نقشه ها و يا ناقص بودن نقشه هاي شبكه توزيع آب ، عموماً موجب بروز دشواري هاي بسياري در امر طراحي و بهره برداري اصولي ميگردد . در غالب موارد نقشه ها و مستندات مربوط به سيستم توزيع آب بطور نامنظم و بصورت كامل وجود نداشته و با توجه به تغيير و تحولاتي كه در چند سال اخير در مديريت تأسيسات آب رساني شهري صورت گرفته ، بسياري از اين اطلاعات حذف و نابود گرديده است .[1]
با توجه به اين امر و از آنجايي كه در مطالعات كاهش آب به حساب نيامده وجود نقشه هاي به هنگام شبكه توزيع آب از ضروريات است ،لذا تهيه نقشه هاي بهنگام شبكه توزيع آب در شرح خدمات مطالعات گنجانيده شده است .[10]
عمليات بهنگام ساز ي نقشه هاي شبكه توزيع آب ،يك روند بوده ودر طول زمان بايستي اين فعاليت در دستور كار پرسنل شركت قرار گيرد .تا با هر تغيير يا اصلاحي و يا اخذ اطلاعات به روز تر هر روزنقشه هاي شبكه توزيع آب كامل تر گردد .[1]
در اين ارتباط با توجه به روند هايي كه در امر اتفاقات و حوادث شبكه توزيع آب ، واگذاري انشعاب يا ايجاد تغييرات در آن ، اصلاح و توسعه شبكه توزيع آب، تعمير و نگهداري اجزاء سيستم توزيع آب از قبيل شير آلات و حوضچه ها و ساير موارد اينچنيني اتخاذ مي گردد ، در صورت عمل نمودن پرسنل شاغل در واحد فني و شبكه توزيع آب ، واحد تعميرات و ساير واحد هايي كه به نوعي در ارتباط مستقيم با سيستم توزيع آب قرار دارند ، در طول زمان بر غناي كمي و كيفي نقشه هاي توليد شده افزوده خواهند شد،در غير اين صورت در طول زمان اين نقشه ها از وضعيت به روز بودن خارج خواهد گرديد.با توجه به اين امر، تأكيد مي گردد راهكارها و روندهاي تعريف شده به درستي مورد عمل قرار گيرد تا در آينده شاهد شناسايي هر چه بيشتر و دقيقتر اين سيستم باشيم .[1]
بطور كلي روند تهيه نقشه هاي بهنگام شبكه توزيع آب به شرح ذيل است .
-اخذ نقشه ها ، كروكي ها و كليه اسنادو مدارك موجود در ارتباط با شبكه توزيع آب
-اخذ نقشه هاي ساير زير ساختهاي شهري از ادارات و شركتهاي زيربط و استخراج اطلاعات مورد نياز از نقشه هاي مزبور
-تهيه نقشه هاي كامپيوتري و تهيه لايه هاي اطلاعاتي مورد نياز در محيط كامپيوتر ي
-تهيه روش و دستورالعمل كد گذاري يا به عبارتي كد جغرافيايي عوارض
-پيماييش محلي اوليه و شناخت موانع اجرايي ، تهيه نقشه هاي پايه به هنگام شهر سازي و اختصاص كد جغرافيايي به عوارض شهري
-پيمايش محلي و برداشت اطلاعات موردنياز از قبيل اطلاعات مربوط به خطوط لوله ، شير آلات ، حوضچه شير الات ،و ساير اجزاءو مشخصات فني مربوط به آن .
-بررسي گزارش حوادث و اتفاقات شبكه توزيع آب و استخراج و انتقال اطلاعات به نقشه هاي بهنگام شبكه توزيع آب .
–اخذ و بررسي كروكي هاي مربوط به اصلاح و توسعه شبكه توزيع آب ، استخراج و انتقال اطلاعات به نقشه هاي بهنگام شبكه توزيع آب
-اختصاص كد جغرافيايي به كليه عوارض مطابق دستور العمل تهيه شده
-انتقال اطلاعات جمع‌آوري شده به لايه هاي مربوط در نقشه كامپيوتري
-تهيه پايگاه داده اي درمحيط نقشه به منظور تهيه نقشه هاي gis ready، بدين ترتيب كليه عوارض داراي صفحات مربوط به خود بوده و قابل استخراج و انتقال به ساير پايگاههاي اطلاعاتي و نرم افزار هاي كاربردي است .
-ارائه نقشه هاي بهنگام شده كامپيوتري منطبق بر ساختار سامانه هاي اطلاعات جغرافيايي در اين راستا، همانگونه كه در فوق اشاره گرديد ، به هر يك از عوارض و اقلام اطلاعاتي در سيستم توزيع آب ، كد جغرافيايي منحصر به فردي به منظور شناسايي موقعيت عارضه و نيز دست يابي به اطلاعات توصيفي مربوط به آن اختصاص داده مي شود .از اين رو ، به منظور آشنايي با نحوه و روش كد گذاري جغرافيايي ،در ادمه به تشريح موارد مربوط به كد جغرافيايي براي عوارض مختلف پرداخته شده است .[1]
1-كد گذاري عوارض
الف)لوله ها
به هر يك از خطوط لوله موجود در شبكه توزيع آب كد جغرافيايي اختصاص داده مي شود .در اين ارتباط ضروري است كه منظور از خط لوله ، لوله ايست كه بين دو نقطه وارد گرديده است كد اختصاص داده شده به هر يك از لوله ها از يك حروف لاتين Pمخفف PIPEو يك عدد چهار رقمي ،رقم اول مشخص كنندة منطقه اي كه لوله در آن قرار دارد و سه رقم بعدي نشان دهنده شماره لوله در آن منطقه است . بر اين اساس ،با توجه به بافت شهري و توسعه شبكه و احتمال اصلاح و توسعه هاي آتي فواصل شمارنده لوله ها تعيين مي گردد . بطور معمول شمارنده بافاصله دو تايي در نظر گرفته مي شود .
بعنوان ن مثال دركد جغرافيايي4 123P يعني لوله اي كه در منطقه يك واقع شده و لوله شماره 234در اين منطقه است .[1]
ب) حوضچه شير آلات
به هر يك از ساختمانها و سازه هائي كه به منظور دستيابي به شير آلات در سيستم توزيع احداث گرديده اند و اصلاحاً حوضچه شير آلات ناميده مي شود، يك كد جغرافيايي به منظور شناسايي موقعيت مكاني و دستيابي به اطلاعات توصيفي آن (مندرج در فرمهاي شناسنامه اي )اختصاص داده مي شود . كد اختصاص داده شده به حوضچه شير آلاات از حروف لاتين MHمخففMANHOL يك عدد چهار رقمي كه در آن رقم اول نشان دهنده منطقه اي كه حوضچه در آن واقع شده و سه رقم بعدي شمارة حوضچه در آن منطقه است . در كد گذاري شيرآلاات فواصل شماره گذاري عموماً بصورت پنج تايي در نظر گرفته مي شود ، تا در صورتيكه در آينده حوضچه هاي جديدي در نقاطي كه در حال حاضر شيرآلاتي مجود نيست و يا اينكه شيرآلات آن مدفون گرديده،باكمبود كد و همچنين عدم توالي آنها در يك منطقه مواجه نگرديم .
به عنوان مثال در كد 4585MH يعني حوضچه شير ي كه در منطقه چهار واقع شده و حوضچه شمارة 585در اين منطقه است .[1]
ج) شيرآلات
به هر يك از شير آلات موجود حوضچه شيرآلات يك كد اختصاص داده مي شود . اين كد كه از يك حرف لاتين V مخفف VALVE و يك عدد چهار رقمي تشكيل گرديده است . كه رقم اول شماره منطقه و سه رقم بعدي شماره شير در آن منطقه است .
به عنوان مثال در كد 3455V يعني شيري كه در منطقه 3و شير شماره 455در اين منطقه است .[1]
د)فشار سنج
به هر يك از فشار سنج ها ي نصب شده در سيستم توزيع آب يك كد اختصاص داده مي شود . اين كد از دو حرف لاتين PG بمعناي PRESSURE GAGE ويك عدد شش رقمي تشكيل گرديده است .
درعدد شش رقمي ،عدد اول منطقه اي كه فشارسنج در آن نصب گرديده وسه رقم بعدي شمارهء لوله ايكه فشار سنج بر آن نصب شده ودو رقم آخر شماره فشارسنجي كه در آن منطقه و خط لوله مربوطه است .بعنوان مثال در كد923456PHيعني فشار سنجي كه در منطقه9كه بر روي خط لوله234نصب شده وفشار سنج شمارهء56در اين منطقه وبر روي اين خط لوله است.[1]
ه)مخازن
مخازن موجود در سيستم هاي توزيع آب شهري در انواع مختلفي وجود دارند ،از قبيل مخازن ذخيره ،متعادل كننده يا فشار شكن ،مخازن متعادل كننده فشاروجريان (مخازن ياتانك هاي هوايي )از اين رو در اين طرح به هر يك از مخازن موجود اعم از زمين (مدفون ونيمه مدفون )وهوايي وجداي از نوع استفاده از مخازن يك كد جغرافيايي به منظوردستيابي به موقعيت مكاني و اطلاعات توصيفي مربوط به آن استفاده مي گردد . از آنجايي كه مخازن ممكن است درداخل مناطق و يا تأسيسات واقع باشند ،لذا كد گذاري مربوط به آنها تفاوت خواهد داشت .[10]
كد اختصاص داده شده به مخازن موجود در شبكه توزيع مناطق مختلف سطح شهر از يك حرف لاتين R مخفف RESERVOIR و يك عدد دو رقمي كه رقم اول بيانگر منطقه يا تأسيساتي كه مخزن در آن احداث گرديده و رقم بعدي شماره آن مخزن در منطقه يا تأسيسات است .به عنوان مثال در كد75R يعني مخزني كه در شبكه توزيع سطح شهر در منطقه 7 واقع شده و مخزن شماره 5 در آن منطقه است .[1]
و)تأسيسات
به هر يك از تأسيسات موجود در سيستم انتقال ، تأمين و توزيع آب يك كد يك رقمي اختصاص داده مي شود.[1]
منظور از تأسيسات در اين طرح محوطه هايي بوده كه در بر گيرنده مخازن ، تصفيه خانه ها و ايستگاههاي پمپاژ خارج از شبكه توزيع است .[3]
ز)ايستگاههاي پمپاژ
به هر يك از ايستگاههاي پمپاژ موجود در سيستم توزيع آب يك كد جغرافيايي منحصر بفرد اختصاص داده مي شود . اين كد در مورد ايستگاههاي پمپاژ بوستري كه در شبكه توزيع واقع گرديده اند از سه حرف لاتين NPS مخفف NETWORK PUMPING STATION ويك عدد دو رقمي كه رقم اول در آن بيانگر شماره منطقه و رقم دوم شماره ايستگاه در آن منطقه است . در مورد ايستگاههاي پمپاژ موجود در تأسيسات نيز كد اختصاص داده شده از سه حرف لاتين FPS مخفف FACILITIES PUMPING STATION و يك عدد دو رقمي كه رقم اول بيانگر شماره تأسيسات و رقم دوم شماره ايستگاه در آن تأسيسات است .[1]
ر)الكتروموتور پمپها
به هر يك از الكتروموتور پمپهاي واقع در ايستگاههاي پمپاژ يك كد جغرافيايي اختصاص داده مي شود. اين كد در مورد پمپهاي نصب شده در شبكه توزيع از دو حرف لاتين NP مخفف NETWORKPUMP و يك عدد سه رقمي كه رقم اول در آن بيانگر شماره منطقه و رقم بعدي بيانگر شماره ايستگاه و رقم سوم نشانگر شماره پمپ در آن ايستگاه و منطقه است . به عنوان مثال در كد 245NP يعني پمپ نصب شده در شبكه توزيع ، منطقه دو ، ايستگاه شماره چهار و پمپ پنجم در اين منطقه و ايستگاه است . [1]
2- كدمشخصه
منظور از كد مشخصه ،كدي بوده كه جهت شناسايي خصوصيات يك عارضه از قبيل لوله يا شيرآلات استفاده مي شود ،كد مشخصه براي اين موارد به شرح زير است .[1]
الف)لوله ها
به منظور شناسايي مشخصات توصيفي يك لوله از علايم اختصاري و روش زير در اين طرح استفاده مي گردد .[12]
-جنس لوله
بمنظور شناسايي جنس لوله از علايم اختصارص به شرح زير استفاده مي گردد .
