بررسی روش نشت یابی در شبکه آب تحت فشار برمبنای رابطه فشار- نشت (ارائه کد بهینه یابی مکان یابی نشت)

آب و توسعه پایدار

مقاله 9، دوره 2، شماره 1 - شماره پیاپی 4، شهریور 1394، صفحه 59-66   

نوع مقاله: مقاله علمی- ترویجی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v2i1.39106

نویسندگان

آرمین بوستانی^* ؛ سعیدرضا خداشناس

دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

تخمین نشت در هر شبکه شامل برآورد و شناسایی چندین مولفه نظیر مصارف غیر مجاز، نشت های زمینه ای و شکستگیهاست که ماهیت هر کدام از این مولفه ها با یکدیگر متفاوت است. مهمترین این مولفه ها، تلفات ناشی از شکستگی ها و نشت های بزرگی است که علاوه بر هدر دادن منابع آب شیرین، مخاطراتی را نیز برای ساختمان ها و در نتیجه آلودگی آب ها در پی دارد. در این تحقیق ضمن مطالعه روش های موجود مکان یابی نشت بر مبنای بهینه یابی و مقایسه آنها، یک کد در محیط Matlab برمبنای الگوریتم تابع هدف کمینه، که براساس رابطه افت فشار و نقاط احتمالی نشت استوار است، اجرا شد. با فرض بهینه یابی حداقل مربعات خطا بین داده های محاسباتی (رابطه فشار- نشت) با داده های مشاهداتی (فرض نشت در گره ها) اعتبارسنجی مدل انجام شد. کد ارائه شده توانست بخوبی گره های فرضی دارای نشت و توزیع مقادیر نشت بین گره ها را با کمینه کردن اختلاف فشار مشخص نماید. نتایج اجرای مدل و مقایسه داده های مشاهداتی مبتنی بر روش بهینه یابی و روش های شناسایی نشت مرتبط با تغییرات فشار در شبکه نشان داد، که علاوه بر انتخاب روش مناسب و واسنجی مدل، حتماً بایستی داده های مشاهداتی و ورودی نظیر قرائت فشارسنج ها، الگوی مصرف ناحیه مورد مطالعه و شناسایی حداکثری انشعابات غیرمجاز در بررسی میدانی برای بهبود موقعیت یابی نقطه ای نشت ها در شبکه و تخمین جامع و صحیح مقدار آنها مدنظر قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

نشت؛ شبکه آب؛ فشار؛ Matlab؛ روش بهینه یابی

مراجع

تابش، م. 1378. مبانی تئوریک نشت در شبکههای توزیع آب شهری. نشریه آب و محیط زیست، 10: 16-37.

تابش، م. و کریمی، ک. 1385. تعیین زمان نشتیابی و نوسازی شبکههای توزیع آب شهری با استفاده از تحلیل حوادث. نشریه دانشکده فنی، 40(5): 598-610.

فاضل، ب. و فغفور مغربی، م. 1388. نشتیابی شبکههای آبرسانی شهری با اندازهگیری میدانی فشارهای گرهای (مطالعه موردی شهر گلبهار). هشتمین کنفرانس هیدرولیک ایران، دانشگاه تهران.

نشریه شماره 308-الف. 1386. دستورالعمل شناخت و نحوه مطالعه عوامل در آب بهحساب نیامده و راهکارهای کاهش آن.تهران: انتشارات سازمان برنامه و بودجه.

نصیریان، ع. 1392. کاربرد روشهای مبتنی بر نشتیابی در شبکههای توزیع آب شهری. پایان نامه دکترا، گروه عمران، دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد.

Almandoz J., Cabrera E., Arregui F., Cabrera E. J., and Cobacho R. 2005. Leakage assessment through water distribution network simulation. Journal of Water Resources Planning and Management, 131(6): 458-466.

Covas D., and Ramos H. 2010. Case studies of leak detection and location in water pipe systems by inverse transient analysis. Journal of Water Resources Planning and Management, 136(2): 248-257.

Martinez A., Samaille F., Chantant M., Hatcheressian J.C., 2007.Water leak detection & Recovery Tore Supra. J. Fusion Engineering & Design, 82: 1989-1995.

Nicolini M., Giacomello C., and Deb K. 2011.Calibration and optimal leakage management for a real water distribution network. J. of Water Resources Planning and Management, ASCE, 137(1): 134-142.

Vitkovsky J.P., Simpson A.R., Lambert F.M., 2000.Leak detection & calibration using transients & Genetic Algorithms. J. Water Resources Planning & Management, ASCE, 126(4): 262-265.

Walski T.M. 2000. Model calibration data: the good , the bad, and the useless. J. of the American Water Works Association, 92(1): 94-99.

Wu, Z.T., and Simpson, A.R. 2001. Competent genetic-evolutionary optimization of water distribution systems. J. Computing in civil Eng, ASCE, 15(2): 89-101.