عنوان پایان‌نامه
مدل تصمیم‌گیری مبتنی بر ریسک در مدیریت و بهسازی شبکه‌های توزیع آب شهری جهت عملکرد مطلوب پس از وقوع زلزله احتمالی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1530;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 48957
- تاریخ دفاع
- ۰۵ مرداد ۱۳۹۰
- دانشجو
- امیر مانی
- استاد راهنما
- مسعود تابش
- چکیده
- سامانه¬های آبرسانی از مهمترین زیرساخت¬های شهری هستند که نقش چندبعدی بسزایی در تامین نیاز مصارف خانگی، عمومی، تجاری و صنعتی، فضای¬سبز و اطفاء حریق عهده¬دار هستند. در مناطق با استعداد لرزه¬خیزی زیاد، این سامانه¬ها به سبب مدفون بودن بخش عمده¬ای از تجهیزات آنها، در معرض آسیب¬های جدی و ناتوانی در عملکرد مطلوب پس از زلزله می¬باشند. از آنجا که به موازات این پتانسیل آسیب¬پذیری، شبکه¬های آبرسانی نقشی حیاتی در مدیریت بحران پس از زلزله و عملیات امداد و نجات دارند، کارکرد قابل¬قبول آنها پس از زلزله احتمالی در بالاترین درجه، مورد نیاز است. در ایجاد سیاست¬های آمادگی در برابر زلزله، پیش¬بینی عملکرد تجهیزات موجود و آسیب¬های وارده به آنها ناشی از زلزله، معیار انجام عملیات پیش¬گیرانه و کاهش بحران احتمالی و همچنین تدوین برنامه مدیریت بحران می¬باشد. تحقیق حاضر بر پایه تحقیقات گذشته و منابع علمی موجود مدلی به نام (EHW – UT) را برای پیش¬بینی آسیب ناشی از موج لرزه¬ای به خطوط لوله سامانه¬های آبرسانی پس از زلزله ارایه می¬کند. مبنای روش تحلیل خطر لرزه¬ای در این مدل روش احتمالی بوده و اکثر روابط ارایه شده آسیب¬پذیری را پوشش می¬دهد. علاوه بر آن، برای تحلیل هیدرولیکی سیستم از روش تحلیل مبتنی بر فشار بر پایه موتور تحلیل هیدرولیکی EPANet Emitter استفاده می¬شود تا نتایج واقعی عملکرد سیستم حاصل شده و نواقص مدل¬های گذشته در این رابطه بر اثر ایجاد فشارهای منفی و عدم تطابق نتایج آنها با واقعیت مرتفع شود. مدل ارایه شده توانایی ترکیب تحلیل¬های تعینی و احتمالی را داراست و می¬تواند بسته به نوع مسئله برنامه¬ریزی شود. در تحلیل، این مدل احتمالی با برخورداری از الگوریتم شبیه¬سازی مونته¬کارلو قابلیت لحاظ عدم¬قطعیت¬های موجود در پارامترهای ورودی کاتالوگ زلزله، رابطه میرایی و روابط آسیب¬پذیری را دارد. عملکرد هیدرولیکی شبکه نیز در انتها توسط سه شاخص قابلیت اطمینان، شاخص عملکرد فشار و نشت کل شبکه بیان می¬گردد. در ادامه برای ارزیابی مدل قسمتی از شبکه توزیع آب تهران مورد آنالیز لرزه¬ای قرار می¬گیرد. نتایج بدست آمده نشان از صحت عملکرد مدل دارد و با وجود وسعت کم شبکه مورد مطالعه و آسیب محدود مشخص شده توسط مدل بر روی آن به علت دوری نسبی از منابع زلزله، ضعف شبکه را در زلزله¬های بزرگ با مقادیر نشت بالا و افت شاخص عملکرد فشار نشان می¬دهد.
- Abstract
- Water Distribution Networks (WDNs) are of the main urban infrastructures, which have a multi-dimensional effect on the life of citizens in aspects such as hygiene, drinking water, environmental needs, remedy, fire fighting, industry and manufacture. In regions with high seismicity, these networks are exposed to severe damages and the lack of desired post-earthquake performance, due to their buried structures and facilities. Since, along with their seismic vulnerability, WDNs perform a vital role in crisis management and rescue operations; their acceptable post-earthquake performance is at the highest degree of necessity. In earthquake preparedness policies, performance estimation of the facilities and predicting their damage states, are the main criteria for codifying precautionary programs, crisis management plans and reducing the probable crisis. In this thesis, based on latest researches, the EHW – UT model is proposed for modeling the damages caused by permanent ground deformations (PGD) and seismic wave propagation, on water distribution pipelines. It performs mainly, probabilistic seismic hazard analysis (PSHA) and covers most of the recent pipeline fragility relationships. Moreover, it presents a new approach for hydraulic analysis of the damaged WDN, using Head Driven Simulation Method (HDSM) concepts, and applying EPANet Emitter’s hydraulic engine, in order to obtain more realistic performance results of the WDN and improve the deficits of past models due to negative pressure generation and non-real hydraulic results. The proposed model has the capability of applying both deterministic and probabilistic approaches to acquire more reliable results and therefore, can be configured as task-based. Uncertainties due to input parameters, earthquake catalogue, attenuation relationship and fragility equations can be modeled by applying the Monte-Carlo approach in the probabilistic analysis module. Finally, it defines the hydraulic performance of the network using three pressure based indices, Reliability, Pressure Performance Index, and Total Leak. To evaluate the model performance, a part of the Tehran’s water distribution network is analyzed. Results confirm the accuracy of the model and in spite of the low extent of the modeled WDN and its relatively low damage rates due to the remoteness from seismic sources, illustrates the WDN’s vulnerability to intensive earthquakes with high rates of leak and pressure deficit.