لوله پلي اتيلن PE: POLYETHLEN PIPE لوله پلي وينيل كلرايد (پي .وي .سي ) P.V.D: POGY VENYL HLORIDE لوله آز بست سيمان A.C: ASBESTOS CEMENT PIPE لوله چدني I: CAST IRON
لوله چدن نشكن يا داكتيل DCI: DUEDILE CASD IROR
لوله فولادي ST: STEEL PIPE
-قطر لوله
قطر لوله برحسب ميليمتر بيان مي گردد. در مورد لوله هايي كه بر حسب اينچ بيان مي گردند، به منظور يكنواختي و استفاده از سيستم متر يك در تمامي موارد مي بايست تبديل واحد صورت گيرد (هر اينچ معادل 25 ميليمتر ) و در نقشه ها تنها قطرها بر حسب ميليمتراندازه گذاري گردد. قطر لوله مي بايست در مقابل علامت اختصاري جنس لوله وارد شود به عنوان مثال 160PE يعني لوله پلي اتيلن به قطر 160 ميليمتر .[10]
-عمق لوله گذاري
بمنظور نشان دادن عمق لوله گذاري لوله هاي سيستم توزيع آب بر روي نقشه ها از حرف لاتين H كه در مقابل آن عمق لوله گذاري بر حسب متر نوشته شده است ، استفاده مي گردد .بعنوان مثال 2/1H يعني لوله اي كه در عمق 2/1متري از سطح زمين كارگذاري شده است .[1]
ب)شيرآلات
بمنظور شناسايي نوع شير آلات در سيستم توزيع و انعكاس آن بر روي نقشه هاي شبكه توزيع آب و نقشه هاي تأسيسات از علائم اختصاري به شرح زير استفاده مي شود .[12]
شير دريچه اي يا كشوييGV: GATE VALVE
شير پروانه اي BFV: BUTTERFLY VALVE
شير يكطرفه CV: HECN VALVE
شير كاهنده فشار PRV: PRESSURE REDUCING VALVE
شير فشار شكنPBV: PRESSUR BREAKING VALVE
شير نگهدارنده فشارPSV: PRESSUR SUSTAINING VALVE
شير كنترل جريان FCV: FLOW CONTROL VALVE
شير هواي تك روزنهSAV: SINGLE AIR VALVE
شير هواي دو روزنه DAV: DUBLE AIR VALVE
فنل و تصفیه آن - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
تأثیر پوست پرتقال در تصفیه آبهای رنگی پسماندهای صنعتی - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
تصفيه خانه فاضلاب شير پگاه - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
نقش گیاه تیره زنبق در دفع باکتری ها از فاضلاب در سیستم وتلند - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
مگس فاضلاب - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
تعیین حساسیت ضد میکروبی و تشخیص ژن هـای مقاومت به ونکومایسیـن در انتروکوک های مقاوم به ونکومایسین ج - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
استفاده از خاک اره در حذف فلزات سنگین از فاضلابهای صنعتی - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
بررسی اثر فیلترهای مستغرق همراه با ازن در تصفیه بیولوژیکی فاضلاب خانگی - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
تاثیر فاضلاب بر افزایش گازهای گلخانه ای - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
ساركوسيستيس - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
اسپيروكت - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
آلودگی آب و جوامع - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
آب ناسالم عامل 10 درصد بیماری ها است - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
چطور می‌توان نیترات آب آشامیدنی را کاهش داد؟ - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
بهبود کنترل PH پساب های صنعتی - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
نیازهای زیست محیطی و راه‌کارهای مؤثر - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
استفاده از بیوفیلم ها در حذف آلودگی - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
معیارها و رهنمودهای تحلیل کیفیت میکروبی آب آشامیدنی - شنبه دهم اردیبهشت 1390
بایو جاذب فلزات سنگین (جایگزین رزین کاتیونی) - جمعه نهم اردیبهشت 1390
ضربه قوچ و جلوگیری از آن - جمعه نهم اردیبهشت 1390
آهک زنی آب - جمعه نهم اردیبهشت 1390
كيفيت آب آبياري - جمعه نهم اردیبهشت 1390
کلر موجود در آب استخرها خطر ابتلا به آسم و آلرژی را تشدید می‌کند - جمعه نهم اردیبهشت 1390
پرش هیدرولیکی - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
منابع و خصوصیات آب و آلودگی آن ها - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
تکنولوژی سيستم رادار در خطوط فاضلاب - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
آشنایی با فاضلاب بیمارستانی و سیستم های تصفیه - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
ددت سمی که می بایست معدوم می شد - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
بررسی آلترناتیوهای تونل تاسیسات شهری - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
آشنايي با برخي از اصطلاحات رايج در گندزدايي و ضدعفوني - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
آب مورد استفاده در دياليز - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
اصطلاحات زیست محیطی - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
ترسيم فني و نقشه كشي - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
نقشه های توپوگرافی - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
رواناب و هیدروگراف های رواناب - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
متدهای اصطکاک - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
سال شمار آبرسانی و معادلات جریان - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ - چهارشنبه هفتم اردیبهشت 1390
چرخه فسفر - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
راههای ساده برای حفظ محیط زیست - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
آنالیز و شناسایی آمونیاک:(NH3) - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
رنگ آمیزی کپسول باکتری - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
ضرورت مديريت يکپارچه منابع آبي - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
روشهای کهن آبیاری بدعتی تحسین برانگیز - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
سامانه آب شیرین کن شهر قرچک - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
جريان آبهاي زير زميني و تغذيه آنها - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390
نقش دیاتومیت ها در تصفیه - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390
آلودگی آب,نحوه و عوامل آن - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390
تعيين نقاط نصب فشار سنج و انجام عمليات فشارسنجي
به منظور تعيين و انتخاب نقاط نصب فشار سنج د رابتدا لازم است سيستم آب رساني و توزيع آب دقيقاً مورد بررسي قرار گرفته و پس از شناخت دقيق خصوصيات سيستم و همچنين انجام بررسي هاي لازم در خصوص وضعيت توپو گرافي منطقه مورد مطالعه ، نقاط نصب فشار سنج به گونه اي انتخاب گردند كه بتوان پس از نصب و قرائت فشارسنجهاي مورد نظر ، وضعيت فشاري سيستم توزيع را در كليه مناطق بررسي و تعيين نموده و همچنين از نتايج حاصل از آن در ارتباط با كاليبراسيون مدل هيدرو ليكي كه هدف نهايي از انجام اين فعاليت بشمار مي آيد ، استفاده نمود .
بطور كلي جهت تعيين نقاط نصب فشار سنج در يك سيستم توزيع آب عموماً بررسي هاي ذيل انجام مي گردد :[1]
- مطالعه انواع شبكه هاو تعيين وضعيت شبكه موجود
- وضعيت توپوگرافي و مورفولوژي منطقه
- نحوه تقسيم بندي نواحي فشاري شبكه توزيع
- چنانچه كليه موارد فوق در تعيين نقاط نصب فشارسنج در سيستم مورد توجه و مطالعه قرار گيرد در تفسير نتايج حاصل از قرائت فشارسنج ها با كمترين مشكل مواجه خواهيم بود . در غير اين صورت اولين نشانه هاي عدم بررسي كافي ، تفسير غلط نتايج بوده كه بالطبع بر بهره برداري سيستم تأثير گذار خواهد بود . از اين رو لازم است تا ضمن توجه كافي به نكات فوق نقاطي طرح و مشخص گرد كه در دوره بهره برداري از حد اقل اشكالات بر خوردار باشد . با توجه به اين مراتب ، در ادامه ابتدا انواع شبكه هاي توزيع مورد بررسي قرار گرفته و همچنين ساير موارد مطرح تشريح گرديده است .[1]
بررسي و مطالعه نقشه هاي سيستم توزيع آب
قبل از تشريح سيستم توزيع آب ، لازم است نكاتي در ارتباط با انواع سيستم هاي توزيع و نحوه تقسيم بندي آن ارائه گردد و سپس بر اساس شناخت حاصل شده، سيستم موجود مورد بررسي قرار گيرد .
در اين راستا، ابتدا به تشريح تقسيم بندي شبكه هاي توزيع آب پرداخته شده ودر آخر شبكه موجود مورد بررسي قرار گرفته است .
انواع شبكه هاي توزيع آب به دو دسته كلي بر اساس موارد زير قابل تقسيم بوده كه در ادامه به تشريح پرداخته شده است .[5]
-نحوه لوله گذاري
-سيستم تأمين فشار
الف) تقسيم بندي شبكه توزيع از نظر نحوه لوله گذاري
در اين تقسيم بندي شبكه توزيع به سه دسته شاخه اي، حلقوي و مختلط تفكيك مي شود .
شبكه شاخه اي
در اين سيستم همواره لوله هايي با اقطار كوچكتر از لوله هاي با اقطار بزرگتر منشعب مي شود . جهت جريان غالباً از لوله اصلي به لوله هاي فرعي است . در اين سيستم چنانچه لوله اصلي دچار شكستگي شود قطع آب در قسمت هاي پايين دستي خواهد بود كه اين مو ضوع از معايب اين سيستم شمرده ميشود . از ديگر معايب اين سيستم راكد ماندن آب در زمان كاهش مصرف مي باشد ، كه موجب رسوب گذاري در لوله و تغيير رنگ و مزه آب مي شود . تغييرات فشار در اين شبكه ها عمدتاً به صورت خطي با توجه به ميزان افت هاي اصلي و جزئي است .[4]
شبكه حلقوي
در اين سيستم شبكه از يك حلقه اصلي به صورت كمربندي و حلقه هاي دروني تشكيل يافته است و آب توسط حلقه اصلي به حلقه هاي دروني وارد گرديده وبه مصرف كننده مي رسد . در اين نوع از شبكه ها بسته به نوسانات مصرف جهت جريان تغيير مي يابد . هزينه اجراي شبكه هاي حلقوي به دليل طولاني شدن لوله گذاري افزايش مي يابد و همچنين به دليل نا مشخص بودن جهت جريان آب در لوله محاسبات آن پيچيده مي باشد ، البته ناگفته نماند كه اين نوع شبكه از مطلوب ترين نوع شبكه ها به حساب مي آيد . در رابطه با اين شبكه ها خاطر نشان مي سازد به دليل تغذيه جريان از نقاط مختلف ،توزيع فشاري در حالت توازن نسبي قرار داشته و با توجه به اينكه توزيع و مصارف از يك حالت متعادلي بر خوردار است لذا تغييرات شديد فشاري قابل ملاحظه نمي باشد .در تعيين نقاط فشار سنج در اين شبكه ها بايستي توجه داشت نقاطي به عنوان نقاط نصب فشار سنج در نظر گرفته شود ، كه تعدادسر شاخه هاي ورودي و خروجي با هم برابر باشد .[5]
شبكه هاي مختلط
اين سيستم همان طوري كه از نامش پيداست تلفيقي از دو سيستم شبكه توزيع شاخه اي وحلقوي است .با توجه به اين موضوع كه ايجاد شبكه هاي حلقوي عليرغم تمامي مزاياي مرتبط با آن هزينه زيادي را در اجراء طلب مي نمايد ، در اكثر شهرها بسته به وضعيت خيابانها ومعابر شهري شبكه هاي مختلط طراحي واجرا گرديده است در تعيين نقاط نصب فشارسنج در اين قبيل شبكه هاي توزيع بايستي توجه داشت ، در بخش حلقوي نقاطي بعنوان نقاط نصب فشارسنج در نظر گرفته شود كه سر شاخه هاي برابري داشته باشد و در بخش شاخه اي نيز نقاط كورشبكه به عنوان نقاط نصب در نظر گرفته شود . همچنين بايستي توجه داشت در بخشهاي حلقوي كه به شبكه شاخه اي منتهي مي شود نيز نسبت به نصب فشار سنج اقدام گردد.[4]
ب) تقسيم بندي شبكه هاي توزيع از نظر سيستم تأمين فشار
جهت ايجاد جريان در يك شبكه توزيع و تأمين فشار لازم همواره سعي بر اين است كه از نيروي ثقل استفاده شود .
شبكه هاي ثقل بر سادگي طرح آنها، در زمان بهره برداري از اطمينان بيشتري برخوردار مي باشند. در صورتي كه به دلايل گوناگون ايجاد شبكه ثقلي امكان پذير نباشد ، فشار لازم در شبكه توزيع آب توسط ايستگاههاي پمپاژ تأمين مي گردد .
