| تعداد نشریات | 45 |
| تعداد شمارهها | 1,434 |
| تعداد مقالات | 17,659 |
| تعداد مشاهده مقاله | 57,571,981 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 19,291,018 |
بررسی تأثیر روشهای مبتنی بر فشار و تقاضا در مدیریت فشار شبکه با تنظیم بهینه شیرهای فشارشکن (مطالعه موردی: شبکه توزیع آب کلیبر) | ||
| نشریه مهندسی عمران و محیط زیست | ||
| دوره 55، شماره 120، آذر 1404، صفحه 113-124 اصل مقاله (1.57 M) | ||
| نوع مقاله: یادداشت پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/ceej.2025.62693.2376 | ||
| نویسندگان | ||
| فرناز نوزاد علمداری1؛ مهدی دینی* 1؛ اکبر شیرزاد2 | ||
| 1دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان | ||
| 2دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی ارومیه | ||
| چکیده | ||
| با توجه به صرف هزینه و انرژی زیاد برای تولید آب آشامیدنی، یکی از چالشهای این حوزه، کاهش تلفات از شبکه توزیع آب است. از این رو، ارائه راهکارهای عملی و اقتصادی برای کاهش تلفات از شبکه، همواره مورد توجه بوده است. مدیریت فشار یکی از روشهای بهروز و اقتصادی در این ارتباط است. در این پژوهش، تأثیر استفاده از روشهای مبتنی بر فشار و مبتنی بر تقاضا، بر مدیریت فشار شبکه با تنظیم بهینه شیرآلات فشارشکن بررسی میشود. هدف بررسی تأثیر دقت روشهای فوق در مدلسازی هیدرولیکی شبکه در شرایط تنظیم بهینه شیرآلات میباشد. برای این منظور، با ایجاد لینک بین متلب و شبیهساز هیدرولیکی شبکه ایپانت (EPANET)، مقادیر بهینه فشار خروجی شیرآلات فشارشکن با استفاده از الگوریتم جامعه مــورچگان (Ant colony optimization) و با هدف بیشینهسازی قابلیت اطمینان فشار گرهی تنظیم شده است. عملکرد هیدرولیکی شبکه با شاخصهای قابلیت اطمینان NPRI (Network Pressure Reliability Index) و تأمین تقاضا DSR (Demand Supply Reliability) و نشت ارزیابی شده است. نتایج نشان میدهــد که در هر دو رویکــرد مبتنی بر تقاضا و مبتنی بر فشار، با جانمایی مناسب شیــرآلات فشارشکـن با به کارگیری شاخــص مکانیابی VSI (Valve Selection Index) و تنظیم بهینه فشار خروجی شیرها، عملکرد هیدرولیکی مدل نسبت به قبل از آن بهبود قابل توجهی پیدا میکند. هرچند در این میان، نتایج روشهای مبتنی بر فشار و تقاضا متفاوت است که میتواند ناشی از تفاوت دقت مدلسازی هیدرولیکی شبکه بر پایه روشهای فوق باشد. به طور مثال، شاخص تأمین تقاضا در روش مبتنی بر تقاضا همواره برابر یک است. اما در روش مبتنی بر فشار کمتر از یک است و همین موضوع بر دقت نتایج مدلها مؤثر است. به طور کلی روش مبتنی بر فشار نتایج واقعیتری نسبت به روش مبتنی بر تقاضا در شرایط بحرانی شبکه مانند تنظیم بهینه شیرآلات شبکه به دست میآورد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| مدیریت فشار؛ شیرهای فشارشکن؛ روش مبتنی بر فشار؛ روش مبتنی بر تقاضا؛ قابلیت اطمینان | ||
| مراجع | ||
|
Araujo LS, Ramos H, Coelho ST, “Pressure control for leakage minimization in water distribution systems management”, Water Resources Management, 2006, 20 (1), 133-149. https://doi.org//10.1007/s11269-006-4635-3 Avila FG, Anazco JO, Jara CG, Quezada LF, Delpino LF, Fernandez LR, “Pressure management for leakage reduction using pressure reducing valves Case study in an Andean city”, Alexandria Engineering Journal, 2019, 58 (4), 1313-1326. https://doi.org//: 10.1016/j.aej.2019.11.003 Creaco E, DiNardo A, Iervolino M, Santonastaso G, “Head-Drop Method for the Modeling of Pressure Reducing Valves and Variable Speed Pumps in Water Distribution Networks”, Journal Hydraul Engineering, 2023, 149 (5), 336-344. https://doi.org//10.1061/JHEND8.HYENG-13279 Dini M, Asadi A, “Pressure management of large-scale water distribution network using optimal location and valve setting”, Water resources Management, 2019, 33 (14), 4701-4714. https://doi.org//10.1007/s11269-019-02381-x Dini M, Asadi A, “Presenting a simple approach to pressure and leakage management in real water distribution networks by optimal operational scheduling of valves”, Iran-Water Resources Research, 2021, 17 (3), 118-132. https://doi.org//20.1001.1.17352347.1400.17.3.6.1 Dini M, Tabesh M, “A new reliability index for evaluating the performance of water distribution network”, Journal of Water and Wastewater, Ab va Fazilab (In Persian), 2018, 29 (3), 1-16. https://doi.org//0.22093/wwj.2017.51035.2154 Dorigo M, Maniezzo V, and Colorni A, “The ant system; Optimisation by a colony of cooperating agents”, IEEE Transactions on Systems, Part B, 1996, 26 (1), 29-41. https://doi.org//10.1109/3477.484436 Gencoglu G, Merzib N, “Minimizing excess pressure by optimal valve location and opening determination in water distribution networks”, Procedia Engineering, 2017, 186, 319-326. https://doi.org//10.1016/j.proeng.2017.03.254 Geranmehr MA, Chamani MR, ASGHARI K, “Pressure dependent analysis in water distribution networks using particle swarm optimization”, Journal of Water and Soil Science, 2018, 22 (3), 43-53. https://doi.org//20.1001.1.24763594.1397.22.3.13.6 Gungor M, Yarar U, Canturk U, Fırat M, “Increasing performance of water distribution network by using pressure management and database integration”, Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice, 2019, 10 (2), 