شبکههای آبرسانی از زیرساختهای حیاتی هستند که باید از حملات عمدی و تصادفی محافظت شوند. کیفیت آب در تصفیهخانهها مورد بررسی قرار میگیرد، با این حال، میتواند به طور قابل توجهی در هنگام انتقال از تصفیهخانه تا وقتی که به دست مصرف کنندگان میرسد، دستخوش تغییرات شود. مکان ورود آلاینده به شبکه غیرقابل پیشبینی است. همچنین آلودگی میتواند همزمان از چند مکان به شبکه وارد شود. وجود آلودگی در شبکه را میتوان توسط حسگرهای نظارت بر کیفیت آب و سیستم هشداردهنده آلودگی نصب شده در شبکه، تشخیص داد. عملکرد یک سیستم هشداردهنده آلودگی به تعداد حسگرهای نصب شده در شبکه و موقعیت آنها بستگی دارد. در این تحقیق با فرض ورود آلودگی بصورت عمدی در یک یا دو گره، تعداد حسگرهای نصب شده در شبکه بین یک تا چهار حسگر متغیر در نظر گرفته شد. همچنین چهار تابع هدف برای انتخاب موقعیت و تعداد بهینه حسگر مورد بررسی قرار گرفت. شبکه در بازه زمانی طولانی مدت تحلیل شد و از طریق برقراری ارتباط پویا بین EPANET و Matlab در هر حالت نصب حسگر، حجم آب آلوده مصرف شده و وسعت منطقه آلوده شده بررسی شد و مقادیر توابع هدف محاسبه و مقایسه شد و بهترین حالتها برگزیده شد. روش مورد استفاده توانست برای توابع هدف مختلف، بهترین موقعیت برای نصب حسگر ها را شناسایی کند.
ایرانیان از دیرباز با احداث قنات اقدام به استحصال آب از منابع آبهای زیرزمینی نموده اند. در صورتی که قنات در خاکی با ضریب نفوذپذیری زیاد احداث شده باشد، نشت آب در قسمت خشکه کار تعیین کننده خواهد بود. یکی از روشهایی که برای کاهش تلفات آب در خشکه کار مخصوصا در گذشته ها استفاده شده است، روش گل آلوده سازی آب است. در این تحقیق به بررسی میزان تاثیر گل آلوده سازی آب بر روی کاهش نشت ازکانال خاکی با مقطع ذوزنقه که نزدیکترین شکل به مقطع عرضی خشکه کار قنات ها است پرداخته شد. بدین منظور کانالی خاکی با مشخصات معلوم احداث گردید و در دو مرحله آب زلال و گل آلود از آن عبور داده شد و نشت با روش آزمایش برکه اندازهگیری شد. برخی از مهمترین نتایج این تحقیق عبارتند از: 1- عبور آب گلآلوده از کانال در بازه زمانی کوتاه و تشکیل لایه رسوبی می تواند نشت کانال را به میزان 46 درصد کاهش دهد. 2- در تحلیل عددی مشخص شد که عمدهترین عامل کنترل نشت در کانالهای خاکی با داشتن لایه سطحی نازک از رسوبات، لایه سطحی خاک میباشد.3-نتایج بررسی ها نشان داد که نتایج بدست آمده از روش بوور برای هر دو حالت وجود و عدم وجود لایه نازک از رسوبات با نتایج آزمایشگاهی دارای انطباق مناسبی است.