در هر حال شبكه هاي توزيع از نظر تأمين فشار به انواع مختلف به شرح ذيل تقسيم بندي مي شوند . [5]
شبكه ثقلي نوع اول
چنانچه منطقه مورد مطالعه از وسعت كمي برخوردار باشد و اختلاف ارتفاع به حد كافي وجودداشته باشد، فشار تمامي منطقه بوسيله يك يا چند مخزن با رقوم ارتفاعي يكسان تأمين مي گردد .[5]
شبكه ثقلي نوع دوم
در صورتيكه وسعت و تغييرات ارتفاعي منطقه ناچيز نباشد ، استفاده از يك يا چند مخزن با رقوم ارتفاعي يكسان امكان پذير نبوده و در اين حالت بايد با نصب تأسيسات كاهش فشار از نوع مخزني يا مكانيكي (شير فشار شكن ) شهر را به مناطق مختلف فشاري تقسيم بندي نمود .[5]
شبكه ثقلي مركب
در مناطقي كه از چند طرف به ارتفاعات طبيعي محدود مي گردند ، مي توان مخازن ديگري در ارتفاعات پايين تر از مخزن اصلي احداث نمود . با اين روش در ساعات پيك مصرف همه مخازن به شبكه توزيع متصل بوده و در مدار بهره برداري قرار خواهند داشت ، در ساعات كم مصرف برخي از مخازن در مدار قرار خواهند گرفت و به منظور جلوگيري از سر ريز آب مخزن پايين دست نياز به تهيه و نصب تأسيسات كنترل جريان ( شيرهاي كنترل جريان در ورودي مخازن ) است .
از محاسن اين سيستم كاهش قطر لوله هاي اصلي شبكه توزيع نسبت به حالت ثقلي ساده است ، كه باعث كاهش هزينه هاي اجرايي مي گردد .[5]
پمپاژ ثقلي
در صورتي كه محل تأمين آب در پايين دست شهر باشد و شبكه توزيع در رقوم بالاتري از محلهاي تأمين قرار داشته باشد ناگزير بايد آب را به شبكه توزيع پمپاژ نمود . كه در ساعات كم مصرف آب پمپاژ شده وارد مخازن ذخيره مي شود ودر ساعات پيك مصرف ايستگاه پمپاژ و مخزن تواماً شبكه توزيع را مشروب مي سازند .در اين سيستم نقاط نصب فشار سنج با توجه به تغييرات شيب هيدروليكي انتخاب مي گردد. [5]
پمپاژ مستقيم
چنانچه اختلاف ارتفاعي كافي در محدوده منطقه وجود نداشته باشد ، توزيع و تأمين آب با پمپاژ مستقيم آب به شبكه توزيع صورت مي گيرد. استفاده از اين سيستم به دليل نوسانات فشار در ساعات مختلف مصرف با اشكالات زيادي همراه خواهد بود و معمولاً در شرايط خاص و مناطق كوچك به كار برده مي شود . با توجه به اين امر در نقاط نصب فشار سنج بايستي تغييرات شرايط جريان به خوبي شناخته شده و بررسي مصارف به دقت صورت گيرد .[5]
در اين حالت ظرفيت و ارتفاع پمپاژ ، به گونه اي تعيين مي گردد كه علاوه بر تأمين آب مورد نياز در حالت حداكثر مصرف ، جبران نوسانات ساعتي فشار مورد نياز در شبكه نيز تأمين گردد . كنترل پمپ ها در اين حالت توسط سوئيچ هاي فشاري و متناسب به مصرف در شبكه خواهد بود .[4]
بدين نحو كه در شرايط پيك مصرف كليه پمپها روشن و متناسب با نياز شبكه آب مورد نياز و فشار لازم را ايجاد مي نمايد. به تدريج با كاهش مصرف در شبكه بالطبع فشار افزايش يافته و دبي پمپها تقليل مي يابد . لكن قبل از اينكه پمپـــها در شرايط نا مطلوب از لحاظ راندمان كاري قرار گيرند . توسط سوئيچ هاي فشاري و تابلو هاي فرمان پمپ ها به ترتيب يكي پس از ديگري خاموش مي گردد .به نحوي كه ساير پمپ ها روشن در شرايط كاملاً مناسب و مطلوب كاري قرار گيرند . وبالعكس، با افزايش مصرف در شبكه و افزايش گذر حجمي هر پمپ فشار كاهش يافته و در مسير كاهش فشار تا آنجايي ادامه خواهد يافت كه فشار پمپ ها از يك مقدار حداقل كمتر نگردد .[12]
در اين حالت نيز توسط سوئيچ هاي فشاري پمپ ها به ترتيب و يكي پس از ديگري شروع به كار مي نمايد به نحوي كه كليه پمپ ها در يك شرايط كاري مناسب از لحاظ راندمان قرار گيرند .[12]
واضح است عملكردپمپهاباتوجه به دامنه تغييرات دبي وارتفاع آنهابه نحوي مي باشد كه در شرايط نامطلوب از لحاظ راندمان قرار نخواهند گرفت و از طرفي فشار ماكسيمم ايجاد شده توسط پمپ ها در شبكه از حد مجاز تجاوز نمي نمايدوپمپ ها در حد اقل فشار نيز تأمين كننده حداقل فشار مورد نياز در شبكه خواهند بود. ذكر اين نكته ضروريست كه استفاده از سيستم سوئيچ فشاري اين امكان را به وجود مي آورد كه پمپ ها همواره در شرايط مطلوب كاري قرار گيرند و از عمر مفيد بيشتري بر خوردار باشند و همچنين در ميزان برق مصرفي نيز صرفه جويي گردد . از آنجائي كه گذر حجمي پمپ ها با استفاده از سوئيچ هاي فشاري و راندمان مناسب بين دو حد بالا و پايين مصرف تنظيم مي گردد . بنا براين بر اثر خارج شدن يك پمپ از مدار پمپ هاي در حال كار از لحاظ راندمان دچار اختلال نمي گردد . اين امر در تفسير نتايج فشار سنجي بايستي به دقت مورد توجه قرار گيرد .در اين نوع سيستم ها از جمله مهم ترين نقاط نصب فشار سنج خروجي ايستگاههاي پمپاژ است .[5]
پمپاژ مستقيم با كنترل توسط مخزن هوايي
استفاده از سيستم پمپاژ مستقيم با معايب زيادي همراه است . لذا در اغلب موارد جهت ايجاد يك سيستم مطمئن تر از مخازن مابين محل مصرف و ايستگاه پمپاژ استفاده مي گردد ، كه مخزن تعبيه شده وظيفه كنترل فشار كار پمپها را عهده دار است . در اين حالت پمپها براي حداكثر مصرف روزانه طراحي مي شوند . [5]
چنانچه مراكز مصرف مابين محل مخزن هوايي و ايستگاه پمپاژ واقع باشند و تأمين آب توسط مخزن هوايي و ايستگاه پمپاژ صورت گيرد ، تغييرات دبي و فشار آب در خطوط لوله كمتر خواهد شد .
از اين رو از جمله نقاط نصب فشار سنج در اين محدوده قرار دارد .
بطور كلي انواع فشار در شبكه هاي آب رساني عبارتنداز :
-فشار استاتيكي شبكه كه با صفرفرض نمودن جريان در لوله ها و در نظر گرفتن بلند ترين سطح آب در مخزن به دست مي آيد . حداكثر فشار استاتيكي ، نبايستي از حداكثر فشار مجاز در شبكه ، افزون تر گردد .
-فشار ديناميكي شبكه كه در هر نقطه از شبكه ، با كاستن افت فشارها از فشار كلي ، به دست مي آيد . حد اقل فشار ديناميكي بايستي از حداقل فشار مورد نياز در شبكه بيشتر باشد .[4]
ب) وضعيت توپوگرافي
بررسي وضعيت توپو گرافي و مورفولوژي شهر به دليل تأثير آن بر روي پارامتر هاي هيدروليكي جريان و نحوه تأمين فشار شبكه توزيع از مسائل مهم و قابل تامل در انتخاب محلهاي نصب فشار سنج به شمار مي آيد .
كه با توجه به نقشه هاي توپوگرافي و بازديد محلي انجام مي گردد .[1]
تهيه نقشه نقاط نصب فشار سنج
همانطور كه اشاره شد پراكندگي فشار سنج هاي نصب شده بر روي سيستم توزيع آب بايد بگونه اي باشد كه بتوان با قرائت آنها وضعيت فشار سيستم را در كليه نقاط با دقت قابل قبول برآورد و تعيين نمود ،از آنجا كه اين امر منوط به انتخاب صحيح نقاط فشار سنجي مي باشد از اينرو دقت در انتخاب نقاط نصب فشار سنج از اهميت ويژه اي برخوردار است .
بطور كلي مواردي كه در انتخاب تعداد ونقاط نصب فشارسنج موثر واقع گردند عبارتنداز :[5]
-وضعيت شبكه توزيع آب از نظر تأمين فشار سيستم .
-تنوع سيستم هاي تأمين فشاردر شبكه توزيع آب .
-وضعيت تو پوگرافي منطقه .
-تراكم لوله گذاري در شبكه توزيع آب .
-تنوع اتصالات و ارتباطات لوله ها (نحوه لوپ بندي ).
در ابتدا وضعيت شبكه آب از جنبه هاي مختلف از نظر نحوه تأمين فشار سيستم ، نوع و تراكم لوله گذاري و وضعيت توپو گرافي وساير موارد مطرح در تعيين نقاط نصب فشارسنجي مورد بررسي قرار گرفت . بر اين اساس با توجه به بررسي هاي صورت گرفته ، نقاط نصب فشارسنج ها انتخاب مي گردند .[5]
تهيه فرمهاي ثبت قرائت فشارسنجها
به منظور اندازه گيري ميزان فشارجريان فرم قرائت فشارسنج ها مطابق فرم شماره 1 طراحي و تهيه گرديده است .
در اين راستا لازم است براي كليه فشارسنجهاي موجود در شبكه توزيع آب فرم مزبور تهيه و تكميل گردد . نحوه تكميل فرم قرائت فشار به شرح زير است :[1]
كد فشار سنج
در اين رديف براساس كد هاي درج شده در نقشه نقاط نصب فشار سنج يا شناسنامه ايستگاه فشار سنجي كد هر يك از فشار سنجها درج مي گردد .
مختصات محل نصب
مختصات جغرافيايي محل نصب كه شامل طول و عرض جغرافيايي و رقوم ارتفاعي گره محل نصب مي باشد در اين رديف درج مي گردد . مختصات محل نصب فشار سنج و شناسنامه هاي فشارسنجي موجود است .[1]
آدرس
در اين قسمت آدرس محل نصب فشار سنج درج مي گردد .[1]
مشخصات قرائت فشارسنج
فشارسنجهاي نصب شده در شبكه توزيع بايد بر اساس برنامه قرائت فشار تهيه شده قرائت شوند . از اين رو در اين بخش تاريخ قرائت ، ميزان فشار درج مي گردد [1]
(مطالعات كاهش آب بحساب نيامده )
تعاريف و اصطلاحات رايج در مدل سازي
همانند ساير علوم، درعلم مدل سازي اصطلاحات تخصصي خاصي رايج بوده كه در ادامه برخي از آنها تشريح گرديده است .
سيستم system
به شبكه اي از اجزاي به هم پيوسته كه قادر به پاسخ گويي به يك يا چند محرك مي باشند ، اصطلاحاً سيستم اطلاق مي شود ، مانند سيستم انتقال و توزيع ، سيستم جمع آوري فاضلاب و امثالهم.[5]
مدل MODEL
مدل آن چيزي است كه سيستم را با غير از خود سيستم تشريح مي كند ، يا به عبارتي، هر روش يا روند سازمان يافته اي كه به منظور آناليز مسائل و پيش‌بيني‌رفتار سيستم به كارگرفته مي شود ، مدل نام دارد .مدل ها بر اساس ساختار و نحوه عملكرد به چند دسته به شرح زير تقسيم گرديده اند .[5]
الف)مدل رياضي(MATHEMATICAL MODEL )
در صورتي كه يك مدل با استفاده از روابط و الگو ريتمهاي رياضي ، سيستم را تعريف و تشريح نمايد ، به آن مدل رياضي گفته مي شود ،بر اين اساس مدلهاي مختلفي به شرح زير تعريف گرديده است .[5]
الف-1)مدل قطعي ( DETERMINISTIC MODEL )
مدلي كه به منظور توليد برونداد يا پاسخهاي سيستم به محرك يا ورودي هاي مكاني و زماني ،، بر اساس يك سري معادلات و روشهاي پذيرفته شده رياضي پايه ريزي شده است را مدل رياضي قطعي مي گويند .اغلب مدلهاي تجاري مدلهاي سيستم هاي توزيع آب در اين دسته قراردارند . [5]
الف-2)مدل استوكستيك STOCHASTIC MODEL) )
مدل استوكستيك مدلي است كه در آن به منظور توليد يكسري پاسخ هاي تصادفي بر اساس خصوصيات و سوابـق آماري پاسخ هاي سيستم ،از روابط آماري جهت پيش بيني وضعيت حال و آينده سيستم ، در حالات مختلف استفاده مي شود .در كاربرد مدل استوكستيك موارد زير مطرح است .[5]
-معمولاً نياز به مانيتور كردن بررسي سيستم در يك محدوده وسيعي از حالات متصوره است .
