فصل اول کلیات تحقیق
۱-۱- مقدمه. ۳
۱-۲- اهداف برنامه مدیریت تقاضا ۴
۱-۲-۱- محدود کردن، کاهش ابعاد و یا تعویق نیاز به توسعه تاسیسات آب و فاضلاب.. ۵
۱-۲-۲- بهبود شرایط بهره برداری و افزایش عمر مفید تاسیسات.. ۵
۱-۲-۳- کاهش هزینه های بهره برداری.. ۶
۱-۲-۴- افزایش انعطاف پذیری در مواجهه با چالشهای کم آبی. ۶
۱-۲-۵- توسعه پایدار و حفاظت از منابع آب.. ۶
۱-۳- تولید، تخصیص و مبادی مصرف آب.. ۷
۱-۴- بیان موضوع: ۷
۱-۵- اهمیت و ضرورت تحقیق. ۱۰
۱-۶- هدف از انجام تحقیق. ۱۱
۱-۷-سوالات تحقیق. ۱۲
۱-۸- خلاصه ساختار پایان نامه. ۱۲
فصل دوم مروری بر مطالعات پیشین
۲-۱-مقدمه. ۱۴
۲-۲- خلاصه مطالعات پیشین. ۱۴
۲-۳- مقدمه و ضرورت انجام فشارسنجی. ۱۸
۲-۴- تقسیم بندی شبکه های توزیع از نظر سیستم تامین فشار. ۱۹
۲-۵- سیستم های تنظیم کننده فشار در شبکه. ۲۲
۲-۵-۱ شیرهای فشارشکن. ۲۳
۲-۶- مقدمه ای بر مدیریت فشار در شبکه. ۲۳
۲-۶-۱- تدابیر عمومی برای مدیریت فشار. ۲۴
۲-۶-۲- کنترل دینامیک فشار. ۲۶
۲-۶-۳- ارائه نمونه ای از اعمال مدیریت فشار. ۲۷
۲-۷- ترسیم خطوط هم فشار. ۲۹
فصل سوم روش انجام تحقیق
۳-۱-مقدمه. ۳۲
۳-۲-تاریخچه شرکت آب و فاضلاب منطقه ۴ شهر تهران. ۳۲
۳-۳-بررسیهای مقدماتی و جمع آوری اطلاعات پایه موجود ۳۳
۳-۳-۱- مشخصات منطقه مورد مطالعاتی تحت پوشش مخزن ۲. ۳۴
۳-۳-۲- بررسی نحوه راهبری سیستم شبکه توزیع در منطقه مورد مطالعه. ۳۴
۳-۳-۲-۱- نوع شبکه توزیع: ۳۴
۳-۳-۲-۲-بررسی ورودی شبکه: ۳۴
۳-۳-۳- اطلاعات فشارشبکه منطقه مجزا و الگوی فشار خروجی شیر فشار شکن : ۳۶
۳-۴- مدلسازی نرم افزاری.. ۳۹
۳-۴-۱- مقدمه. ۳۹
۳-۵- ضرورت و اهداف مدلسازی هیدولیکی شبکه در پروژه های آب بدون در آمد. ۴۰
۳-۶- روابط هیدرولیکی. ۴۱
۳-۷- خلاصه مراحل شبیه سازی و کابرد مدل : ۴۲
۳-۷-۱- ساخت مدل هیدرولیکی شبکه توسط نرم افزار. ۴۴
۳-۷-۱-۱- انجام مقدمات ساخت مدل هیدرولیکی شبکه با توجه به داده های موجود ۴۴
۳-۷-۱-۲-تصحیح شبکه موجود در فایلهای جی آی اس منطقه و فراخوانی آن به نرم افزار واترجمز. ۴۴
۳-۷-۱-۳-تخصیص ضرایب زبری اولیه لوله ها و ضرایب افت موضعی. ۴۵
۳-۷-۱-۴- تعریف و جایگذاری مخازن معادل. ۴۷
۳-۷-۱-۵-تعیین نیاز آبی مشترکین. ۴۹
۳-۷-۱-۶-تخصیص نیازهای آبی مشترکین به گره ها در مدل. ۵۳
۳-۷-۱-۷- تخصیص محدوده های مجاز سرعت و فشار در مدل بصورت گرافیکی. ۵۳
۳-۷-۱-۸- کالیبراسیون مدل هیدرولیکی. ۵۳
۳-۷-۱-۸-۱- مقدمه و ضرورت کالیبراسیون مدل هیدرولیکی. ۵۳
۳-۷-۱-۸-۲- منابع خطا در مدل نسبت به واقعیت.. ۵۴
۳-۷-۱-۸-۳- خطا در وسایل اندازه گیری دبی و فشار در شبکه. ۵۵
۳-۷-۱-۸-۴- روشهای کالیبراسیون مدل هیدرولیکی. ۵۶
۳-۷-۱-۸-۵- معیارهای انتخاب نقاط برداشت داده های میدانی با هدف کالیبراسیون مدل هیدرولیکی. ۶۱
۳-۷-۱-۹- اجرای اولیه مدل هیدرولیکی شبکه (بدون کالیبراسیون) ۶۲
فصل چهارم نتایج تحقیق
۴-۱- مقدمه. ۶۵
۴-۲- نتایج برداشتهای میدانی. ۶۵
۴-۲-۱-برداشت اطلاعات فشار : ۶۵
