بررسی کارایی جریان رقیق‌ساز، زمان ماند و خروج آب آلوده در مدیریت کیفی شبکۀ توزیع آب پس از وقوع آلودگی (مطالعۀ موردی: شبکۀ آب شرب شهر زاهدان)

نویسندگان

1 دکترای مهندسی آب و سازه ‏های هیدرولیکی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

2 دانشجوی دکترای مهندسی آب و سازه ‏های هیدرولیکی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

3 دانشیار، دانشکدۀ مهندسی شهید نیکبخت، گروه مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

4 استادیار بازنشسته، دانشکدۀ مهندسی شهید نیکبخت، گروه مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

doi
10.22059/ije.2020.309105.1377
چکیده

سیستم‏های توزیع آب شهری، بخش بزرگی از زیرساخت‏های شهری را تشکیل می‏دهند. آگاهی و شناخت از منابع ورود آلاینده و چگونگی حرکت آن، سبب مدل‏سازی و انجام یک مدیریت بحران مناسب هنگام نفوذ این آلاینده‏ها به شبکه می‏شود. در این تحقیق به‏منظور شبیه‏سازی حرکت نیترات در خاک، معادلۀ انتقال-پخش آلودگی خاک در MATLAB کدنویسی شد. سپس، شبکۀ توزیع شمارۀ 2، آب شرب شهر زاهدان به‏عنوان منطقۀ مطالعاتی مد نظر قرار گرفت و نقاط مستعد با غلظت زیاد آلاینده در شبکه شناسایی شد. شبیه‏سازی شبکه بر اثر وقوع دوساعتۀ آلودگی، با استفاده از اتصال مدل عددی EPANET و نرم‏افزار MATLAB ‌مدل‏سازی شد. به منظور مدیریت کیفی شبکه، دو ابزار کارآمد و به‌صرفۀ زمان ماند و جریان رقیق‏ساز معرفی شده و در کنار ابزار تخلیۀ آب آلوده، استفاده شدند. نتایج به‏کارگیری ابزار مدیریت کیفی تخلیۀ آب با غلظت غیرمجاز نشان داد با قطع کردن جریان به مدت 25/1 تا 4/2 بازۀ زمانی تزریق آلودگی به شبکه و همچنین، خروج آب به میزان 5 درصد دبی پایۀ لوله، می‏توان از ورود آلودگی به نقاط دیگر شبکه جلوگیری کرد. برای شبیه‏سازی ابزار زمان ماند، شبکه به چهار منطقۀ نزدیک، میانه، دور و خیلی دور تقسیم شد. نتایج تحلیل کیفی شبکه بیان می‌کرد که زمان ماند مورد نیاز گره‏های ناحیۀ میانه، دور و خیلی دور نسبت به حالت نزدیک به‌ترتیب بین 25 تا 30، 50 و 67 تا 75 درصد کاهش می‏یابد. در ادامه، تأثیر مثبت و کارآمد جریان رقیق‏ساز به‏عنوان یک راهکار مدیریت و کنترل کیفی شبکۀ توزیع به اثبات رسید. مقدار جریان رقیق‏ساز لازم به‏منظور بهبود وضعیت کیفی آب شبکه، حدود 20 درصد دبی پایۀ لوله محاسبه شد.