هزینه های بهره برداری، درصد قابل توجهی از هزینه شبکه های آبرسانی را تشکیل می دهند. این هزینه ها شامل هزینه های انرژی، هزینه های تعمیر و نگهداری پمپ، هزینه های اتفاقات و حوادث برای تعمیر شکست لوله ها، هزینه های تلفات و هدررفت آب و هزینه های کلرزنی می باشند. مدیریت بهینه هزینه های انرژی برای تأمین آب مورد نیاز متقاضیان همراه با کاهش دیگر هزینه های بهره برداری نهایت اهمیت را دارد. برای رسیدن به این مهم، بهینه سازی به عنوان ابزاری قدرتمند معرفی شده است. بهینه سازی در سامانه های شهری هم در فاز طراحی و هم در فاز بهره برداری، مورد نیاز می باشد. اگر چه طراحی بهینه با در نظر گرفتن قیود هر چه بیشتر باعث می شود تا در دوران بهره برداری، بهره برداران از منابع آب با مشکلات کمتری مواجه شوند، اما بهینه سازی طراحی قطعاً کافی نبوده و عملکرد بهینه شبکه آبرسانی مستلزم بررسی بیشتر اجزای فعال شبکه مانند پمپ ها و منابع کیفی می باشد. در این رساله با معطوف شدن به فاز بهره برداری سعی می شود، بهینه سازی چند هدفه عملکرد شبکه های آبرسانی با حداقل ساختن هزینه های بهره برداری و حداکثر نمودن همزمان قابلیت اطمینان هیدرولیکی و کیفی انجام شود. در این پژوهش، رابطه جدیدی برای قابلیت اطمینان مکانیکی پمپ تعریف شده است که در واقع با توجه به تغییر نقطه کار پمپ روی منحنی های عملکرد می تواند شاخص مناسبی برای هزینه های تعمیر و نگهداری پمپ باشد. همچنین رابطه ای برای قابلیت اطمینان هیدرولیکی ایستگاه پمپاژ درنظر گرفته شده است بگونه ای که از یک طرف فشار مطلوب در گره ها را برای تأمین آب مورد نیاز مصرف کنندگان برآورده می کند و از طرف دیگر اضافه فشار موجود در شبکه را برای صرفه جویی هزینه های تلفات و هدررفت آب و همچنین هزینه های حوادث و اتفاقات (هزینه های تعمیر شکست لوله ها) کاهش می دهد. برای بهینه سازی عملکرد کیفی شبکه هم سعی شده است تا پارامترهای سن آب و کلر در محدوده استاندارد خود قرار بگیرند که براین اساس قابلیت اطمینان کیفی برای هرکدام تعریف گردیده است.

چکیده ندارد.

در این تحقیق روشهای آنالیز شکست لوله های شبکه های آبرسانی شهری مورد بررسی قرار گرفته است . لازمه انجام آنالیز، داشتن اطلاعات کامل و دقیق از حوادث و اتفاقات شبکه های آبرسانی می باشد. بنابراین در ابتدا سعی شده است ، فرمتی مناسب برای جمع آوری اطلاعات ارائه شود به گونه ای که در برگیرنده تمام پارامترهای لازم برای انجام آنالیز باشد. در ادامه، روند تغییرات تعداد حوادث سالانه در برابر قطر و سن لوله مورد بررسی قرار گرفته است . تعداد حوادث سالانه لوله ها با افزایش قطر لوله، کاهش می یابد و این کاهش برای انواع مختلف لوله(فولادی، آزبست و پی وی سی) مشاهده شده است . همچنین میزان تلفات آب نیز با افزایش قطر لوله کاهش می یابد. در مقابل با افزایش سن لوله ها، تعداد حوادث سالانه افزایش می یابد. با بررسی قابلیت کاربری لوله ها در برابر دو متغیر قطر و طول لوله مشخص می شود که با افزایش قطر لوله، قابلیت کاربری لوله افزایش می یابد ولی در مقابل با افزایش طول لوله، قابلیت کاربری لوله کاهش می یابد.

