عنوان پایان‌نامه
جیره بندی آب در شبکه های توزیع آب شهری بر اساس تامین نوبتی
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مهندسی منابع آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 4391;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 48669
- تاریخ دفاع
- ۱۱ بهمن ۱۳۸۹
- دانشجو
- محمدجعفر سلطان جلیلی
- استاد راهنما
- امید بزرگ حداد
- چکیده
- افزایش جمعیت، رشد تقاضا، رعایت معیارهای اقتصادی و نیز محدودیت منابع آبی، لزوم بهره‌برداری بهینه از منابع آب را نمایان می‌سازد. از این رو تدوین سیاست مناسب در بهره‌برداری از شبکه‌های آبرسانی، براساس مدل‌‌های بهینه‌سازی یا شبیه‌سازی با هدف دستیابی به بهترین مقدار مورد نظر صورت می‌پذیرد. با توجه به تأثیر مستقیم و محسوس شبکه‌های آبرسانی بر زندگی جوامع بشری، الزام اندیشیدن تمهیدات لازم جهت مقابله با شرایط غیر عادی انکار ناپذیر است. عدم وجود منابع آب قابل استحصال به اندازه کافی، از عواملی است که بهره‌برداران و مصرف‌کنندگان شبکه‌های آبرسانی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. تجارب داخلی و خارجی نشان می‌دهند که در مواجهه با بحران کمبود آب، در مواردی که انتقال آب بین حوضه‌ای و استفاده از آب‌های نامتعارف و دیگر روش‌های استحصال آب، مقدور نبوده و یا جواب‌گوی میزان کمبود نیست، بهره‌برداری مداوم از شبکه‌های آبرسانی مقدور نخواهد بود. چرا که این روش در مقیاس بلند مدت منجر به اتمام کلیه منابع آب قابل استحصال شده و لذا مصرف‌کنندگان را دچار تنش آبی طاقت‌فرسا خواهد کرد. از این رو جیره‌بندی و یا بهره‌برداری نوبتی به عنوان یکی از راهکارهای مقابله با بحران در بهره‌برداری از شبکه‌های آبرسانی پیشنهاد می‌گردد. ماهیت جیره‌بندی و یا تأمین نوبتی به گونه‌ای است که در یک بازه زمانی از دوره بهره‌برداری، میزان تأمین آب بین مصرف‌کنندگان مختلف (حتی اگر نیاز مصرفی آنها برابر باشد) می‌تواند متفاوت باشد. از این رو انتخاب روشی که متضمن رعایت عدالت در تأمین نیاز مصرف‌کنندگان در دوره بهره‌برداری باشد امری است که باید مورد توجه قرار گیرد. همچنین تأمین آب با فشار کافی، مطلوبیت تأمین و رضایت‌مندی مصرف‌کنندگان را ارتقا خواهد بخشید. لذا این امر نیازمند برنامه‌ریزی دقیقی است که پارامترهایی از قبیل عدالت، سطح رفاه، شرایط اقلیمی، نوسانات مصرف و قیودات اجتماعی-انسانی دیگر را در کنار عوامل هیدرولیکی تأثیر گذار بر رفتار شبکه‌ها مطالعه کرده و در هم کنش این عوامل را کمی سازد. برای کمی کردن پارامترهای مزبور یقیناً نیاز به ابزارهای ریاضی جهت شبیه‌سازی رفتار سیستم و بهینه‌سازی اهداف در نظر گرفته شده در نتیجه برنامه‌ریزی انجام شده می‌باشد. لذا در این تحقیق به بهره‌برداری از شبکه آبرسانی دو حلقه‌ای و شبکه مخزن شماره 30 شهر تهران در دو حالت کاهش منابع آّب و افزایش نیاز پرداخته شده است. در نهایت جهت مقایسه روش‌های مختلف مواجهه با بحران به محاسبه معیارهای کارآیی مختلف جهت ارزیابی عملکرد سیستم پرداخته شد. بطور کلی مقدار معیار برگشت‌پذیری شبکه در سطح 100%، در نتیجه روش‌های جیره‌بندی و تأمین نوبتی در حالات مختلف تحت بررسی، برتری 25 تا 50 درصدی نسبت به روش اولویت‌بندی ثابت داشته است. همچنین با توجه به اینکه مقدار آب مصرف شده در دوره بهره‌برداری صرف نظر از حجم ذخیره اولیه مخزن، در تمام روش‌های تحت بررسی در این تحقیق با یکدیگر برابر است، برتری همیشگی مقدار معیار برگشت‌پذیری گره‌ای، در روش تأمین نوبتی نسبت به روش‌های دیگر نشان‌دهنده اعمال مدیریتی کارآمد در نحوه تخصیص میزان آب در دسترس در دوره بهره‌برداری می‌باشد.
- Abstract
- Increase in population and requirements, considerations of economic criteria and water resources limitations, reveal the necessity of optimum operation of water resources. Choosing convenient policies in operation of WDNs, would be done based on optimization and simulation models with the aim of achieving the best situation. Since WDNs would directly affect lifestyles, arranging plans for confronting abnormal condition would be necessary. National and international experiences show that in confrontation to water shortage juncture, if transferring water from other basins or using uncommon waters and etc. are inapplicable or insufficient and continuous operation of WDNs would not be possible anymore. Because in large time scale it would lead to usable water resources completion and hard water shortage impact on consumers lives. So hedging or intermittent water supply as a contrasting way against water shortage juncture is proposed. This method of operation is in the manner that in a specific time of operational period, the amount of water which is supplied to two consumers could differ from each other even if their demand is equal. Therefore choosing a policy which guarantees justice in supplying consumers' demands has to be considered. Also supplying demands with sufficient pressure, would promote consumers satisfaction. So the aforementioned method of operation needs an exact planning which studies different parameters like justice, welfare, climatic condition, consumption fluctuations and other social and humanity constraints beside hydraulic parameters influencing the behavior of WDNs and also the interaction between them. To quantify the aforesaid parameters and constraints, mathematical models which can simulate the behavior of the networks and optimize the mentioned goals are surely required. In this research operation of Two Loop and Tehran reservoir number 30's WDNs have been performed. Finally in order to compare different methods of facing to water shortage, performance criteria were calculated. As the result of applying different methods, it is seen that 100% resiliency criterion for hedging and intermittent water supply is 25-50% more than fixed priorities method. Also considering the equality of total amount of allocated water in operational period under different operational methods, irrespective of initial storage volume of the reservoir, permanent superiority of nodal resiliency criterion under intermittent water supply rather than other approaches shows the efficient management of allocating the amount of available water in operational period.
