طراحی شبکه های توزیع آب به روش غیرمتعارف و برآورد سطح نشت

تامین آب سالم و بهداشتی جهت مصارف مختلف زندگی بشری از ملزومات جوامع امروزی و از شاخصهای توسعه کشورها می باشد. شبکه آبرسانی که وظیفه انتقال آب به بخشهای مختلف را دارا است، یکی از شریانهای حیاتی شهرها محسوب می گردد. شبکه توزیع آب به عنوان آخرین بخش از یک سیستم آبرسانی بایستی بتواند آب تصفیه شده مورد نیاز مصرف کننده را با کمیت و کیفیت مناسب در اختیار قرار دهد. مبنای طراحی فعلی شبکه های آبرسانی شهری با عنوان روش متعارف بر اساس جمعیت انتهای دوره طرح و مبتنی بر مقادیر حداکثر مصرف ساعتی آب در طی یک شبانه روز و برای پرمصرف ترین روز سال جهت اعمال شرایط بحرانی مصرف قرار دارد. بنابراین اقطار شبکه توزیع با هدف تامین مصرف حداکثر برای یک بازه نسبتاً کوتاه زمانی، افزایش می یابد و در بخش عمده ای از سایر ساعات و روزهای سال ظرفیت شبکه بیش از مقدار مورد نیاز می باشد.طراحی شبکه به این شکل به منزله افزایش سرمایه گذاری اولیه و بلااستفاده بودن بخش قابل ملاحظه ای از آن خواهد بود. از سوی دیگر، طراحی شبکه به روش متعارف معادل با وجود فشاری بیش از میزان مورد نیاز در زمانهای خارج از اوج مصرف است. این فشار مضاعف سبب بروز مشکلاتی همانند افزایش نشت، افزایش مصرف، افزایش تعداد حوادث و در نتیجه افزایش هزینه های بهره برداری و تعمیرات خواهد گردید. با حذف تاثیر ضریب حداکثر ساعتی در تعیین ظرفیت شبکه به روشهای عملی نظیر ذخیره غیرمتمرکز آب در محل مصرف به جای ذخیره متمرکز آن در مخازن، می توان به طراحی شبکه ها به روش غیرمتعارف پرداخت.بدین ترتیب ضمن کاهش سرمایه گذاری اولیه، به علت توزیع یکنواخت آب در شبانه روز، مدیریت فشار به عنوان ابزاری موثر درکاهش مقادیر نشت و میزان آب بدون درآمد، کاهش حوادث ناشی از وجود فشار بالا و افزایش عمر تاسیسات شبکه، کاهش آب مصرفی و در نهایت کاهش هزینه های بهره برداری را در پی خواهدداشت. در این تحقیق سعی گردیده کلیه نکات فنی و اجرایی در طراحی و اجرای شبکه های آب به روش غیرمتعارف بیان شود. تاثیر انباشت آب در مخازن داخل ساختمانها به عنوان بخشی از تمهیدات ضروری در اجرای این نوع از شبکه بر کیفیت آب درون آن، مورد بررسی واقع و از عدم تنزل کیفیت آب از سطح استاندارد آن اطمینان حاصل گردد.به این منظور ابتدا تغییرات کیفی آب آشامیدنی به علت راکد ماندن در لوله ها و مخازن داخل ساختمانهای مسکونی دارای مخزن ذخیره آب مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش شمارش باکتری های هتروتروفیک بر نمونه های آب 11 ساختمان دارای مخزن در شهر تهران، نشان داد با وجود افزایش باکتری های موجود در آب مخازن در اثر انباشت، تعداد آنها از حد استاندارد کمتر بودند. آزمایشها در مخازن با خصوصیات مختلف از لحاظ جنس، شکل، حجم و سن بهره برداری انجام گرفته است. سپس با کمک مدل سازی هیدرولیکی یک شبکه نمونه و یک شبکه آبرسانی واقعی (مطالعه موردی)در نرم افزار watergemsو مقایسه نتایج حاصل از دو روش طراحی، تاثیر تغییر روش طراحی بر روی اقطار لوله، هزینه های احداث شبکه و میزان نشت مورد ارزیابی قرار می گیرد. در این بخش شبکه هایی به صورت نمونه و سپس قسمتی از شبکه تهران به عنوان مطالعه موردی با نرم افزار watergems به دو شکل متعارف و غیرمتعارف شبیه سازی شد. نتایج، حاکی از کاهش بالای 20درصد در هزینه احداث و تقلی لحدوداً 13درصدیدر میزان نشت شبکه در اثر تغییر روش طراحی به غیرمتعارف در سبکه مطالعه موردی بود.