ارزيابي روش‌هاي تحليل شبكه توزيع آب با در نظر گرفتن تقاضاي وابسته به فشار (ناحيه يك آب شهر ايلام)

Assessing the Methods for Analysis of Water Distribution Networks Considering Pressure-Dependent Demand (Ilam Water Distribution- Zone 1)

مدل‌هاي مرسوم تحليل شبكه‌هاي توزيع آب شهري كه آناليز تقاضا محور ناميده مي‌شوند، معمولاً با اين فرض آناليز مي‌شوند كه تقاضاي آب در گره‌ها معلوم است و هميشه برآورده مي‌گردند. يعني بدون توجه به فشار در گره‌ها مساوي جريان خروجي گره هستند. اين آناليز در شرايط عادي طراحي، معتبر است. با اين حال، در بسياري از مواقع بحراني مانند تركيدگي يا شكستگي لوله و نياز آتش‌نشاني در گره‌هاي مصرف، جريان خروجي گره تحت تاثير فشار كم، كاهش خواهد يافت. بنابراين، شبيه‌سازي شبكه در شرايط‌كمبود فشار با استفاده از روش تقاضا محور مي‌تواند باعث انحراف زياد از وضعيت واقعي گردد. در اين تحقيق از تركيب سه روش تقاضاي وابسته به فشار (PDD) با نرم‌افزار WaterGems براي شبيه‌سازي عملكرد شبكه‌هاي داراي كمبود فشار استفاده گرديد. ارزيابي عملكرد سه روش پيشنهادي با يك شبكه مبنا و بخشي از شبكه توزيع آب شهر ايلام (ناحيه 1) انجام گرفت. نتايج نشان داد كه روش PDD و روش استفاده از شير يكطرفه، شير كنترل جريان و يك قطره‌چكان فرضي در هر گره تقاضا، نتايج نزديك به هم دارند و نسبت به روابط مختلف ارايه شده توسط محققين كه بسيار طولاني و زمان‌بر است ارجحيت داشته و تنها با يك مرحله شبيه سازي به جواب مي‌رسند. اين روش‌ها در زمان شكستگي يكي از لوله‌هاي شبكه توزيع آب ايلام و با در نظر گرفتن فشار مطلوب 15 متر، به ترتيب 83/82 و 07/82 درصد از كل نياز شبكه را تامين مي‌كنند.

Traditional water distribution system models, which are referred to as demand-driven analysis are normally analyzed under the assumption that water demands at nodes are known and always satisfied, i.e., they are equal to nodal outflows, regardless of the pressure at nodes. Such analysis is valid under normal design conditions. However, in many critical situations such as pipe burst or breakage and fire-fighting demand on demand nodes, the nodal outflows affected by low pressure will decrease. Therefore, network simulation under deficient pressure conditions using conventional demand-driven analysis can cause large deviation from actual situations. In this study, the combination of three pressure-dependent demand (PDD) methods with WaterGems hydraulic model has been used to simulate deficient-network performance. Assessing the performance of three methods proposed was done using two base network and part of the Ilam water distribution network. The results showed that the results of PDD and Abdy Sayyed et al. (2014) methods are close and preferred to very long and Time-consuming relations proposed by researchers, and they yield results just by one-step simulation. These methods respectively provide 82.83 and 82.07 percent of total network demand at the time of breakage in one of the pipes in Ilam water distribution network considering desired pressure equal to 15meters.