-معمولاً براي كاربرد خاص و يك سيستم معين تهيه مي گردد از اين رو نمي توان مدل استوكستيك تهيه شده براي يك سيستم را در سيستم ديگر مورد استفاده قرار داد .
-روشهاي آماري مورد استفاده جهت تهيه مدل استوكستيك يك سيستم را مي توان جهت ديگر سيستم ها مورد استفاده قرار داد .
الف-3)مدل تخصصي يا نظام يافته RULIR EXPERT MODEL ) )
در اين مدل نيز از روابط رياضي استفاده مي شود .نكات قابل ذكر در اين مدل به شرح زير است :
-از اين مدل اغلب در كنترل سيستم يا سيستم كسب و كنترل داده ها (SCADA) استفاده مي شود.
-معمولاً براي يك سيستم خاص و كاربرد ويژه بر اساس يك سري پارامترهاي كنترلي ايجاد مي گردد .
-اين مدل ممكن است براي يك سيستم ديگر قابل استفاده نباشد .
-مراحل و روشهاي بكار گرفته شده در تهيه اين مدل براي يك سيستم در ساير سيستمها قابل كاربرد است .[5]
الف-4)مدل تركيبي COMBINED MODEL
مدل تركيبي ، مجموعه اي از سه مدل فوق به منظور افزايش كارايي بود .ودر اغلب موارد فعاليت هاي مدلسازي و كاربردي ، تركيبي از كليه مدلهاي فوق مورد استفاده قرار مي گيرد . به عنوان مثال:
-بيشتر مدلهاي سيستم توزيع آب مدل قطعي است .
-مدل تهيه الگو هاي مصرف ( براساس فاكتورهاي مختلف ساعتي ، روزانه، هفتگي، فصلي يا ساليانه )عموماً توسط مدلهاي استو كستيك انجام مي شود
-جهت ايجاد ارتباط مدلهاي قطعي و استوكستيك با ساير بانك هاي اطلاعاتي و مدلهاي مختلف معمولاً از مدلهاي تخصصي استفاده مي شود .[5]
ب)مدلهاي كامپيوتري COMPUTER MODEL
مدلي كه كليات رياضي در آن توسط كامپيوتر انجام مي شود را مدل كامپيوتري گويند .با توجه به اين تعريف هر يك از مدلهايي كه فوقاً آورده شده است در اين تعريف قابل ارائه هستند . بطور كلي دراين مدل با استفاده از روشهاي عددي تعداد زيادي معادله و روابط رياضي به روش تكراري ( هاردي كراس)يا به صورت همزمان (روشهاي نيوتن – رافسون و تئوري خطي ) جهت به دست آوردن نتايج حل مي گردند .[5]
شبيه سازي SIMULATION
كاربرد مدل را شبيه سازي گويند .شبيه سازي سيستمهاي توزيع آب به دو صورت به شرح زير صورت مي گيرد .
الف)شبيه سازي تك واقعه يا استاتيك
استفاده از مدل به منظور شبيه سازي پاسخ سيستم به يك حالت خاص و معين از جريان را شبيه سازي تك واقعه يا دائمي يا استاتيك نامند.در اين حالت ، به عنوان مثال مصارف گره هاي مختلف در شبكه و سطح آب درون مخازن ثابت فرض شده و پاسخ شبكه در حالات خاص همچون حداكثر يا حداقل جريان ساعتي توجه داشته و از اين رو ودرلحظات و وقايع ديگر قابل كاربرد نمي باشد . با توجه به اين امر در شبيه سازي دائمي يااستاتيكي موارد زير مطرح است . [1]
-حالت هاي جريان با زمان ثابت مي ماند .
-از آن جهت مدل نمودن حالات مختلف جريان دائمي استفاده مي شود ، از جمله :
-حد اكثر جريان ساعتي، كه در آن (حداكثر مصرف وجود دارد يا دوره هايي كه سيستم در بيشترين فشار كاري قرار دارد )
-حداقل جريان ساعتي ( شبيه سازي تعديلي ) مصرف وجود دارد
دوره هايي كه معمولاً مخازن در حال پر شدن هستند .
دوره هاي كه معمولاً بيشترين حجم جريان عبوري در خطوط لوله است . [1]
ب)شبيه سازي ممتد يا دوره گسترش يافته
در شبيه سازي ممتد يا دوره گسترش يافته يا بطور كلي ديناميكي ،از مدل به منظور شبيه سازي پاسخ هاي سيستم به يك سري از وقايع جريان يا پروسه هاي هيدروليكي استفاده مي شود .به بيان ديگر در اين روش جريانهاي متفاوتي در طول فواصل زماني متعدد با فرض ثابت بودن دبي و فشار در هر فاصله زماني در شبانه روز شبيه سازي مي گردد . از اين رو ، از آن مي توان جهت دست يابي به مقادير دبي و فشار بين ساعات حد اكثر و حداقل جريان استفاده نمود . ازآنجايي كه در اين روش ،پاسخهاي سيستم را مي توان به صورت سري هاي زماني مورد مطالعه قرار داد ، لذا اطلاعات و نتايج بيشتري نسبت به ساير روشها به ويژه روشهاي آماري به دست خواهد آمد .[5]
در شبيه سازي دوره گسترش يافته :
-جريانهاي متغيير با توجه به گامهاي زماني در طول شبانه روز قابل شبيه سازي است .
-جريان و فشار در هر مرحله زماني ثابت باقي مي ماند
-مقادير جريان و فشار بين دو مقدار حدي حداكثر و حد اقل جريان قابل مدل شدن است .
-اندازه تأسيسات و تجهيزات به طور قابل قبول و مؤثري قابل برآورد و تعيين است .
-بمنظور بررسي هاي بهره برداري از آن مي توان استفاده نمود.[5]
مدلهاي كيفي آب
در صورتي كه براي يك سيستم شبيه سازي دوره گسترش يافته صورت گرفته باشد مي توان با وارد كردن پارامترهاي توابع كيفي در آن ،تغييرات كيفي آب را در سيستم مورد مطالعه قرار داد .به مدلي كه به اين طريق تهيه مي شود اصطلاحاً‌مدل كيفي آب گويند .[1]
نكته قابل ذكر اينكه ، در تهيه مدل كيفي بايستي كل اجزاء سيستم در مدل وارد گردد .
متغيير VARIABLE
كميتي كه در هر مرحله كار با مدل قابل تغيير است را متغيير گويند . مانند مصارف0
پارامتر PARAMETER
كميتي كه در هر مرحله كار با مدل مقدارثابتي داشته و غير قابل تغيير است . مانند ضريب زبري
الگوريتم
به مراحل يا روشهاي محاسباتي ، الگوريتم اطلاق مي گردد .[5]
هدف از مدل سازي و كاربردهاي آن:
هدف اصلي در تهيه يك مدل هيدروليكي سيستم توزيع آب ، حصول شناخت كافي و جامع از حالات مختلف موجود در سيستم به منظور ارتقاء كمي وكيفي طراحي و بهره برداري است .اين شناخت بطور كلي در حين ايجاد مدل كاليبراسيون آن حاصل خواهد گرديد .[1]
بطور كلي، از مدل و نتايج شبيه سازي حاصل از آن ، در يك سيستم توزيع مي توان در مواردي به شرح ذيل استفاده نمود .
-طراحي سيستم در ارتباط با اصلاح و توسعه
مدل وسيله مناسبي رادر ارز يابي مهندسي شبكه توزيع آب موجود ، تعريف نواقص ، ارزيابي و برآورد آلترناتيو هاي مطرح در اصلاح و توسعه سيستم در اختيار طراحان قرار مي دهد . [5]
-آموزش بهره برداران
مدل وسيله آموزشي بسيار مناسبي را در آموزش و كمك به بهره برداران در ارتباط با شناخت سيستم و فهم اثرات اعمال سياستها و روشهاي بهره برداري بر كارايي سيستم در اختيار قرار مي دهد
-طراحي روش بهره برداري توسط مدل ، كارشناسان قادر به تجزيه و تحليل سيستم موجود بوده و از طريق آن مي توانند استراتژيها و روشهاي بهره برداري بهينه كه در نهايت منجر به وضع قوانين و دستورالعملهاي مفيدي مي گرددرا تدوين نمايند .
-ارزيابي بهره برداري سيستم نتايج حاصل از مدل، اطلاعات مفيدي را در اعمال سياستهاي مختلف بهره برداري بر كارآيي سيستم در اختيار قرار مي دهد .
-نگهداري سيستم
از طريق مدل امكان ارائه طرح سيستماتيك و بلند مدت در تأمين و نگهداري مبتني بر پيش بيني و پيش گيري فراهم مي گردد .[5]
بهينه سازي سيستم در مواقع اضطراري :
از طريق مدل مي توان به حالاتي كه در مواقع خارج شدن بخشي از شبكه از موارد و انتقال بار بخشي از آن به بخش ديگر حادث مي شود ، شناخت پيدا كرده و بدين ترتيب اقدامات مقتضي را جهت كاهش هر چه بيشتر زيانها به كار بست .[1]
ـ موجودات آب
از طريق مدل مي توان تأسيسات مورد نياز جهت تأمين آب را در مراحل مختلف توسعه شهر با توجه به منابع آبي موجود و مورد نياز تعيين نمود .[5]
-حل مسائل و مشكلات مطرح در فصول گرم سال و مواقع كم آبي و بحران
-مطالعات مربوط به تلفات آب شهري
-مطاله،بررسي ارزيابي سيستم همزمان با بهره برداري
-مطالعات مربوط به مديريت انرژي
-مطالعات و ارزيابي هاي اقتصادي سيستم توزيع
-انجام مطالعات كيفي و روند يابي كيفي
-تعيين اندازه ونوع تأسيسات مورد نياز از قبيل مخازن و ايستگاههاي پمپاژ
-تعيين محل احداث تأسيسات مختلف
-تعيين اندازه ،نوع و محل كارگذاري شير آلات
-تعيين اندازه مناسب لوله ها
-تعيين مورد نياز آتشفشاني
-تعيين مناطق مختلف فشاري و تحليل مسائل خاص هر منطقه
-تعيين نيازهاي آبي و ظرفيت شبكه در نقاط و زمانهاي مختلف
-تعيين ميزان بار وارد به شبكه هاي مجاور و تعديل بار
-پيگردي منابع[1]
محدوديتهاي مدلسازي
به دليل وجود برخي از محدوديت هاي ذاتي در هر مدل ، استفاده از آن در حالات مختلف داراي محدوديتهايي است
از جمله محدوديتهايي كه در استفاده و كاربرد مدل در شبيه سازي سيستم ها ي انتقال و توزيع آب وجود دارد ، موارد زير قابل توجه است .[5]
-مدل كامپيوتري موجب بهبود كميت و كيفيت اطلاعات پايه نمي گردد .
-مدل تنها مي تواند اطلاعات مورد نياز موضوع را از اطلاعات پايه استخراج نمايد و هرگز به غلبه بر كمبود ها و نواقص اطلاعاتي نيست .
-هيچ مدلي قادر به توليد نتايج كاملاً دقيقي نبوده، چراكه هر مدل داراي كمبودها و نواقصي در نشان دادن كل سيستم است .به عبارت ديگر ، با توجه به اينكه هر سيستمي از فرايندها و مكانيزمهاي پيچيده و متنوعي تأثير مي پذيرد و نمي توان تمام آنها را در يك مدل جاي داد ،لذا نتايج صد درصد به واقع نخواهد بود .
-اعداد و نتايج به دست آمده توسط مدل كامپيوتري كاملتر از محاسبات دستي نبوده و تنها تفاوت آن در سرعت و دقت انجام عمليات و محاسبات است .
-عموماً نتايج يك مدل به صورت اعداد ،نمودارها و شكل ها بوده و تفسير نهايي آنها با توجه به شرايط محلي و ساير شرايط موجود به عهده كارشناس مدل سازي است .