نشت و مصرف در شبکه توزیع، رابطه مستقیمی با فشار دارند. با توجه به ارتباط میان نشت و مصرف شبکه با فشار، با کاهش فشار می توان نشت و مصرف را در شبکه کاهش داد. یکی از بهترین و مقرون به صرفه ترین روش ها برای کاهش نشت، مدیریت فشار میباشد. نصب شیر های فشارشکن در شبکه می تواند فشار شبکه را کاهش دهد. به منظور عملکرد هر چه بهتر شیرهای فشارشکن در شبکه، تعیین موقعیت بهینه و فشار تنظیمی آنها، از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق موقعیت بهینه برای نصب شیرهای فشار شکن در شبکه توزظیع آب مورد بررسی قرار گرفت. این کار با استفاده از ارتباط پویای بین نرم افزار متلب و ایپانت و بررسی تمام حالتهای ممکن برای نصب شیر فشار شکن انجام شد. مساله به صورت یک مساله چند هدفه مورد بررسی قرار گرفت. تابعهای هدف در این تحقیق عبارتند از: کمینه کردن مقدار نشت و مصرف در شبکه، کمینه کردن تعداد نقاط با فشار بیش از توان تحمل لوله ها و کمینه کردن تعداد گره های با فشار کمتر از استاندارد می باشد. این تحلیلها در یک دوره زمانی 24 ساعته انجام شد. نتایج نشان داد که با نصب سه شیر فشارشکن در موقعیتهای بهینه و فشار تنظیمی از 40 متر به 33 متر در شبکه بیرجند واقع در استان خراسان جنوبی، میانگین مصرف و نشت در 24 ساعت 24/48 لیتر بر ثانیه، نسبت به وضع موجود که همین تعداد فشارشکن در موقعیت های دیگری نصب شده، کاهش پیدا می کند. از نتایج بدست آمده می توان دریافت که رویکرد ارئه شده کارایی بسیار بالایی در کاهش نشت و مصرف در شبکه توزیع آب را دارد.
آب قنوات بلده از طریق کانالی به طول تقریبی 15 کیلومتر به اراضی فردوس میرسد. کشاورزان برای کاهش اتلاف آب در کانال انتقال، نسبت به گلآلودهسازی آب مبادرت میورزند. در تحقیق حاضر با انجام اندازهگیری نشت در کانالهای مختلف در زمان عبور آب زلال و گلآلود، اثرات گلآلودهسازی بر روی اتلاف آب کانالها بررسی شد. اندازهگیری نشت در کانالهای 1 و 2 با آزمایش ورودی-خروجی و در کانال 3 با آزمایش برکه محاسبه شد. نتایج نشان داد که عبور آب گلآلود میتواند در بازه زمانی 16 ساعت، نشت را 60 تا 67 در صد کاهش دهد. ادامه گلآلوده سازی در طی زمان و کنترل فرسایش میتواند به 95 درصد کاهش نشت منجر شود. اتلاف آب در اثر نشت از محلهای ورودی آب به زمینهای کشاورزی دو برابر نشت از بستر کانال میباشد و گلآلودهسازی آب در آببندی منافذ دریچههای آبگیری نیز به شکل مشابه بستر کانال میتواند تا 95 درصد نشت را کاهش دهد. در حال حاضر، مهمترین تأثیر مثبت گلآلودگی آب قنات بلده در مسیر انتقال به زمینهای کشاورزی، بستن تمامی درزها و منافذ خروجی آب بازمانده زیر دریچههای کشویی میباشد.
تعیین مناطق مولد سیل و عوامل مؤثر بر سیلخیزی هر زیرحوضه میتواند در مدیریت بهتر حوضههای آبریز بزرگ نقش مهمی داشته باشد. در این مطالعه اولویتبندی سیلخیزی زیر حوضههای کارده واقع در خراسان رضوی با اعمال پارامترهای مختلف مانند اندازه سلول مدل رقومی ارتفاع، شماره منحنی رواناب در سه وضعیت رطوبتی زمین، محاسبه هیدوگراف واحد با دو روش متفاوت و همچنین وجود یا عدم وجود چالاب بررسی گردید. نتایج نشان داد که بدون اعمال چالاب در زیرحوضهها تأثیر پارامترهای اندازه سلول مدل رقومی ارتفاع و زمان تمرکز در پتانسیل سیل خیزی حوضه، در مقایسه با پارامتر شماره منحنی رواناب بسیار ناچیز میباشد. اما با افزایش چالاب علاوه بر اینکه اولویتبندیها تغییر میکند، تأثیر سایر پارامترها نیز بر سیل خیزی زیرحوضهها بیشتر میشود.
