عنوان پایان‌نامه
حداقل سازی اثرات ناشی از انتشار آلودگی در شبکه‌های توزیع آب بر اساس تحلیل مبتنی بر فشار
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران -مهندسی آب - فاضلاب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2231;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74789
- تاریخ دفاع
- ۱۵ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- محسن ظفری
- استاد راهنما
- مسعود تابش, سارا نظیف
- چکیده
- شبکه‌های توزیع آب شهری به علت گستردگی، دارا بودن اجزای گوناگون و امکان دسترسی آسان، ذاتاً در برابر ورود آلودگی که منشأ آن می‌تواند به صورت تصادفی و یا عمدی باشد، آسیب‌پذیر هستند. ورود آلودگی به شبکه‌های توزیع آب شهری در طول تاریخ باعث بیماری بسیاری از افراد در جوامع مختلف شده است. این رخداد علاوه بر بیمار کردن تعدادی از مشترکین، اثرات دیگری همچون نارضایتی و بی‌اعتمادی مردم نسبت به مدیران ذیربط، ایجاد رعب و وحشت در جامعه، ایجاد بی‌ثباتی سیاسی و حتی در برخی موارد کشته شدن مصرف‌کنندگان را به دنبال خواهد داشت. با توجه به لزوم حفظ سلامت عمومی جامعه، ارائه راهکاری که در صورت وقوع آلودگی بیشترین تأثیر را در کاهش اثرات آن و کوتاه کردن زمان خروج آلاینده از شبکه در پی داشته باشد، از اهمیت به سزایی برخوردار است. مهمترین مسئله پس از تشخیص ورود آلاینده به شبکه، اتخاذ راهکاری در جهت مدیریت پیامدهای ناشی از آلودگی و بازگرداندن شبکه به حالت سرویس‌دهی می‌باشد. بدین منظور اقداماتی از قبیل اعلام خطر عمومی، ایزوله کردن ناحیه آلوده شده به وسیله بستن شیرهای قطع و وصل و تخلیه آب آلوده از شبکه با باز کردن شیرهای آتشنشانی انجام می‌گیرد. از آنجا که با انجام این اقدامات شبکه در حالت بحرانی قرار گرفته و فشار در برخی گره‌ها کمتر از حداقل فشار استاندارد خواهد بود، لزوم استفاده از تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار (HDSM ) به چشم می‌خورد. با بکارگیری تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار، وابستگی دبی خروجی در هر گره به فشار آن گره در نظر گرفته شده و نتایج منطبق بر واقعیت می‌باشد. در این پژوهش با استفاده از تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار و الگوریتم بهینه‌سازی اجتماع ذرات (PSO )، مدلی برای بهینه کردن اقدامات مدیریت پیامدهای ناشی از انتشار آلودگی (شامل ایزولاسیون قسمتی از شبکه و تخلیه آب آلوده از طریق شیرهای آتشنشانی) پس از تشخیص ورود آلاینده در شبکه، ارائه شده است. اهداف به کار رفته در این مدل شامل کمینه کردن اثرات منفی آب آلوده بر روی سلامت جامعه، کمینه کردن هزینه ناشی از انجام اقدامات اجرایی و کمینه کردن زمان بازگشت شبکه به حالت عادی می‌باشد. مدل پیشنهادی بر روی شبکه توزیع آب شهرک توحید واقع در حومه شهر سبزوار مورد آزمایش قرار گرفته که نتایج نشان‌دهنده این است که استفاده از مدل پیشنهادی باعث کمتر شدن اثرات آلودگی در شبکه بر روی مصرف‌کنندگان و کاهش هزینه‌های ناشی از عملیات اجرایی می‌شود.
- Abstract
- Nowadays water distribution networks (WDN) are well expanded. WDN is consisted of different components which are easy to access because of this reason they can be polluted accidentally or deliberately. Contaminant intrusion into WDN can have disastrous consequences this event is a threat to public health and could cause distrust of people, political instability and can create a fear in society. In severe cases it could cause consumer’s death. Considering public health, finding the proper solution which minimize the effect of pollution and shorten the emission time of pollutant from network is extremely important. After detecting the contamination the next step is contamination consequence management which will result in restitutes the network into service mode. For this purpose, series of actions such as general warning, contaminant isolation throughout closing valves and opening the hydrants in order to eliminate contamination are required. These proceedings lead a network to the critical state which in some nodes, pressure is lower than standard measure; in this state head driven stimulation method (HDSM) is necessary. In this study combination of HDSM and particle swarm optimization (PSO) method is used for minimizing negative effects on contaminant water to public health as an immediate response after contaminant detection. Main objectives in this research are minimization negative effects on public health, cost minimization of operation and reducing the time that network needs to get back to normal state. For this research suggested model is tested on Sabzevar’s vicinity water distribution network. Our results demonstrated that suggested model can minimize the contaminant effect on consumers and minimize the cost of operation.