-مدل تنها يك نرم افزار كاربردي نبوده كه پس از نصب بر روي كامپيوتر تنها به يك اپراتور جهت ورود اطلاعات و اخذ نتايج از آن نياز باشد ، بلكه بايستي كار بر آشنايي كافي به اصول هيدروليك ، كيفيت آب و مدلسازي داشته باشد .
-استفاده از مدل به منظور پيش‌بيني حالتها و پاسخ ها در شبكه توزيع به يك سري شرايط تعريف شده ،مستلزم آناليز و تفسير دقيق اجزاي مختلف مدل است .
-شبيه سازي يك سيستم نسبت به حالتهاي مختلف ، نيازمند به كاربردن فرضياتي است كه انتخاب آنها تأثير مهمي بر نتايج دارد . عليرغم واقعيتهاي فوق ، يك مدل وسيله اي با ارزش در نشان دادن رفتار سيستم تحت شرايط مختلف بوده و توسط آن مي توان به سؤالاتي پاسخ گفت كه بدون مدل پاسخ به آنها بسيار دشوار و حتي غير ممكن است.
-معمولاً مدلها تمامي اجزاء سيستم رامدل نمي كنند ، چراكه:
-بيشتر شبكه هاي توزيع بسيار وسيع و گسترده هستند
-در بيشتر شبكه هاي توزيع ، تنها اسكلت سيستم براي راحتي كار مدل مي شود.
-اينكه چه لوله هايي براي راحتي كار ، حذف شوند تأثير مهمي در مدل خواهد داشت .[5]
تهيه برنامه قرائت فشار:
بمنظوربررسي وضعيت فشاردرسيستم توزيع آب ،لازم است پس ازنصب فشارسنجهاي موردنظركه نقشه موقعيت ومحل نصب آنهامشخص گرديده ،عمليات قرائت فشارسنجهاي مزبوربه مرحله اجراگذاشته ميشود.دراين راستابرنامه قرائت فشارسنج ها بشرح زيرتهيه وارائه شده است .[1]
1-روزانه كليه فشار سنج هاي نصب شده در شبكه توزيع آب در ساعات معيين (از ساعت 6 صبح لغايت 10شب)طي دو نوبت قرائت گردند.
2-ميزان فشار ،تاريخ و زمان قرائت هر يك از فشارسنجهاي قرائت شده در فرم مربوطه درج مي گردد .
3-زمان قرائت فشارسنج در هر تاريخ ، بايستي حداكثر 3ساعت با زمان قرائت فشارسنج در تاريخ بعد و قبل از آن اختلاف داشته باشد ،از اينرو پس از قرائت فشارسنجها در يك دوره يك ماهه وضعيت فشار در ساعات مختلف شبانه روز طي راههاي مختلف قابل بررسي مي باشد .
4-جهت قرائت فشار در ساعات كم مصرف (از ساعت 10 شب لغايت 6 صبح )هر فشار سنج در هر ماه حداقل در هفت نوبت از ساعت 12 نيمه شب لغايت 6 صبح به ترتيب روزهاي هفته قرائت گردد .[1]
تهيه و تكميل اطلاعات سيستم توزيع آب
در مطالعات كاهش آب به حساب نيامده از جمله فعاليتهاي مثبت تعريف شده جمع آوري اطلاعات مربوط به عوارض مختلف سيستم توزيع آب است .از جمله اطلاعات توصيفي كه مي بايست در موارد مختلف جمع آوري گردد ، موارد زير قابل اشاره است :[10]
-خطوط لوله
-حوضچه شيرآلات
-مخازن
-الكتروموتور پمپها
-فشارسنجها
-جريان سنجها
در اين فعاليت نقشه هاي تأسيسات و تجهيزات سيستم توزيع از قبيل مخازن، ايستگاههاي پمپاژ ، شيرآلات و امثالهم به همراه شناسنامه هاي فني تهيه خواهد گرديد .
در اين راستا ، در گزارش حاضر به بحث راجع به تهيه اين موارد و نحوه تهيـــــه نقشه هاي مربوط و شناسنامه هاي فني پرداخته شده است .[1]
حوضچه شير آلات :
روندتهيه نقشه موقعيت شيرآلات و جمع آوري اطلاعات مربوط به آن به شرح ذيل است .
-تهيه و بررسي نقشه هاي موجود سيستم توزيع آب
-پيمايش محلي حوضچه هاي شيرآلات
-كدگذاري حوضچه شيرآلات و تهيه نقشه هاي كد گذاري شده
-بررسي و تعيين حوضچه هايي كه نياز به پاك سازي ، مرئي نمودن و …دارند .
-تهيه فرم هاي شناسنامه اي به منظور جمع آوري اطلاعات توصيفي
-جمع آوري اطلاعات توصيفي منطبق با فرمهاي شناسنامه اي
-اعلام نواقص، كمبود ها و ايرادات در اين بخش به شركت و پيگيري رفع آنها
با توجه به مراتب فوق ، ضروريت اكيپ پيمايش شبكه توزيع آب تشكيل و فعاليتهايي به شرح زير جهت جمع آوري اطلاعات مربوط به حوضچه شير آلات انجام گيرد .[1]
در اين راستا بايستي كليه حوضچه شيرآلات شناسايي شده ، ضمن اختصاص كد جغرافيايي به هر يك از حوضچه ها ، وضعيت موجود آنها برداشت و نواقص مشاهده شده ثبت گردد .[10]
از آنجايي كه از لحاظ اصول بهره برداري ، مي بايست دسترسي به شير آلات شبكه توزيع آب به آساني ميسر باشد .لذا وجود هر گونه مواد زائد جامد و يا مايع در حوضچه شيرآلات از قبيل آشغال ، زباله ، خاك و نخاله هاي ساختماني ، گل و لاي و ساير مواردي كه دسترسي به تجهيزات درون حوضچه را اعم از لوله هاي ورودي و خروجي ، شيرآلات واتصالات را غير ممكن سازد ، موجب نقض اصل فوق مي گردد .باتوجه به اين امر ، به منظور آگاهي و شناخت از نواقص موجود در هر حوضچه طي بازديد دوره اي انجام شده از حوضچه شير آلات هر منطقه جدولي براي حوضچه شيرآلاات موجود در هر منطقه تهيه و تكميل گردد . اين جدول در بر گيرنده كد جغرافيايي ، نشاني محل واقع شدن حوضچه و نواقص و ايرادات مشاهده شده در آن ، طي بازديد انجام شده باشد .[1]
ضمناً در اختصاص كد جغرافيايي به حوضچه شيرآلات از حروف MHمخفف MANHOLو يك عدد چهار رقمي استفاده مي شود كه رقم اول بيانگر منطقه اي كه حوضچه در آن قرار دارد و سه رقم بعدي شماره حوضچه در آن منطقه است . بعنوان مثال در كد 1235MH يعني حوضچه اي كه در منطقه يك واقع گرديده و حوضچه شمارة 235 در اين منطقه است .[1]
طراحي فرم هاي شناسنامه اي
امروزه در عصر اطلاعات ،نقش اطلاعات به عنوان يكي از مؤثرترين ابزارهادر برخورد با مسائل و مشكات مطرح بوده و اساس تصميم گيري هاي بهينه به حساب مي آيد . اخذ تصميمات لازم و مقتضي بدون دسترسي به اطلاعات مناسب ، معقول و بهنگام امكان پذير نبوده وكيفيت اخذتصميمات لازم و مقتضي بدون دسترسي به اطلاعات مناسب ،معقول و به هنگام امكان پذير نبوده وكيفيت اخذ تصميمات در مديريت ،رابطه مستقيمي با اطلاعاتي دارد كه در ارتباط با مسائل،جمع آوري مي گردند .از اينرو ،مديريت درعصراطلاعات بيشتربه ابزارهاي علمي توجه داردتا ابزارهاي سنتي وكهنه،بخصوص امروزه كه بااستفاده ازكامپيوتر،امكان دسترسي به اطلاعات ،ذخيره وپردازش وبازيابي آن،به سرعت وبادقت فوق العاده اي افزايش مي يابد. [1]
دراين راستا،ذكراين نكته ضرور يست كه كيفيت اطلاعات ازدرجه اول اهميت برخوردار بوده و لذا مي بايست به آن توجه خاصي مبذول گردد . چراكه ،در صورت ناديده گرفتن اين مهم خسارات عمده اي چه از لحاظ زماني و چه از لحاظ هزينه وارد خواهد گرديد.
با توجه به مراتب فوق و از آنجايي كه جمع آوري اطلاعاتي كه يك امر هزينه بر و كاملاً فني بوده ، لذا مي بايست در تعيين اقلام اطلاعاتي دقت خاصي مبذول گردد تا اطلاعات بدون كاربرد جمع آوري نگردد و همچنين قالب اطلاعات جمع آوري شده در شكل مناسبي باشد تا بتوان باكمترين تغيير از آنها استفاده مناسب را به عمل آورد .
بر اين اساس در اين بخش فرمهاي شناسنامه اي منطبق با نيازهاي فعلي و آتي (پياده سازي سامانه هاي اطلاعات جغرافيايي( GIS)درموارد زير در اين فعاليت تهيه و ارائه گرديده است . [1]
-شناسنامه لوله ها
-شناسنامه حوضچه شيرآلات
-شناسنامه مخازن
-شناسنامه ايستگاههاي پمپاژ (الكترو موتورپمپها)
-شناسنامه ايستگاههاي فشار سنجي
-شناسنامه ايستگاههاي جريان سنجي
در صورت تهيه وتكميل فرم هاي شناسنامه اي ، اطلاعات جامع و كاملي از سيستم توزيع آب به منظور پياده سازي سامانه هاي اطلاعات جغرافيايي حاصل خواهد گرديد .[1]
براي هر يك از حوضچه شيرآلات ، مخازن ، الكتروموتورپمپها ،ايستگاههاي فشارسنجي و ايستگاههاي جريان سنجي شناسنامه جداگانه اي تهيه شده و كليه اطلاعات مربوطه جمع آوري شود،تا اطلاعات سيستم توزيع آب تهيه و تكميل شده و براي مراحل بعدي (مرحله تهيه مدل هيدروليكي سيستم توزيع آب) مورد استفاده قرار گيرد . [5]
تهيه مدل هيدروليكي سيستم توزيع آب
در طي يكي دو دهه اخير با رشد صنعت كامپيوتر و روشهاي جمع آوري ، پردازش ، ذخيره سازي آمار و اطلاعات و استفاده از آنها در نشان دادن و شبيه سازي وضعيت موجود ، پيش بيني وضعيت آينده كه در مديريت سيستمهاي توزيع آب بسيار مفيد و ضروري مي باشد . مطابق با ساير علوم و فنون جهش فوق العاده اي پيدا نموده و چشم انداز جديدي را در مقابل متخصصين امر گشوده است . امروزه روشهاي آناليز سيستمهاي توزيع آب بصورت يك تكنيك مطرح و كارا در شناخت رفتار هيدروليكي و كيفي ، ارزيابي طرحهاي توسعه ، بهره برداري و بطور كلي غلبه بر خلاف هاي اطلاعاتي مورد پذيرش قرار گرفته است .در اين راستا ، عليرغم اين حقيقت كه هنوز ابهامات بسياري در توصيف روابط پايه كه تاثير پارامترهاي فرايندي را در سيستم هاي آبي نشان مي دهد وجود دارد ، از مدلها مي توان به عنوان ابزار مؤثر و مناسب در برآورد هاي كمي و كيفي متغيير هاي فرايندي استفاده نمود . [5]
به طور كلي مدلسازي شبكه توزيع آب كه وسيله و ابزار ارزشمندي را در براورد و ارزيابي حالات مختلف سيستم توزيع در اختيار كارشناسان امر قرار مي دهد ،عبارت است از :
فرآيند بكارگيري كامپيوتر در شبيه سازي يك شبكه توزيع آب واقعي به منظور شناخت حالات متصوره در سيستم است .[1]
مراحل مدلساز ي سيستمهاي توزيع آب
جهت تهيه مدل يك سيستم توزيع بايستي مراحل مختلفي به شرح زير صورت پذيرد
الف)تعريف موضوع
اولين گام در تهيه يك مدل تعيين موضوع است .در اين راستا ،مدل سازي سيستم هاي توزيع آب نيز از اين قاعده مستثني نخواهدبود . برخي از موضوعات كلي كه غالباً بر مبناي آنها اقدام به تهيه مدل مي گردد ، عبارت است از :[5]
-مطالعه طرح هاي جامع آب
-مطالعه و بررسي كيفيت آب
-برآورد كارآيي سيستم توزيع آب
-مطالعات مربوط به مديريت انرژي
-طرحهاي اصلاح و ترميم
-برقراري ارتباط با شبكه هاي مجاور
-طراحي سيستم توزيع جديد
-بهره برداري
ب)انتخاب مدل
موضوعات مطرح در انتخاب يك مدل بسيار زياد بوده و توانايي مدلها در بر آوردن اين نيازها بستگي خاص به آنها خواهد داشت .در انتخاب يك مدل سئوالات مختلفي مطرح بوده كه در صورت پاسخ به آنها به راحتي با مرور قابليتهاي نرم افزارموجود ، نرم افزار مورد نظر را انتخاب و مورد استفاده قرار دارد . از جمله سئوالات مطرح عبارتند از :[5]
ميزان پرداختن به به جزئيات در مدل
-مدل كليه لوله هاي موجود در سيستم توزيع آب را شبيه سازي كند .
