بررسی میدانی مصارف آب حجمی و وابسته به فشار در شبکه‌های توزیع آب شهری (مطالعه موردی: شهر اشنویه)

نوع مقاله: یاداشت‌ فنی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران

2 کارشناس ارشد عمران- مهندسی آب، کارشناس شرکت آب و فاضلاب استان آذربایجان غربی، اشنویه، ایران

10.22093/wwj.2019.171946.2830

چکیده

روش‌های تحلیل هیدرولیکی شبکه‌های توزیع آب به دو نوع تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر تقاضا (DDSM) و تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار (PDSM) تقسیم می‌شوند. در تحلیل DDSM فرض بر این است که دبی موجود در گره‌های مصرف، مستقل از فشار گرهی و همواره با دبی درخواستی در آنها برابر است. اما در تحلیل PDSM که نتایج بسیار واقعی‌تری نسبت به روش قبلی دارد، فرض استقلال بین دبی موجود و فشار در گره رد شده است. در جدیدترین روابط فشار- دبی استفاده شده در تحلیل PDSM، دبی گرهی به دو قسمت دبی حجمی و دبی وابسته به فشار تقسیم‌بندی شده است. در این روابط سهم دقیق دبی‌های حجمی و وابسته به فشار مشخص نیست و سهمی 50 درصدی برای هر کدام از آن‌ها در نظر گرفته شده است. در این پژوهش با انجام اندازه‌گیری‌های میدانی، میزان مصارف آب شرب حجمی و وابسته به فشار، تعیین و رابطه فشار- دبی اصلاح شد. سپس تأثیر اصلاح رابطه فشار- دبی در خروجی مدل‌ تحلیل هیدرولیکی PDSM بررسی شد. نتایج به‎دست آمده نشان داد که مقدار سهم در نظر گرفته شده برای مصارف آب حجمی و وابسته به فشار در روابط فشار- دبی پیشین با واقعیت مطابقت ندارد. استفاده از رابطه فشار- دبی اصلاح شده منجر به افزایش کل دبی خروجی از مخزن در مدل هیدرولیکی می‌شود. در شهرهایی نظیر اشنویه، مصارف حجمی حدوداً 13 درصد و مصارف وابسته به فشار حدوداً 87 درصد مصرف کل آب شرب را تشکیل می‌دهند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Field Examination of Volumetric and Pressure-Dependent Water Consumptions in Urban Water Distribution Networks (Case Study: Oshnaviyeh City)

نویسندگان [English]

  • Akbar Shirzad 1
  • Kamran Rasoulinia 2
1 Assist. Prof., Faculty of Civil Engineering, Urmia University of Technology, Urmia, Iran
2 MSc in Civil and Water Engineering, Expert of West Azarbaijan Water and Wastewater Authority, Oshnaviyeh, Iran
چکیده [English]

Hydraulic analysis methods of water distribution networks are divided into two types of demand driven simulation method (DDSM) and pressure driven simulation method (PDSM). In the DDSM analysis, it is assumed that nodal discharge is independent from nodal pressure and available discharge is always equal to demanded flow at consumption nodes. In PDSM analysis which results in much more realistic outputs than DDSM method, the assumption of nodal discharge independency from nodal pressure is rejected. In the recently proposed pressure-dependent relations, nodal discharge has been divided into two sections of volumetric and pressure-dependent discharges. In these relations, the exact contribution of volumetric and pressure-dependent discharges has not been known and a portion of 50% has been considered for each of them. In the present study, by implementing field measurements, the portions of volumetric and pressure-dependent drinking water consumptions have been determined and the pressure-discharge relationship has been modified. Then, impact of the modification applied on pressure-discharge relationship on the output of PDSM model has been investigated. According to the obtained results, the considered portions for volumetric and pressure-dependent consumptions (50%) in previous pressure-discharge relations are inconsistent with reality. Using the modified pressure-discharge relation leads to increase in tank outlet discharge in the hydraulic model. Volumetric and pressure-dependent consumptions in cities like Oshnaviyeh can be approximately considered 13 and 87% of total drinking water consumption, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Volumetric Consumptions
  • Pressure-Dependent Consumptions
  • Pressure-Discharge Relationship
  • Pressure Driven Simulation Method
Arefkhani, V. 2009. Head driven simulation of water distribution systems using gradient method. MSc. Thesis, School of Civil Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran. (In Persian)

Shirzad, A., Tabesh, M., Farmani, R. & Mohammadi, M. 2013. Pressure-discharge relations with application in head driven simulation of water distribution networks. Journal of Water Resources Planning and Management, 139(6), 660-670.

Tabesh, M. 1996. Comparison of methods for predicting deficient-network performance. Journal of Water Resources Planning and Management, 122(3), 214-217.

Tabesh, M. 1998. Implications of the pressure dependency of outflows on data management, mathematical modeling and reliability assessment of water distribution systems. PhD Thesis, Department of Civil Engineering, University of Liverpool, England.

Tabesh, M. 2016. Advanced modeling of water distribution networks, 1st Ed., Tehran University Press, Tehran, Iran. (In Persian)

Tabesh, M., Shirzad, A., Arefkhani, V. & Mani, A. 2014. A comparative study between modified and available EPANET-based models for head driven analysis of water distribution networks. Urban Water Journal, 11(3), 221-230.

Tabesh, M., Tanyimboh, T.T. & Burrows, R. 2002. Head driven simulation of water supply networks. International Journal of Engineering, Transactions A: Basics, 15(1), 11-22.

Wagner, J.M., Shamir, U. & Marks, D.H. 1988. Water distribution reliability: simulation methods. Journal of  Water Resources Planning and Management, 114(3), 276-294.