مکانیابی طرح نمونهگیری بدون شک یکی از مهمترین موضوعات در اقتصاد پایششبکههای توزیع آب میباشد. هدف از ارائۀ روش مکانیابی طرح نمونه گیری در مقالۀ حاضر، ارائۀ روشی کاربردی برای یافتن بهترین نقاط برای فشارسنجی و همچنین مشخص نمودن تعداد بهینۀ فشارسنجها در شبکه میباشد. این روش بر پایۀ ایجاد نشت فرضی و یافتن این نشت توسط نقاط مختلف فشارسنجی با کمک دو حلقه بهینهیابی مجزا بهروش کلونی مورچهها میباشد. این روش در مطالعۀ موردی شبکه معروف به انیتون (Anytown) اعمال گردید و به مقایسه نتایج با پژوهشهای قبلی پرداخته شد که در نهایت جواب های قابل قبولی بهدست آمد. با کمک این روش قبل از عملیات فشارسنجی و نصب فشارسنجها، میتوان با انجام چند تحلیل بر روی مدل هیدرولیکی شبکه به راحتی نقاط مناسب و همچنین تعداد بهینه فشارسنجها را بهدست آورد.
در این مقاله دقت نشتیابی مبتنی بر کالیبراسیون بهروش کلونی مورچهها مورد بررسی قرار گرفت. این روش برای دو شبکه شامل یک شبکه فرضی و یک شبکه آزمایشگاهی بررسی شد. نتایج تحلیلهای صورت گرفته بر روی هر دو شبکه، ضمن تأیید امکان نشتیابی با استفاده از کالیبراسیون فشارهای گرهی، سرعت و همگرایی روش کلونی مورچهها را مورد تأیید قرار دادند. بررسیهای آزمایشگاهی نشان دادند که تعداد گرههای دارای نشت و مقدار نشت، تأثیر جدی بر روی دقت روش دارند. در طی تحلیلهای صورت گرفته مشخص شد که کمینه شدن اختلاف بین مقادیر اندازهگیری شده و محاسبه شده نمیتواند بهعنوان تنها شاخص، اطمینان از صحت نتایج بهدست آمده ایجاد کند، لذا دو روش برای ارزیابی صحت نتایج نشتیابی با استفاده از سایر جوابهای بهدست آمده در طی کالیبراسیون که دارای برازندگیهای مناسبی هستند، ارائه شد.
نشت یکی از مهمترین مشکلات شبکههای توزیع آب است که همه ساله هزینههای هنگفتی را به مسئولین شهری تحمیل مینماید. نشت یابی با روشهای کنونی زمانبر و پر هزینه است. بدین منظور روشهای نشت یابی سراسری مبتنی بر کالیبراسیون فشارهای گرهای اخیرا مورد توجه قرار گرفته است. یکی از این روشها، نشتیابی بر اساس واسنجی شبکه با کمینه سازی اختلاف مقادیر مشاهداتی و محاسباتی فشار و دبی از طریق مدلسازی و بهینهیابی به روش الگوریتم ژنتیک است. متاسفانه این روشها هنوز به دقت مناسب برای کاربرد در سطح شبکههای واقعی نرسیدهاند. در این پژوهش روشی جدید مبتنی بر حذف مرحلهای گزینههای وجود نشت در شبکه مورد بررسی قرار گرفته است. این روش با کالیبراسیون عادی شبکه آغاز شده و پس از اتمام واسنجی با حذف برخی از گرهها از بین پارامترهای تنظیمی و کاهش دامنه جستجو، مجددا واسنجی شبکه را به انجام میرساند. بررسیها انجام شده کارایی بسیار مناسب این روش را برای بهبود نشتیابی در شبکه نشان داده است.