-مدل كليه شيرآلات ، پمپها ، مخازن و ساير سيستمهاي كنترلي را شبيه سازي كند .
-شير هاي مجزا سازي را در شبيه سازي در نظر گيرد .
-مصرف و الگوهاي آن با چه جزئياتي مورد استفاده قرار گيرد .
-ميزان پرداختن به جزئيات جغرافيايي بعنوان مثال موقعيت لوله ها و گره ها در مدل نشان دهنده موقعيت واقعي آنها در سيستم توزيع باشد .
كاليبراسيون مدل
-كاليبراسيون ديناميك
-كاليبراسيون ساده
نوع شبيه سازي مورد نياز
-دائمي يا استاتيكي
-دوره گسترش يافته يا ديناميكي
-كيفي
نحوه ربط مدل با ساير برنامه هاي كاربردي از جمله GISوCAD،بانكهاي اطلاعاتي و …
نيازهاي سخت افزاري
نيازهاي نرم افزاري
نوع خروجي هاي مورد نياز
ميزان اطلاعات موجود ، قابل دسترسي و تهيه
ملاحظات فني و اقتصادي
پرسنل آموزش ديده
داده ها و اطلاعات مورد نياز
راحتي استفاده و كاربرد
علاوه بر موارد فوق ، در انتخاب يك مدل براي يك هدف خاص بايستي نسبت به برخي از نياز هاي عمومي شناخت كافي داشت .[5]
با توجه به موارد فوق، در انتخاب يك مدل بايستي به جنبه هاي مختلف آگاهي كامل داشته و بر اساس معيارهاي مطرح نسبت به انتخاب نوع مدل و نرم افزاري كه نياز مدنظر را بر آورد مي نمايد ،اقدام نمود .[1]
يكي از اين نرم افزارها كه در مطالعات كاهش آب به حساب نيامده در شركت آب و فاضلاب استان اردبيل به كار مي رود نرم افزار EPANET مي باشد .[10]
ج)جمع آوري و سازماندهي اطلاعات
اطلاعات مورد نياز در مدلهاي سيستم توزيع آب به دو دسته كمي و كيفي تقسيم مي گردند .[5]
ج-1)اطلاعات كمي
اطلاعات كمي مورد نياز درمدل سازي سيستمهاي توزيع آب ،تحت سه شاخه به شرح زير مورد بررسي قرار خواهد گرفت .
اطلاعات مربوط به شبكه
اطلاعات مربوط به بهره برداري
اطلاعات مربوطه به مصرف
ج-1-1 ) اطلاعات مربوط به شبكه
اطلاعات لوله ها ، شامل
كد لوله ، جهت جريان در لوله ، كد گره ابتداو انتهايي لوله ، قطر ، جنس ، طول ، ضريب زبري ، ضريب افت جزيي ، تاريخ نصب ، فشار كار و فشار طراحي و عمق لوله گذاري .[5]
اطلاعات مربوط به شير آلات
كد گره ابتدا و انتها ، قطر ،طول ، ضريب زبري ، نوع شير ، ضريب شير ، تغييرات هد، تاريخ نصب ، جنس شير ، رقوم ارتفاعي ، فشار بالاست و پايين دست [5]
اطلاعات مربوط به پمپ ها
كد گره ابتدا و انتها ، قطر لوله مكش و رانش ، قطر ، هد پمپ ، ظرفيت پمپ ، رقوم ارتفاع محل ، رقوم ارتفاعي نصب پمپ ، قطر پروانه پمپ ، منحني مشخصه پمپ ، نقشه ايستگاه پمپاژ و نتايج آزمايشات پمپاژ [5]
اطلاعات مربوطه به گره ها
نوع گره ( مرچع يا مصرف ) ، كد گره ، رقوم ارتفاعي ، محل گره
نقاطي با فشار معين ( نقاطي كه قبلاً فشار سنجي شده )
نقاطي كه اطلاعات مربوط به فشار آن مورد نياز است .
ج-1-2) اطلاعات مربوط به بهره برداري
مخازن ( ارتفاع آب ، ميزان تغييرات سطح آب )
پمپها ( فشار رانش ، فشار مكش ، دبي جريان ، منحني عملكرد )
شيرهاي كنترل فشار ( فشاربالا دست ، فشار پايين دست ، موقعيت و وضعيت شير )
شير هاي كنترل جريان ( فشار پايين دست ، موقعيت شير ، ميزان جريان )
لوله ها ( ميزان جريان در لوله ها )[1]
ج-1-3 ) اطلاعات مربوط به مصرف [5]
آمار قرائت
آمار توليد آب
مصارف بزرگ
تغييرات مصرف ( تغييرات آب و هوايي ، فصلي ، روزانه ، ساعتي )
نسبت هاي كليدي ( حداكثر روزانه به متوسط روزانه ، حداكثر ساعتي به متوسط روزانه ، حداكثر ساعتي به حداكثر روزانه ، حداقل ساعتي به ماكزيمم ساعتي )
ضريب تلفات آب
طبقات مصرف ( خانگي ، تجاري ، صنعتي ، اداري و ...)
تلفات آب ( نشتها ، شستشوي خطوط ، استفاده هاي غير مجاز ، شستشوي مخازن ، شكستگي خطوط ، عدم دقت كنتورها ، مصارف ثبت نشده )
نيازهاي آبي
نيازهاي آب آتشنشاني
ج- 2 ) اطلاعات كيفي
در صورتيكه تهيه مدل كيفي آب در يك سيستم توزيع مد نظر باشد ، ضريب اطلاعات زير جمع آوري گردد .
با رواحد ، ميانه و انحراف معيار اجزا كيفي
پارامترهاي ايجاد و زوال مواد
آمار و اطلاعات مربوط به به آناليز كيفي آب
اطلاعات مربوط به نتايج اندازه گيري غلظت مواد شيميايي ( مانند كلر )[1]
د) ايجاد مدل
پس از جمع آوري آمار ، اطلاعات و استخراج اطلاعات مورد نياز مدل انتخابي ، فعاليتهايي به شرح زير جهت ايجاد مدل اوليه مورد نياز است .[1]
تهيه نقشه كد گذاري شده سيستم توزيع
تعيين ميزان مصرف گره اي و الگوهاي حاكم بر آن
تهيه فايل هاي ورودي
اصلاح و رفع عيب
در ارتباط با تهيه فايل ورودي لازمست با توجه به فرمت اطلاعات ورودي نرم افزار انتخابي ، اطلاعات جمع آوري شده وارد گردد . در EPANET براي ايجاد مدل نياز به سه فايل اطلاعاتي به شرح زير است .
فايل هاي اطلاعات ورودي
فايل اطلاعات نقشه
فايل تصحيح مدل ( انتخابي )[10]
بررسي و تعين معيارها و محدوديت ها
در تهيه مدل هيدوليكي و ارائه سناريوهاي بهره برداري همواره به اين نكته توجه ميگردد كه فشار و جريان در خطوط لوله و در حد مطلوب و در محدوده معيارهاي موجود قرار گيرد . از اينرو در اين بخش ، مباني معيارهاي مورد نظر تشريح گرديده است .[5]
الف) دبي جريان
سيستم آبرساني شامل خطوط انتقال و شبكه توزيع آب بايستي بتواند آب مورد نياز كليه مصرف كنندگان و همچنين حداكثر نياز شبانه روزي مصرف كنندگان بخصوص در روزهاي گرم فصل تابستان براي تمام دوره طرح و در هنگام بهره برداري را تامين نمايد. بنابراين سيستم آبرساني بر طبق نيازهاي آبي تعيين شده مي بايست در طول دوران بهره برداري ، ظرفيت انتقال و توزيع آب به ميزان مورد نياز را دارا باشد . بر طبق بررسيهاي انجام شده ، دبي جريان مورد نياز تعيين گرديده است .[5]
ب) سرعت جريان
بطور كلي سرعت جريان در خطوط لوله از سه نقطه نظر به شرح زير بايستي مورد توجه و بررسي كامل در امر طراحي و بهره برداري ( تهيه مدل هيد روليكي ) قرار گيرد .[1]
سرعت آب در لوله هاي انتقالي توزيع ، نبايد از حدي بيشتر گردد . زيرا افزايش سرعت آب از يك رو بر اساس معادله دارسي و ايسباخ سبب افزايش افت فشار و از سوي ديگر تاسيسات ايجاد فشار ، سبب بالا رفتن ارتفاع رانش پمپها و بطور كلي هزينه هاي ثابت و جاري ايستگاه پمپاژ و سيستم توزيع مي گردد .[4]
بر اساس رابطه برداري تغيير مقدار حركت ، مقدار نيروي وارد در زانوئي ها و سه راهي ها بر اثر تغيير جهت و سرعت جريان بالا ، موجب شكستن لوله ها بخصوص در اتصالات مي گردد . همچنين به علت احتمال بستن ناگهاني شير هاي قطع و وصل در يك بخش ، ضربه فشاري در ساير قسمتهاي ديگر ايجاد مي شود كه احتمال شكسته شدن آن نقاط را بالا مي برد ، مقدار اين ضربه دقيقاً به مقدار سرعت بستگي دارد .
سرعت زياد آب باعث فرسايش ديواره لوله ها بويژه در دهانه لوله و در محل اتصال دو لوله مي گردد و چنانچه اين مطلب مورد توجه و ملاحظه قرار نگيرد ، عمر مفيد خطوط لوله تقليل مي يابد .[4]
با توجه به موارد فوق الذكر انتخاب حداكثر و حداقل براي سرعت آب درلوله ها ضروري است و در اين راستا محدوديت سرعت معمولاً بصورت زير در نظر گرفته مي شود .[1]
ماكزيمم سرعت آب درلوله هاي با قطر كوچكتر از 500 ميليمتر برابر 2 متر بر ثانيه و در لوله هاي با قطر برابر و يا بزرگتر از 500 ميلمتر برابر 5/2 متر بر ثانيه مي باشد .
