بخشی از مقاله
چکیده
تقاضا براي آب در سراسر جهان در حال افزایش است و منابع آن در حال کاهش هستند . هدر رفت و نشت آب از شبکه توزیع حتی در کشورهاي با زیرساخت توسعه یافته و شیوههاي عملیاتی خوب، از گذشته یکی از ویژگی هاي عملکرد هاي مدیریتی بوده است.
پیش بینی و فراهم آوردن بستر لازم و مناسب براي هدایت آب از طریق شبکه هاي آبرسانی به بهترین نحو و با کمترین نقص از ضروریات اجرا و کنترل شبکه هاي آبرسانی می باشد، لذا این پروسه ابعاد بسی ار متفاوت و فنی و تخصصی خاصی در بر دارد که مهمترین آنها هدر رفت این مایع گرانقدر است که در کاهش فشار شبکه و کیفیت و کمیت آب تاثیر بسزایی دارد.
عوامل متعددي در هدر رفت آب در شبکه هاي توزیع وجود دارد که یکی از مهمترین آنها فشار آب در شبکهها است. افزایش فشار آب در شبکه باعث افزایش میزان مصرف آب می شود.هدف از این مقاله بررسی علل تلفات و انواع نشت و هدر رفت آب و روش هاي کنترل و کاهش آن در شهر صوفیان می باشد که براي تعیین مکان نشت آب - که بخش اصلی هدر رفت واقعی آب است - در شبکه آبرسانی این شهر ، با نصب فلومتر در ورودي شبکه هاي توزیع با استفاده از محاسبه منیمم مصرف شبانه مشترکین و مدل فواد ، روابط بین فشار و نشت را محاسبه و نتایج را ارزیابی و پیش بینی نمودیم و در پیشبرد اهداف خود و دقت در محاسبات و طراحی شبکه توزیع، از نرمافزار واترجمز نیز استفاده شده است، سپس نسبت به تحلیل هیدرولیکی شبکه توزیع و تعدیل فشار و نیز اصلاحات مربوط به شبکه توزیع آب پیشنهادات لازم ارایه گردیده است.
-1 مقدمه :
دوم فروردین ماه 22 - مارس - هرسال روز جهانی آب به منظور تحرك بخشیدن به عزم و اراده ملتها در حل »بحران مدیریت منابع آب«1 است. این بحران به معناي فقدان قانون گذاري صحیح و عدم اراده سیاسی براي حل وضعیت نامطلوب منابع آب جهانی می-باشد. یکی از مشکلات عمده درخصوص منابع محدود آب، افزایش روز افزون تعداد افرادي است که در مصرف آب شریک می شوند. ازآنجا که جمعیت جهان به آب شیرین و پاك نیاز دارند، دور از ذهن نیست تا جنگ هاي آینده جهان بر سر منابع آب صورت گیرد .
در پنجاه سال گذشته سی و هفت مورد خشونت بین کشورها بر سر آب گزارش شده است که همه آنها به جز هفت مورد به خاورمیانه مربوط می شود. چنان که طبق اعلام مطالعات سازمان ملل متحد کمبود آب مشکلی حاد در سراسر خاورمیانه می باشد. اگرچه طبق این مطالعات ایران و عراق تنها کشورهاي منطقه هستند که هنوز در آستانه بحران آب قرار ندارند، لیکن پیش بینی می شود که درصورت ادامه روند کنونی وضعیت کمبود و آلودگی آب در منطقه، این دو کشور نیز در آینده اي نه چندان دور با بحران آب مواجه شوند.
محدودیت منابع آب کشور و هزینه هاي سرسام آور توسعه منابع، انتقال، تصفیه، ذخیره و توزیع آب به همراه رشد سریع جمعیت و بالا رفتن سطح زندگی، باعث شده که افزایش بازدهی سیستم هاي آبرسانی به عنوان اولین گام از عملیات توسعه و بهسازي شبکه هاي آب شهري انتخاب شود. یکی از کاربردهاي برجسته و مهم مهندسی آب، توزیع آب آشامیدنی از طریق شبکه هاي لولهاي در مناطق مختلف شهري و روستایی است.
