تعیین مقدار و موقعیت نشت در شبکه‌های توزیع آب با استفاده از کالیبراسیون (مطالعه موردی: شبکه توزیع آب شهر گلبهار، خراسان رضوی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- مهندسی و مدیریت منابع آب، گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

2 استادیار گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

3 کارشناس ارشد مهندسی منابع آب، شرکت آب و فاضلاب خراسان رضوی، مشهد، ایران

4 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

آب بدون درآمد یکی از مهم‌ترین مسائل مرتبط با شبکه‌های توزیع آب است که برای شناسایی و کاهش آن راهکارهای مختلفی ارائه شده است. در این پژوهش با استفاده از کالیبراسیون شبکه به روش الگوریتم مورچگان، مقدار و موقعیت آب بدون درآمد و موقعیت نشت‌های بزرگ شناسایی ‌شد. سپس با تلفیق نشت‌یابی مبتنی بر کالیبراسیون و حداقل جریان شبانه، مؤلفه‌های آب بدون درآمد به تفکیک ناحیه محاسبه شد. این روش بر روی شبکه توزیع آب گلبهار به‌کار برده شد و با کاربرد آن، مقادیر نشت زمینه، نشت بزرگ و تلفات ظاهری شناسایی شد. نتایج نشان داد که بیشترین سهم تلفات آب مربوط به تلفات فیزیکی ناشی از شکستگی در لوله‌ها است. تلفات فیزیکی ناشی از شکستگی در لوله‌ها، نشت زمینه و تلفات ظاهری به ترتیب 57، 32 و 11 درصد آب بدون درآمد است. همچنین موقعیت نشت‌های بزرگ در ناحیه 1، 5 و ناحیه 7 واقع شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Determination of Value and Location of the Leakage in Water Distribution Networks Using Calibration (Case Study: The Water Distribution Network of Golbahar, Khorasan Razavi)

نویسندگان [English]

  • Masoud Sabet 1
  • Ali Nasirian 2
  • Mohsen Mohtasham 3
  • Marzieh Ahrari 4
1 MSc Student of Civil Engineering and Water Resources, Dept. of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Birjand University, Birjand, Iran
2 Assist. Prof., Dept. of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Birjand University, Birjand, Iran
3 MSc in Water Resources Engineering, Khorasan Razavi Water and Wastewater Co., Mashhad, Iran
4 MSc Student of Civil, Water and Hydraulic Structures, Dept. of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Birjand University, Birjand, Iran
چکیده [English]

Nan-revenue water (NRW) is one of the most important problems in water distribution networks (WDN). Different method is presented for detection and reduction of NRW. In this paper demands is calibrated using ant colony optimization (ACO). The results have shown the value and location of NRW and big leakages positions. Then, NRW components in different zones is separated with combined MNFA and demand calibration. This method is applied on the WDN of Golbahar. This method has shown the value of background leakage, big leakage and apparent losses. The results showed that the main factor in NRW water loss is physical leakage and pipe fracture. Big leakage, background leakage and apparent losses are 57, 32 and 11 percent of NRW, respectively. Also, the big leaks are located in the zones 1, 5 and 7.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Leak Detection
  • Calibration
  • ant colony optimization
  • Apparent Water Loss
  • Real Water Loss
  • optimization

Behzadian, K., Kapelan, Z., Savic, D. & Ardeshir, A. 2009. Stochastic sampling design using a multi-objective genetic algorithm and adaptive neural networks. Journal of Environmental Modelling and Software, 24(4), 530-541.

Fazel, B. 2009. Using pressure measurements for leak detection in water-supply network (Case study: Golbahar). MSc Thesis, Ferdowsi University of Mashhad, Iran. (In Persian)

Izquierdo, J., Montalvo, I., Pérez, R. & Fuertes, V. S. 2008. Design optimization of wastewater collection networks by PSO. Journal of Computers and Mathematics with Applications, 56(3), 777-784.

Maghrebi, M. F., Hasanzadeh, Y. & Yazdani, S. 2011. Calibration of water supply systems based on ant colony optimization. Journal of Water and Wastewater, 24(1), 101-111. (In Persian)

Nasirian, A. & Maghrebi, M. 2014. Performance evaluation of optimization models for calibration and leakage detection of water distribution network using laboratorial model. Journal of Water and Wastewater, 25(2), 36- 47. (In Persian)

Sabet, M. 2017. Leakage detection in water distribution networks using  calibration of nodal pressures. MSc Thesis, University of Birjand, Iran. (In Persian)

Sabet, M., Rostamipor, M. R. & Nasirian, A. 2015. NRW evaluation of spatial distribution in urban water distribution network based on pressure calibration nodal (Case study: Golbahar city of Mashhad). National Conference on Water Crisis and its Management in Arid Zones of Iran, Yazd University, Yazd, Iran.
(In Persian)

Shamir, U. Y. & Howard, C. D. 1968. Water distribution systems analysis. Journal of the Hydraulics Division, 94(1), 219-234.

Tabesh, M. 2013. Guide to understanding and factors not accounted water and its solutions. Publication No. 556, Planning and Strategic Supervision Department of the Presidential Administration. (In Persian)

Tabesh, M. & Beige S. 2017. Water pricing as an economic justification for reducing non-revenue water (NRW) projects. Journal of Water and Wastewater, 28(1), 113-125. (In Persian)