حداقل سرعت آب در خطوط لوله هاي آب رساني بدين جهت مورد توجه قرار مي گيرد كه از طرفي در اثر سرعت كم رسوب در لوله ها ايجاد مي گردد و از طرف ديگر گازهاي محلول در آب بصورت حبابهايي در مي آيند كه در قسمتهاي بلند خطوط لوله جمع شده و جريان آب را مختل مي سازد و نيز سبب تغيير مزه آب مي شود . طبق استانداردهاي قابل قبول دنيا حداقل سرعت 3/. الي 6/. متر بر ثانيه در نظر گرفته مي شود .[12]
با توجه به اينكه هدف از ايجاد مدل هيدروليكي در مطالعات كاهش بحساب نيامده به نوعي اصلاح سيستم توزيع آب و نيزارائه روش بهره برداري مناسب به منظور كاهش تلفات مي باشد ، لذا تعيين سرعت اقتصادي همواره از جمله نكات اساسي و مهمي بوده كه بايستي در تهيه و تفسير نتايج حاصل از مدل مورد توجه قرار گيرد . بطور تقريبي و تجربي سرعت اقتصادي در لوله هاي تا قطر 500 ميليمتر 2/1 - 6/. متر در ثانيه متغير بوده كه بهترين آن از 1- 8 متر بر ثانيه عنوان گرديده است . براي لوله هاي برابر با يا بزرگتر از 500 ميليمتر اين سرعت ممكن از 5/2 - 2/1 متر بر ثانيه برسد .[1]
بر اين اساس در تهيه مدل هيدروليكي يك شهر به منظور كاهش تلفات فيزيكي كوشش خواهد شد تا سرعت اقتصادي و سرعتهاي پيشنهادي فوق كه منطبق با استانداردهاي صنعت آب كشور مي باشد با توجه به جميع جهات از جمله افزايش نامعقول هزينه ها ، شكستن لوله در اثر ضربه به قوچ و بخصوص فرسايش لوله ها ضمن حداكثر استفاده از انرژي پتانسيل استاتيكي انتخاب گردد .[10]
ج) فشار
حداكثر فشار در خطوط لوله بايد به اندازه اي باشد كه لوله ها بتوانند ، فشار موجود را مخصوصاً در محل اتصالات در بدترين شرايط كار لوله يعني شرايط استاتيكي را تحمل كنند . فشار زياد خطر شكستن لوله ها را در نقاط پست و گود فراهم مي نمايد از طرف ديگر فشار در مقدار نشت و تلفات آب نقش موثري دارد و هنچنين باعث بالا رفتن كلاس لوله و در نتيجه افزايش هزينه هاي تاسيسات آبرساني مي شود .[4]
محدود كردن فشار در شبكه از آن جهت اهميت دارد كه در زمان حداكثر مصرف و برداشت آب ، هيچ نقطه اي از شهر ، نبايد فشار كمتر از 3/. اتمسفر گردد و همچنين اضافه شدن فشار نبايد موجب ازدياد مصرف و بخصوص تلفات آب شود . منطقاً ديدگاه كلي در تهيه مدل هيدروليكي شبكه توزيع آب به منظور كاهش تلفات بايد به صورتي باشد كه با در نظر داشتن جنبه هاي فني و اقتصادي فشارها در سطوح عمده تحت پوشش با رعايت مقادير حداقل لازم ، كمترين مقدار ممكن باشد .[12]
حداكثر فشار موقعي مطرح مي شود كه خطر تركيدن لوله در نقاط ضعيف شبكه ، بخصوص در شب هنگام كه جريان آب داخل شبكه خيلي كند و در نتيجه افت فشار به حداقل ممكن مي رسد و نهايتاً فشار هيدروليكي به حداكثر خود يعني معادل فشار استاتيكي نزديك ميگردد ،وجود دارد و اين امر موجب شكستن لوله ها ، اتصالات و شير آلات ميشود . بنابراين با توجه به فشار كار لوله هاي موجود و لوله هاي پيشنهادي كه براي فشار 6 الي 12 اتمسفر ساخته مي شوند و همچنين توجه به امكان پوسيدگي آنها پس از كار گذاري ، عدم پاسخگويي فشارپذيري لوله ها در عمل ، نسبت به فشار اسمي ، وجود ضعف شبكه در محل هاي اتصال و عمل نصب متعلقات خط لوله و علاوه بر آن با عنايت به پيش بيني استاندارد صنعت آب كشور حداكثر فشار مجاز شبكه توزيع آبه به مقدار مناسبي بر حسب ستون آب تعيين و محدود ميگردد .[5]
حداقل فشار آب در شبكه توزيع آب بايد به اندازه اي باشد كه در ابتداي هر انشعاب فشار لازم براي مصرف كننده در لوله وجود داشته باشد .اين فشار بايدافت فشار در كنتور و متعلقات ، طبقات و ارتفاع ساختمان و حداقل فشار لازم در آخرين طبقه ساختمان را در پيك مصرف ماههاي گرم سال تأمين نمايد كه براي شهر هايي كه احداث ساختمانها تا سه طبقه مجاز باشد حداقل 20متر ستون آب در نظر گرفته شود بدين لحاظ درتهيه مدل هيدروليكي شبكه توزيع آب به منظور تهيه روندهاي بهره برداري مناسب كه موجب كاهش تلفات آب ميگردد .محدوده فشار حدالامكان بين 20 تا 40 متر ستون آب رعايت خواهد گرديد.[12]
لازم به ذكر است ،بر طبق استاندارد صنعت آب كشور بر اساس كيفيت اجراي شبكه توزيع آب و لوله كشي داخل ساختمانها در ايران ، حد اكثر فشار مجاز شبكه برابر 50متر ستون آب توصيه شده است . حداقل فشار مجاز نيز بايستي به اندازاي باشد كه با توجه به افتهاي فشار شبكه و داخل ساختمان و همچنين تغييرات سطح آب در هيچيك از نقاط برداشت در داخل ساختمانها ،حداقل فشار از 3/0 اتمسفر كم نباشد . حداقل فشار شبكه براي ساختمانهاي يك طبقه 14 متر و براي هر طبقه اضافي 4 متر جهت تأمين ارتفاع و افت فشارهاي داخلي ساختمان بر عدد فوق افزوده مي شود .[11]
تهيه مدل اوليه
با توجه به اطلاعات جمع آوري شده در بخش قبل ،كليه اطلاعات مورد نياز جهت ايجاد مدل اوليه در فرصت هاي مناسب تهيه وبه نرم افزار مدل سازي سيستم هاي توزيع آب شهري EPANETوارد مي گردد و با توجه به قابليت هاي نرم افزار مذكور راه حلهاي كاري مناسب براي متعادل سازي فشار ،احياناً از طريق زون بندي و اصلاح و توسعه شبكه آب و يا استفاده از شيرهاي كنترل فشار و …داده مي شود .[10]
تهيه نقشه هاي بهنگام شبكه توزيع آب :
عدم وجود نقشه ها و يا ناقص بودن نقشه هاي شبكه توزيع آب ، عموماً موجب بروز دشواري هاي بسياري در امر طراحي و بهره برداري اصولي ميگردد . در غالب موارد نقشه ها و مستندات مربوط به سيستم توزيع آب بطور نامنظم و بصورت كامل وجود نداشته و با توجه به تغيير و تحولاتي كه در چند سال اخير در مديريت تأسيسات آب رساني شهري صورت گرفته ، بسياري از اين اطلاعات حذف و نابود گرديده است .[1]
با توجه به اين امر و از آنجايي كه در مطالعات كاهش آب به حساب نيامده وجود نقشه هاي به هنگام شبكه توزيع آب از ضروريات است ،لذا تهيه نقشه هاي بهنگام شبكه توزيع آب در شرح خدمات مطالعات گنجانيده شده است .[10]
عمليات بهنگام ساز ي نقشه هاي شبكه توزيع آب ،يك روند بوده ودر طول زمان بايستي اين فعاليت در دستور كار پرسنل شركت قرار گيرد .تا با هر تغيير يا اصلاحي و يا اخذ اطلاعات به روز تر هر روزنقشه هاي شبكه توزيع آب كامل تر گردد .[1]
در اين ارتباط با توجه به روند هايي كه در امر اتفاقات و حوادث شبكه توزيع آب ، واگذاري انشعاب يا ايجاد تغييرات در آن ، اصلاح و توسعه شبكه توزيع آب، تعمير و نگهداري اجزاء سيستم توزيع آب از قبيل شير آلات و حوضچه ها و ساير موارد اينچنيني اتخاذ مي گردد ، در صورت عمل نمودن پرسنل شاغل در واحد فني و شبكه توزيع آب ، واحد تعميرات و ساير واحد هايي كه به نوعي در ارتباط مستقيم با سيستم توزيع آب قرار دارند ، در طول زمان بر غناي كمي و كيفي نقشه هاي توليد شده افزوده خواهند شد،در غير اين صورت در طول زمان اين نقشه ها از وضعيت به روز بودن خارج خواهد گرديد.با توجه به اين امر، تأكيد مي گردد راهكارها و روندهاي تعريف شده به درستي مورد عمل قرار گيرد تا در آينده شاهد شناسايي هر چه بيشتر و دقيقتر اين سيستم باشيم .[1]
بطور كلي روند تهيه نقشه هاي بهنگام شبكه توزيع آب به شرح ذيل است .
-اخذ نقشه ها ، كروكي ها و كليه اسنادو مدارك موجود در ارتباط با شبكه توزيع آب
-اخذ نقشه هاي ساير زير ساختهاي شهري از ادارات و شركتهاي زيربط و استخراج اطلاعات مورد نياز از نقشه هاي مزبور
-تهيه نقشه هاي كامپيوتري و تهيه لايه هاي اطلاعاتي مورد نياز در محيط كامپيوتر ي
-تهيه روش و دستورالعمل كد گذاري يا به عبارتي كد جغرافيايي عوارض
-پيماييش محلي اوليه و شناخت موانع اجرايي ، تهيه نقشه هاي پايه به هنگام شهر سازي و اختصاص كد جغرافيايي به عوارض شهري
-پيمايش محلي و برداشت اطلاعات موردنياز از قبيل اطلاعات مربوط به خطوط لوله ، شير آلات ، حوضچه شير الات ،و ساير اجزاءو مشخصات فني مربوط به آن .
-بررسي گزارش حوادث و اتفاقات شبكه توزيع آب و استخراج و انتقال اطلاعات به نقشه هاي بهنگام شبكه توزيع آب .
–اخذ و بررسي كروكي هاي مربوط به اصلاح و توسعه شبكه توزيع آب ، استخراج و انتقال اطلاعات به نقشه هاي بهنگام شبكه توزيع آب
-اختصاص كد جغرافيايي به كليه عوارض مطابق دستور العمل تهيه شده
-انتقال اطلاعات جمع‌آوري شده به لايه هاي مربوط در نقشه كامپيوتري
-تهيه پايگاه داده اي درمحيط نقشه به منظور تهيه نقشه هاي gis ready، بدين ترتيب كليه عوارض داراي صفحات مربوط به خود بوده و قابل استخراج و انتقال به ساير پايگاههاي اطلاعاتي و نرم افزار هاي كاربردي است .
-ارائه نقشه هاي بهنگام شده كامپيوتري منطبق بر ساختار سامانه هاي اطلاعات جغرافيايي در اين راستا، همانگونه كه در فوق اشاره گرديد ، به هر يك از عوارض و اقلام اطلاعاتي در سيستم توزيع آب ، كد جغرافيايي منحصر به فردي به منظور شناسايي موقعيت عارضه و نيز دست يابي به اطلاعات توصيفي مربوط به آن اختصاص داده مي شود .از اين رو ، به منظور آشنايي با نحوه و روش كد گذاري جغرافيايي ،در ادمه به تشريح موارد مربوط به كد جغرافيايي براي عوارض مختلف پرداخته شده است .[1]
1-كد گذاري عوارض
الف)لوله ها
به هر يك از خطوط لوله موجود در شبكه توزيع آب كد جغرافيايي اختصاص داده مي شود .در اين ارتباط ضروري است كه منظور از خط لوله ، لوله ايست كه بين دو نقطه وارد گرديده است كد اختصاص داده شده به هر يك از لوله ها از يك حروف لاتين Pمخفف PIPEو يك عدد چهار رقمي ،رقم اول مشخص كنندة منطقه اي كه لوله در آن قرار دارد و سه رقم بعدي نشان دهنده شماره لوله در آن منطقه است . بر اين اساس ،با توجه به بافت شهري و توسعه شبكه و احتمال اصلاح و توسعه هاي آتي فواصل شمارنده لوله ها تعيين مي گردد . بطور معمول شمارنده بافاصله دو تايي در نظر گرفته مي شود .
بعنوان ن مثال دركد جغرافيايي4 123P يعني لوله اي كه در منطقه يك واقع شده و لوله شماره 234در اين منطقه است .[1]
ب) حوضچه شير آلات
به هر يك از ساختمانها و سازه هائي كه به منظور دستيابي به شير آلات در سيستم توزيع احداث گرديده اند و اصلاحاً حوضچه شير آلات ناميده مي شود، يك كد جغرافيايي به منظور شناسايي موقعيت مكاني و دستيابي به اطلاعات توصيفي آن (مندرج در فرمهاي شناسنامه اي )اختصاص داده مي شود . كد اختصاص داده شده به حوضچه شير آلاات از حروف لاتين MHمخففMANHOL يك عدد چهار رقمي كه در آن رقم اول نشان دهنده منطقه اي كه حوضچه در آن واقع شده و سه رقم بعدي شمارة حوضچه در آن منطقه است . در كد گذاري شيرآلاات فواصل شماره گذاري عموماً بصورت پنج تايي در نظر گرفته مي شود ، تا در صورتيكه در آينده حوضچه هاي جديدي در نقاطي كه در حال حاضر شيرآلاتي مجود نيست و يا اينكه شيرآلات آن مدفون گرديده،باكمبود كد و همچنين عدم توالي آنها در يك منطقه مواجه نگرديم .
به عنوان مثال در كد 4585MH يعني حوضچه شير ي كه در منطقه چهار واقع شده و حوضچه شمارة 585در اين منطقه است .[1]
ج) شيرآلات
به هر يك از شير آلات موجود حوضچه شيرآلات يك كد اختصاص داده مي شود . اين كد كه از يك حرف لاتين V مخفف VALVE و يك عدد چهار رقمي تشكيل گرديده است . كه رقم اول شماره منطقه و سه رقم بعدي شماره شير در آن منطقه است .