در سال هاي اخیر کاهش تلفات آب به عنوان یکی از راهبردي ترین و اقتصادي ترین راه هاي مقابله با کم آبی در کشور مطرح شده است. از دلایل مهم این امر می تواند هزینه هاي سنگین ساخت و نگهداري سازه هاي کنترل و نگهداري آب هاي سطحی - مانند سدها و بندها - و یا تاسیسات لازم براي تولید آب از منابع زیر زمینی - مانند پمپ ها و خطوط انتقال آب - و یا هزینه هاي تصفیه و سالم سازي آب و خیلی از موارد دیگر که موجب می شود، حفاظت و نگهداري از آب موجود در شبکه بعنوان یکی از راهکارهاي ارزان قیمت در پروژه هاي آبی مورد توجه شرکت هاي آب و فاضلاب قرار گیرد .
از سویی آب در کشور ما ارزش دیگري نیز دارد، آن هم جنبه استراتژیک بودن این مایع حیاتی است. ما با توجه به افزایش رو به رشد جمعیت و کاهش نسبی مقدار نزولات جوي و مناقشات مرزي بر سر مالکیت آب هاي سطحی و از همه مهم تر کمبود منابع آبی قابل استحصال موجود در کشور، چاره اي نخواهیم داشت جز استفاده بهینه و کامل از منابع موجود، که در این راستا جلوگیري از تلفات آب، خود می تواند یک راهکار مناسب براي نگهداشت آب در کشور باشد.
نظر به اهمیت آبرسانی در روند زندگی انسان و وابستگی سلامت و حیات او یه این نعمت الهی و ارزش و اهمیت انتقال آب از منابع تولید تا دسترس مصرف کننده از وظایف عمده شرکت هاي آب و فاضلاب است. پیش بینی و فراهم آوردن بستر لازم و مناسب براي هدایت آب از طریق شبکه هاي آبرسانی به بهترین نحو و با کمترین نقص از ضروریات اجرا و کنترل شبکه هاي مذکور می باشد، لذا این پروسه ابعاد بسیار متفاوت و فنی و تخصصی خاصی در بر دارد که مهمترین آنها هدر رفت این مایع گرانقدر است که در کاهش فشار شبکه و کیفیت و کمیت آب تاثیر بسزایی دارد و از دیدگاه مالی نیز همراه جبران هزینه هاي تولید و تصفیه آب از نظر جهت اجرایی تا حصول نتیجه براي عاملان این فن پر بار و گران قیمت بوده است
-2 اهمیت موضوع :
یکی از مسائل قابل توجه در صنعت آب و فاضلاب، چگونگی بهینهسازي عملکرد شبکههاي آبرسانی میباشد. با توجه به اینکه در گذشته براي شبکه هاي آبرسانی استان ها و شهرهاي کشور، مانند شهر صوفیان مطالعات کاربردي همراه با ارائه راهکارهاي مبتنی بر دانش انجام نگرفته بنابرین اکثر این شهرها از این نکته نظر داراي مشکلات فراوانی می باشند. با توجه به خشکسالی هاي مداوم سال هاي گذشته استان آذربایجان شرقی، و به تبع آن شهر صوفیان، جلوگیري از هدر رفت و کنترل آب به حساب نیامده جلوه هاي دو چندان خواهد داشت که مقابله با این پدیده ناخواسته از مسایل و مشکلات شرکت هاي آبفاي شهري و روستایی می باشد.
تأسیسات موجود تأمین و ذخیره سازي آب شهر صوفیان در حال حاضر محدود می باشد. پس براي کاهش خطر سلامت عمومی، براي حفاظت محیط و بالاخص براي حفظ آب آشامیدنی عمومی، بهترین راه اجراي بازبینی جدي سیستم آب بر مبناي برنامه کنترل نشت: مانند بازرسی پیوسته شبکه و نشتیابی منظم میباشد.