در این پایان نامه سعی شده است تا روشی برای بهینه سازی شبکه های آبرسانی ارائه شود. این روش از سه بخش عمده زیر تشکیل شده است : روش تحلیل شبکه، فاکتور قابلیت اطمینان و روشهای ریاضی بهینه سازی در این تحقیق سعی شده که برای سه بخش عمده فوق بهترین و جامع ترین روابط و تعاریف موجود بکار گرفته شود تا روش بدست آمده، مطلوب و مطابق با واقعیت باشد. در بخش اول بهینه سازی از روش تحلیل شبکه با در نظر گرفتن تغییرات دبی گره ها با فشار استفاده شده است . در این روش روابط دبی خروجی با فشار گره بیان شده و در معادلات تحلیل شبکه وارد می گردد. این روش بر خلاف اکثر روشهای تحلیلی موجود، تغییرات دبی با فشار را که ممکن است در شرایط بحرانی رخ دهد در نظر می گیرد. در بخش دوم بهینه سازی، فاکتوری جهت نشان دادن میزان اطمینان به عملکرد شبکه آبرسانی در شرایط بحرانی تعریف شده و برای بدست آوردن این فاکتور از روش تحلیل شبکه که در بخش اول ذکر شده استفاده شده است . در بخش سوم بهینه سازی، روش توابع جریمه خارجی و گرادیان مورد استفاده قرار گرفته است . با ترکیب این سه بخش روشی برای بهینه سازی شبکه آبرسانی با در نظر گرفتن قابلیت اطمینان و روابط دبی فشار گره ها ارائه شده و توسط مثالهایی برتری این روش نسبت به سایر روشهای موجود در این زمینه مورد بحث قرار گرفته است .

سیستم های اطلاعات جغرافیایی ، سیستمهایی هستند که برای جمع آوری ، ذخیره سازی ، ویرایش ، تجزیه وتحلیل ، کاربرد و نمایش داده هایی که موقعیت مکانی آنها یک مشخصه اصلی و مهم برای این داده ها مطرح است . در سیستم های اطلاعات مکانی برای هر داده دو نوع مشخصه مکانی و توصیفی در نظر گرفته می شود. این سیستمها توانایی آنالیزهای مختلفی روی داده های مکانی را دارند. سیستمهای اطلاعات مکانی ‏‎gis‎‏ بدلیل دارا بودن قدرت مرتب سازی و تبدیل داده ها، می توانند به دیگر سیستمهای اطلاعاتی متصل شوند.

در این تحقیق، روش جدیدی جهت آنالیز آب به حساب نیامده ارائه گردیده که قادر به تجزیه و تحلیل کمی مولفه های آب به حساب نیامده در شبکه های توزیع آب شهری است. در این روش، آب به حساب نیامده به دو بخش کلی تلفات فیزیکی و تلفات غیرفیزیکی تقسیم گردیده و مولفه های هر یک از آنها به طور جداگانه ارزیابی می شوند. در بخش آنالیز تلفات فیزیکی، ارزیابی تلفات زمینه با استفاده از چارچوب عملکردی مبتنی بر حداقل جریان شبانه و تخمین تلفات زمینه و شکستگیها انجام می گردد. در این روش، ارزیابی تلفات زمینه با تخمین الویه ای از این تلفات آغاز گردیده و طی یک سلسله عملیات مختلف شامل محاسبات ریاضی و آماری، عملیات صحرایی و فشارسنجی و نیز شبیه سازیهای هیدرولیکی با برآورد نسبتا دقیق از تلفات زمینه پایان می پذیرد. در این روش، استفاده از مفاهیم تخمین تلفات زمینه و شکستگیها ‏‎(babe)‎‏ و منافذ نشت ثابت و متغیر ‏‎(favad)‎‏، تاثیر قابل توجهی در افزایش دقت و گسترش دامنه کاربرد آن پدید آورده است. در بخش آنالیز تلفات غیر فیزیکی نیز با توجه به شرایط موجود در شبکه های توزیع آب شهری کشورمان روشی متناسب با این شرایط ارائه گردیده است. بخش پایانی آنالیز آب حساب نیامده به محاسبه درصد سالانه هر یک از مولفه های تلفات اختصاص دارد. همچنین جهت ارزیابی روش ارائه شده در این تحقیق، میزان آب به حساب نیامده در یک ایزوله نمونه با استفاده از این روش مورد بررسی قرار گرفته است.