به عنوان مثال در كد 3455V يعني شيري كه در منطقه 3و شير شماره 455در اين منطقه است .[1]
د)فشار سنج
به هر يك از فشار سنج ها ي نصب شده در سيستم توزيع آب يك كد اختصاص داده مي شود . اين كد از دو حرف لاتين PG بمعناي PRESSURE GAGE ويك عدد شش رقمي تشكيل گرديده است .
درعدد شش رقمي ،عدد اول منطقه اي كه فشارسنج در آن نصب گرديده وسه رقم بعدي شمارهء لوله ايكه فشار سنج بر آن نصب شده ودو رقم آخر شماره فشارسنجي كه در آن منطقه و خط لوله مربوطه است .بعنوان مثال در كد923456PHيعني فشار سنجي كه در منطقه9كه بر روي خط لوله234نصب شده وفشار سنج شمارهء56در اين منطقه وبر روي اين خط لوله است.[1]
ه)مخازن
مخازن موجود در سيستم هاي توزيع آب شهري در انواع مختلفي وجود دارند ،از قبيل مخازن ذخيره ،متعادل كننده يا فشار شكن ،مخازن متعادل كننده فشاروجريان (مخازن ياتانك هاي هوايي )از اين رو در اين طرح به هر يك از مخازن موجود اعم از زمين (مدفون ونيمه مدفون )وهوايي وجداي از نوع استفاده از مخازن يك كد جغرافيايي به منظوردستيابي به موقعيت مكاني و اطلاعات توصيفي مربوط به آن استفاده مي گردد . از آنجايي كه مخازن ممكن است درداخل مناطق و يا تأسيسات واقع باشند ،لذا كد گذاري مربوط به آنها تفاوت خواهد داشت .[10]
كد اختصاص داده شده به مخازن موجود در شبكه توزيع مناطق مختلف سطح شهر از يك حرف لاتين R مخفف RESERVOIR و يك عدد دو رقمي كه رقم اول بيانگر منطقه يا تأسيساتي كه مخزن در آن احداث گرديده و رقم بعدي شماره آن مخزن در منطقه يا تأسيسات است .به عنوان مثال در كد75R يعني مخزني كه در شبكه توزيع سطح شهر در منطقه 7 واقع شده و مخزن شماره 5 در آن منطقه است .[1]
و)تأسيسات
به هر يك از تأسيسات موجود در سيستم انتقال ، تأمين و توزيع آب يك كد يك رقمي اختصاص داده مي شود.[1]
منظور از تأسيسات در اين طرح محوطه هايي بوده كه در بر گيرنده مخازن ، تصفيه خانه ها و ايستگاههاي پمپاژ خارج از شبكه توزيع است .[3]
ز)ايستگاههاي پمپاژ
به هر يك از ايستگاههاي پمپاژ موجود در سيستم توزيع آب يك كد جغرافيايي منحصر بفرد اختصاص داده مي شود . اين كد در مورد ايستگاههاي پمپاژ بوستري كه در شبكه توزيع واقع گرديده اند از سه حرف لاتين NPS مخفف NETWORK PUMPING STATION ويك عدد دو رقمي كه رقم اول در آن بيانگر شماره منطقه و رقم دوم شماره ايستگاه در آن منطقه است . در مورد ايستگاههاي پمپاژ موجود در تأسيسات نيز كد اختصاص داده شده از سه حرف لاتين FPS مخفف FACILITIES PUMPING STATION و يك عدد دو رقمي كه رقم اول بيانگر شماره تأسيسات و رقم دوم شماره ايستگاه در آن تأسيسات است .[1]
ر)الكتروموتور پمپها
به هر يك از الكتروموتور پمپهاي واقع در ايستگاههاي پمپاژ يك كد جغرافيايي اختصاص داده مي شود. اين كد در مورد پمپهاي نصب شده در شبكه توزيع از دو حرف لاتين NP مخفف NETWORKPUMP و يك عدد سه رقمي كه رقم اول در آن بيانگر شماره منطقه و رقم بعدي بيانگر شماره ايستگاه و رقم سوم نشانگر شماره پمپ در آن ايستگاه و منطقه است . به عنوان مثال در كد 245NP يعني پمپ نصب شده در شبكه توزيع ، منطقه دو ، ايستگاه شماره چهار و پمپ پنجم در اين منطقه و ايستگاه است . [1]
2- كدمشخصه
منظور از كد مشخصه ،كدي بوده كه جهت شناسايي خصوصيات يك عارضه از قبيل لوله يا شيرآلات استفاده مي شود ،كد مشخصه براي اين موارد به شرح زير است .[1]
الف)لوله ها
به منظور شناسايي مشخصات توصيفي يك لوله از علايم اختصاري و روش زير در اين طرح استفاده مي گردد .[12]
-جنس لوله
بمنظور شناسايي جنس لوله از علايم اختصارص به شرح زير استفاده مي گردد .
لوله پلي اتيلن PE: POLYETHLEN PIPE لوله پلي وينيل كلرايد (پي .وي .سي ) P.V.D: POGY VENYL HLORIDE لوله آز بست سيمان A.C: ASBESTOS CEMENT PIPE لوله چدني I: CAST IRON
لوله چدن نشكن يا داكتيل DCI: DUEDILE CASD IROR
لوله فولادي ST: STEEL PIPE
-قطر لوله
قطر لوله برحسب ميليمتر بيان مي گردد. در مورد لوله هايي كه بر حسب اينچ بيان مي گردند، به منظور يكنواختي و استفاده از سيستم متر يك در تمامي موارد مي بايست تبديل واحد صورت گيرد (هر اينچ معادل 25 ميليمتر ) و در نقشه ها تنها قطرها بر حسب ميليمتراندازه گذاري گردد. قطر لوله مي بايست در مقابل علامت اختصاري جنس لوله وارد شود به عنوان مثال 160PE يعني لوله پلي اتيلن به قطر 160 ميليمتر .[10]
-عمق لوله گذاري
بمنظور نشان دادن عمق لوله گذاري لوله هاي سيستم توزيع آب بر روي نقشه ها از حرف لاتين H كه در مقابل آن عمق لوله گذاري بر حسب متر نوشته شده است ، استفاده مي گردد .بعنوان مثال 2/1H يعني لوله اي كه در عمق 2/1متري از سطح زمين كارگذاري شده است .[1]
ب)شيرآلات
بمنظور شناسايي نوع شير آلات در سيستم توزيع و انعكاس آن بر روي نقشه هاي شبكه توزيع آب و نقشه هاي تأسيسات از علائم اختصاري به شرح زير استفاده مي شود .[12]
شير دريچه اي يا كشوييGV: GATE VALVE
شير پروانه اي BFV: BUTTERFLY VALVE
شير يكطرفه CV: HECN VALVE
شير كاهنده فشار PRV: PRESSURE REDUCING VALVE
شير فشار شكنPBV: PRESSUR BREAKING VALVE
شير نگهدارنده فشارPSV: PRESSUR SUSTAINING VALVE
شير كنترل جريان FCV: FLOW CONTROL VALVE
شير هواي تك روزنهSAV: SINGLE AIR VALVE
شير هواي دو روزنه DAV: DUBLE AIR VALVE
جهت نشان دادن قطر شير ،قطر آن بر حسب ميليمتر در مقابل علامت اختصاري مربوط به آن شير درج مي گردد . به عنوان مثال 250PFV يعني شير پروانه اي به قطر 250 ميليمتر .[1]
منابع و مئاخذ
1 ـ مطالب ارائه شده در اولين كارگاه آموزشي كاهش آب بحساب نيامده در پايلوت مشگين‌شهرتوسط مهندسين مشاور صداانگار
2 ـ دستور العمـــل بهــــره‌برداري از مخازن آب(از انتشارات شركت مهندسي آب و فاضلاب كشور)
3 ـ آئين نامه عملياتي شركتهاي آب و فاضلاب
4 – آبرساني شهري تاليف دكتر محمدتقي منزوي
5 ـ Mays.,L.W (ed.),Reliability Analysis of water
Distribution Systems , American Society of civil Enjineers ,
New York ,1985
6-سازمان برنامه و بودجه ،ضوابط و معيارهاي ،طرح و محاسبه مخازن آب زميني
، نشريه شماره 123 ،دفتر تحقيقات و معيارهاي فني ، سازمان برنامه و بودجه
، تهران ، 1374
7- Zappe , R.W., valve selection Hand book ,3rd ed ., Gulf pubilishing company Houston , Texas , 1971
8- Sanks , R . L. , pumping station Design , Butter Worth - Heinemann , stoneham , Massachusetts , 1989
9-clark , j.w . , viessman , w . , jr . ,and Hammer , M.j . , water
supply and pollution control 2nd ed. , International Text book
company , London , 1971
10-تجربيات اينجانب درخمت هفت ساله ام در شركت آب و فاضلاب اردبيل در قسمت آب بحساب نيامده.
11-استانداردهاي صنعت آب و برق كشور .
12- شبكه هاي توزيع آب شهر تاليف دكتر امير تائبي و دكتر محمد رضا چمني
نویسنده:علي نسترين
فنل و تصفیه آن - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
تأثیر پوست پرتقال در تصفیه آبهای رنگی پسماندهای صنعتی - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
تصفيه خانه فاضلاب شير پگاه - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
نقش گیاه تیره زنبق در دفع باکتری ها از فاضلاب در سیستم وتلند - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
مگس فاضلاب - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
تعیین حساسیت ضد میکروبی و تشخیص ژن هـای مقاومت به ونکومایسیـن در انتروکوک های مقاوم به ونکومایسین ج - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
استفاده از خاک اره در حذف فلزات سنگین از فاضلابهای صنعتی - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
بررسی اثر فیلترهای مستغرق همراه با ازن در تصفیه بیولوژیکی فاضلاب خانگی - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
تاثیر فاضلاب بر افزایش گازهای گلخانه ای - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
ساركوسيستيس - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
اسپيروكت - سه شنبه سیزدهم اردیبهشت 1390
آلودگی آب و جوامع - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
آب ناسالم عامل 10 درصد بیماری ها است - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
چطور می‌توان نیترات آب آشامیدنی را کاهش داد؟ - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
بهبود کنترل PH پساب های صنعتی - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
نیازهای زیست محیطی و راه‌کارهای مؤثر - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
استفاده از بیوفیلم ها در حذف آلودگی - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
معیارها و رهنمودهای تحلیل کیفیت میکروبی آب آشامیدنی - شنبه دهم اردیبهشت 1390
بایو جاذب فلزات سنگین (جایگزین رزین کاتیونی) - جمعه نهم اردیبهشت 1390
ضربه قوچ و جلوگیری از آن - جمعه نهم اردیبهشت 1390
آهک زنی آب - جمعه نهم اردیبهشت 1390
كيفيت آب آبياري - جمعه نهم اردیبهشت 1390
کلر موجود در آب استخرها خطر ابتلا به آسم و آلرژی را تشدید می‌کند - جمعه نهم اردیبهشت 1390
پرش هیدرولیکی - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
منابع و خصوصیات آب و آلودگی آن ها - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
تکنولوژی سيستم رادار در خطوط فاضلاب - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
آشنایی با فاضلاب بیمارستانی و سیستم های تصفیه - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
ددت سمی که می بایست معدوم می شد - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
بررسی آلترناتیوهای تونل تاسیسات شهری - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
آشنايي با برخي از اصطلاحات رايج در گندزدايي و ضدعفوني - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
آب مورد استفاده در دياليز - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
اصطلاحات زیست محیطی - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
ترسيم فني و نقشه كشي - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
نقشه های توپوگرافی - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
رواناب و هیدروگراف های رواناب - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
متدهای اصطکاک - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
سال شمار آبرسانی و معادلات جریان - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ - چهارشنبه هفتم اردیبهشت 1390
چرخه فسفر - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
راههای ساده برای حفظ محیط زیست - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
آنالیز و شناسایی آمونیاک:(NH3) - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
رنگ آمیزی کپسول باکتری - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
ضرورت مديريت يکپارچه منابع آبي - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
روشهای کهن آبیاری بدعتی تحسین برانگیز - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
سامانه آب شیرین کن شهر قرچک - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
جريان آبهاي زير زميني و تغذيه آنها - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390
نقش دیاتومیت ها در تصفیه - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390
آلودگی آب,نحوه و عوامل آن - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390