-3 روش کار:
امروزه پیشرفت هاي زیادي در مطالعه سیستمهاي توزیع آب انجام شده است و این سیستم ها همواره بطور پایا، موثر و ایمن به جوامع شهري و روستایی خدمت رسانی می کنند که می توان براي نمونه به ابزارهاي کامپیوتري جدیدي اشاره نمود به نام دستگاه فلومتر فلوکسم مجهز به دیتا لاگر که دبی خروجی از شبکه را در زمان هاي متفاوت اندازه گیري نموده و آنها را به صورت داده هاي آماري تحلیل شونده در کامپیوتر ثبت می نماید با استفاده از نتایج آماري این دستگاه میتوان به میزان هدر رفت آب در شبکه دست یافت. هم اکنون تحقیقات لازم براي جلوگیري از هدر رفت آب در شبکه هاي آبرسانی با اتکا به فناوري هاي نوین افزایش یافته و نیز تمامی آنها به روز شده اند و مورد پژوهش قرار می گیرند. ما در این تحقیق با استفاده از موارد ذکر شده فوق از روش هاي نوین براي جلوگیري از هدر رفت آب در شبکه استفاده خواهیم نمود.
علاوه بر ضرورت برنامه ریزي فوري کاهش نشت آب در سیستم هاي توزیع آب موجود در کشور، تعمیرات و نگهداري لوله ها، شیرآلات و انشعابات و کنترل نشت آب آنها بایستی یکی از عملکردهاي معمول و مداوم شرکت هاي بهره بردار بوده و براي دست یابی به این مهم لازم است پرسنل ورزیده، دستگاه ها و اطلاعات مورد نیاز را بطور دائم در اختیار داشته باشند. جمع آوري اطلاعات از کلیه اجزاء سیستم و تهیه شناسنامه براي آنها و همچنین ثبت اطلاعات بدست آمده و اتفاقات روي داده، از مهمترین عملکردهاي یک شرکت بهره برداري موفق است.
بعلاوه پیشگیري از نشت آب که همانا، انتخاب نوع لوله و اتصال مناسب، پیش بینی مقابله با خوردگی، بازدید شبکه، تعویض لوله ها و انشعابات قدیمی و غیر فنی که احتمال بروز نشت در آنها در آینده نزدیک وجود دارد، بایستی در حین طراحی و اجراي کار تا مدیریت تعمیر و نگهداري در نظر گرفته شود.
از روش قطعه بندي و اندازه گیري که در آن با نصب و محاسبه فشار متوسط، توسط دیتا لاگر فشار، میزان حداقل مقدار جریان شبانه و حداکثر فشار شبکه را استخراج نموده، به طوري که شبکه به قطعات کوچکتر تقسیم شده و با مجزا کردن این قطعات، جریان ورودي به هریک از این قطعات به صورت شبانه روزي اندازه گیري شده و جریان حداقل شبانه به عنوان معیاري از نشت در قطعه مربوطه شناخته می شود.
نشت با فشار رابطه توانی دارد. یعنی می توان نتیجه گرفت که با افزایش در فشار شاهد افزایش قابل ملاحظه اي در نشت خواهیم بود. - شکل - 1 به عنوان یک راهکار ارزان قیمت می توان با تنظیم فشار در شبانه روز و یکسان سازي آن از میزان نشت بطور قابل ملاحظه اي کاست در این راستا طبق مطالعه انجام شده در طی 24 ساعت شبانه روز این رابطه به وضوح قابل مشاهده می باشد.
شکل -1 رابطه شاخص نشت با فشار
همانطور که در شکل2 مشاهده می شود تغییرات فشار در یک شبانه روز اندازه گیري شده است. سپس با اعمال مدیریت فشار در شبکه - شامل کاهش و یکسان سازي - مجددا این فشارها اندازه گیري شده است. با اعمال این مدیریت فشار شاهد کاهش میزان نشت از شبکه خواهیم بود.
از روش هاي مدیریت فشار در شبکه شکل 3 می توان به کاستن از فشارهاي بالا در زمان هاي کمی مصرف مانند قرار دادن شیرهاي فشارشکن زمان دار در سیستم، انجام آبیاري گیاهان و استفاده هاي مختلف شهرداري در شب ها به خاطر وجود فشارهاي بالا.