1-8. https://doi.org//10.1061/(ASCE)PS.19491204.0000367 Hamdy Khadr WM, Magdy Hamed M, Nashwan MS, “Pressure driven analysis of water distribution systems for preventing siphonic flow”, Journal of Hydro Environment Research, 2022, 44, 102-109. https://doi.org// 10.1016/j.jher.2022.09.001 Huzsvar T, Weber R, Szabo M, “Optimal Placement and setting of valves for leakage reduction in real life water distribution networks”, Water Resources Management, 2023, 37, 4949-4967. https://doi.org//10.1007/s11269-023-03590-1 Jafari-Asl J, Malekmahmoudi M, Sami Kashkooli B, Montaseri H, Bahrami M, “Optimal management of pressure for leakage minimiz cvation in water distribution systems by pressure reduction valves (PRVs)”, Irrigation & Water Engineering, 2021, 11 (42), 24-35. https://doi.org//10.22125/iwe.2020.120716 Lambert A, Fantozzi M, “Recent developments in pressure management”, International Water Association Conference, Water Loss, 2010, Sao Paolo, Brazil. Magdy HM, Ashraf EM, Youssef MS, Hamdy KWM, “Graphical user interface for water distribution network pressure-driven analysis using artificial elements”, Sustainable Water Resources Management, 2022, 89 (8), 45-55. https://doi.org//10.1007/s40899-022-00675-4 Mathye RP, Scholz M, Nyende-Byakika S, “Optimal pressure management in water distribution systems: efficiency indexes for volumetric cost performance, consumption and linear leakage measurements”, Water (MDPI), 2022, 14 (5), 805-826. https://doi.org//10.3390/w14050805 Moslehi I, Jalili Ghazizadeh MR, Yousefie Khoshghalb E, “Economic analysis of pressure management in water distribution networks”, Journal of Water and Wastewater, 2020, 31 (2), 100-117. https://doi.org//10.22093/wwj.2019.163790.2794 Price E, Abhijith GR, Ostfeld A, “Pressure management in water distribution systems through PRVs optimal placement and settings”, Water Research, 2022, 226, 119236. https://doi.org//10.1016/j.watres.2022.119236 Puust R, Kapelan Z, Savic D, Koppel T, “A review of methods for leakage management in pipe networks”, Urban Water Journal, 2010, 7, 25-45. https://doi.org//10.1080/15730621003610878 Roshani E, Filion Y, “WDS leakage management through pressure control and pipes rehabilitation using an optimization approach”, Procedia Engineering, 2014, 89, 21-28. https://doi.org//10.1016/j.proeng.2014.11.155 Rossman LA, Woo H, Tryby M, Shang F, Janke R, Haxton T, “Water infrastructure division center for environmental solutions and emergency response u.s. environmental protection agency”, EPANET 2.2 User Manual, 2022, Cincinnati, Ohio. Shirzad Akbar, “A model for pressure driven analysis-design of water distribution networks”, Journal of Applied Water Engineering and Research, 2020, 8 (2), 79-87. https://doi.org//10.1080/23249676.2020.1761895 Shirzad A, Tabesh M, Farmani R, Mohammadi M, “Pressure-discharge relations with application to head-driven simulation of water distribution networks”, Water Resources Planning and Management, 2013, 139 (6), 660-670. https://doi.org//10.1061/(ASCE)WR.1943-452.0000305 Tabesh M, Abbasi Moghaddam V, Shirzad A, “Optimal design of pressure sampling in water distribution networks for calibration of hydraulic models”, Journal of Hydraulics, 2021, 16 (1), 53-66. https://doi.org//10.30482/jhyd.2021.257302.1488 Tabesh M, Molaei Shakib A, Saghebian SA, Dini M, “Effects of data uncertainty on multi-species qualitative modeling and pressure dependent analysis of water distribution networks using the elementary effect method”, Iran Journal Sci Technol Trans Civil Engineering, 2025, 40 (4), 621-635. https://doi.org//10.1007/s40996-025-01832-3 Tabesh M, Tanyimboh TT, Burrows R, “Pressure dependent stochastic reliability analysis of water distribution networks”, Water Supply, 2004, 4 (3), 81-90. https://doi.org//10.2166/ws.2004.0045 Tanyimboh TT, Templeman AB, “Seamless pressure-deficient water distribution system model”, In Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Water Management, 2010, 163 (8), 389-396. https://doi.org//10.1680/wama.900013 Tay S, Dong D, Ha N, Viet N, “Efficient optimization of pressure regulation in water distribution systems using a new-relaxed pressure reducing valve model”, Vietnam Journal of Science and Technology, 2018, 56 (4), 503-514. https://doi.org//10.15625/2525-2518/56/4/10671 Wagner JM, Shamir U, Marks DH, “Water distribution reliability: Simulation method”, Journal of Water Resources Planning and Management, 1988, 114 (3), 276-294. https://doi.org//10.1061/(ASCE)07339496 Yuan T, Jingliang Gao, Jianxun X, Qidong Q, Rodger MM, Tiantian Zh, “Optimization of pressure management in water distribution systems based on pressure-reducing valve control: evaluation and case study”, Sustainability, 2023, 15 (14), 11086. https://doi.org//10.3390/su151411086 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 302 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 37 |
||