آب ، استحصال واحیا منابع ان همیشه از موارد و موضوع های مطرح در اکثرجوامع و کشورها بوده و می باشد.در مناطق کم آب بدست آوردن و جلوگیری از هدررفت آن و در کشورهای پرآب جلوگیری از آلودگی و یا پالایش فیزیکی و شیمیایی آب بحث مطرح کارشناسان است. در همین راستا محققان به بررسی هایی دست زده اند و در باره احیا سفره های آب زیرزمینی به نتایجی دست یافته اند.این پایان نامه به موضوع احیا سفره های زیرزمینی به روش تغذیه مصنوعی پرداخته است .یکی از مشکلات اساسی در اجرای اینگونه طرحها مسئله کورشدگی ‏‎(clogging)‎‏ می باشد.این پدیده تحت تاثیر عوامل مختلف می باشدکه در این مبحث به اثرگذاری پوشش های مختلف خاک در جلوگیری از ورود ذرات ریزدانه به خاک و بروز پدیده کور شدگی توجه گردیده است.با انتخاب سه نوع پوشش و سه نوع غلظت مختلف رسوبات معلق در آب مورد استفاده در منطقه ای در غرب تهران ، نتایجی مبنی بر موثر بودن وجود پوشش بر روی خاک و همچنین لایروبی پوشش و رسوب بر میزان کاهش کور شدگی بدست آمد.

در این تحقیق روشی برای ارزیابی عملکرد هیدرولیکی شبکه های آبرسانی از نقطه نظر پارامترهای فشار و تغییرات فشار در گره ها و سرعت در لوله ها ارائه شده است. چارچوب روش پیشنهادی از دو مرحله تشکیل شده است که مرحله اول به شبیه سازی و تحلیل هیدرولیکی شبکه های اختصاص دارد. در این مرحله از روش تحلیل مبتنی بر فشار که در ادبیات فنی به ‏‎(head driven simulation method) hdsm‎‏ مشهور است، استفاده شده است. در روش تحلیل مبتنی بر فشار برخلاف روشهای رایج دبی خروجی از گروه ها مستقل از فشار نبوده و بصورت تابعی از فشار در نظر گرفته می شود. مرحله دوم نیز از دو گام تشکیل شده است، گام نخست محاسبه شاخص عملکرد هیدرولیکی در سطح آلمان های شبکه (گره ها یا لوله ها) می باشد که این کار با استفاده از منحنی های تعریف شده برای این منظور انجام می شود. گام دوم نیز تعمیم نتایج عملکرد هیدرو لیکی المان ها به کل شبکه می باشد که در این کار توسط توابع ریاضی تعریف شده ای انجام می شود. محاسبه پارامتر قابلیت اطمینان در شکبه های آبرسانی به منظور مقایسه با نتایج روش ارائه دشه در این تحقیق، نیز انجام شده است.ارائه چند مثال به همراه تجزیه و تحلیل نتایج آنها موید سودمندی و کارائی روش ارائه شده بوده و قابلیت استفاده از ان را در مدیریت شبکه های ابرسانی شهری در کنار سایر برنامه های رایج شبیه سازی و تحلیل شبکه های را نشان می دهد.

از نتایج حاصله می توان به شاخص تعداد حوادث شبکه توزیع به مجموع طول لوله های شبکه توزیع در یک منطقه نمونه مطالعاتی که عدد58/ 13 بدست آمد اشاره کرد . یعنی به ازای هر کیلو متر از شبکه توزیع 13 حادثه اتفاق افتاده است . این شاخص بالا بوده و نشان دهنده فرسودگی شبکه توزیع در منطقه بود که پس از استفاده از سیستم ‏‎gis‎‏ طراحی شده ، لوله های فرسوده در شبکه مشخص و به واحد توسعه و اصلاح شبکه گزارش گردید . همچنین با بررسی روند تغییرات شکست لوله در برابر قطر لوله مشخص گردید روند تغییرات نزولی است یعنی با افزایش قطر لوله تعداد حوادث سالانه و یا نرخ شکست ، کاهش می یابد . در نمونه مورد بررسی ضریب همبستگی بین داده ها برابر با 85 /. است که نشان دهنده همبستگی قوی بین داده ها می باشد . با بررسی شکست لوله ها در برابر سن لوله مشخص گردید که روند تغییرات تعداد حوادث سالانه در برابر سن لوله صعودی است یعنی با افزایش سن لوله ، تعداد حوادث افزایش می یابد . در نمونه مورد بررسی ضریب همبستگی برابر 89/. است که نشان دهنده همبستگی قوی بین داده ها می باشد .