۴-۲- ۲- محاسبات دبی ورودی به شبکه مجزا (اخذ آمار تولید آب) ۶۷
۴-۲- ۳- محاسبات مصارف مشترکین در شبکه مجزا : ۷۰
۴-۲- ۴- محاسبه آب بدون در آمد: ۷۳
۴-۳- تحلیل اولیه مدل هیدرولیکی شبکه (بدون کالیبراسیون) ۷۴
۴-۳-۱- نتایج حاصل از تحلیل اولیه: ۷۴
۴-۳-۲- انتخاب نقاط فشارسنجی برای کالیبراسیون مدل هیدرولیکی. ۷۶
۴-۳-اجرا و تحلیل مدل هیدرولیکی منطقه مطالعاتی پس از کالیبراسیون... ۷۷
۴-۴-شبیه سازی اثرات کاهش فشار بر مصرف مشترکین : ۸۱
۴-۷-اثر مدیریت فشار در سال ۹۵ بر روی کاهش میزان تلفات نشت زمینه در شبکه. ۸۴
۴-۸-جمع بندی : ۸۵
فصل پنجم تیجه گیری و پیشنهادات
۵-۱- مروری بر اقدامات صورت گرفته: ۸۸
۵-۱-۲- نتایج حاصل از انجام پژوهش : ۸۸
۵-۲- پیشنهادات : ۸۹
منابع و مراجع: ۹۰
Abstract ۹۳
فهرست جداول
عنوان شماره صفحه
جدول ۱- ۱- استاندارد بالانس آب )انجمن بین المللی آب( ۸
جدول ۳-۱- اطلاعات کلی محدوده مطالعاتی ۳۵
جدول۳-۲- بازه سن لوله های شبکه به تفکیک جنس ۳۵
جدول ۳-۳- خطوط لوله به تفکیک قطر، طول و جنس ۳۵
جدول ۳-۴- شیرهای موجود در منطقه مطالعاتی به تفکیک نوع و کاربرد ۳۶
جدول ۳-۵- تخصیص ضرایب زبری اولیه لوله ها و ضرایب افت موضعی ۴۵
جدول ۳-۶- تخمین مصارف میانگین سالانه و روزانه از ابتدای نیمه دوم سال ۹۱ تا انتهای نیمه اول سال ۹۲. ۵۰
جدول۳-۷- محاسبه ضرایب ماهیانه نیاز آبی ۵۱
جدول ۳-۸- ضرایب مورد استفاده برای تعیین حداکثر نیاز آبی گرهی از روی میانگین روزانه در سناریوی حداکثر مصرف ۵۲
جدول ۳-۹- معیارهای تعداد و دقت داده های مورد نیاز برای کالیبراسیون مدل هیدرولیکی بر اساس توصیه های ECAC ۶۲
جدول ۳-۱۰- مشخصات و فرضیات محاسباتی مدل اولیه ۶۳
جدول ۴-۱- درصد مشترکین به تفکیک کاربری ۷۰
جدول۴-۲- مقایسه تعداد مشترکین و واحد منطقه مورد مطالعه ۷۱
جدول۴-۳- محاسبه درصد میزان آب بدون در آمد ۷۳
جدول ۴-۴- خلاصه آماری نتایج مدل قبل و بعد از کالیبراسیون ۷۹
جدول۴-۵- محاسبه کاهش مصرف مشترکین در روز ۲۴۵ ام سال ۹۲. ۸۳
جدول۴-۶- محاسبه کاهش مصرف مشترکین در روز ۲۴۵ ام سال ۹۵. ۸۴
فهرست نمودارها
عنوان شماره صفحه
نمودار ۳-۱- ضرایب ماهیانه نیاز آبی نسبت به میانگین در سال ۵۱
نمودار ۴-۱- نمونه فشار خروجی در اول آذر ۱۳۹۲ به میزان ۲۴ متر ۶۶
نمودار ۴-۲- نمونه فشار خروجی در اول آذر ۱۳۹۵ به میزان۱۷ متر ۶۶
نمودار ۴-۳- نمودار کلی اطلاعات فشار در بازه زمانی مورد نظر با فشار میانگین در حدود ۲۴ متر ۶۷
نمودار ۴-۴- نمودار کلی اطلاعات فشار در بازه زمانی مورد نظر با فشار میانگین در حدود ۲۱ متر ۶۷
نمودار ۴-۵- ورود آب به محدوده در دو ماه سال۹۲-۱۲۲۳۹۹۳ مترمکعب ۶۸
نمودار۴-۶- ورود آب به محدوده در دو ماه سال۹۵-۱۳۱۰۵۰۴ مترمکعب ۶۹
نمودار ۴-۷- مقایسه آب ورودی به شبکه در سال ۱۳۹۲ و ۱۳۹۵. ۶۹
نمودار۴-۸- روند مصرف مشترکین در دو ماه سال ۹۲ به میزان ۱۰۴۵۸۳۱. ۷۲
نمودار۴-۹- روند مصرف مشترکین در دو ماه سال ۹۵ به میزان ۱۱۴۴۱۹۵. ۷۲
نمودار ۴-۱۰- مقایسه مصرف مشترکین در سال ۱۳۹۲ و ۱۳۹۵. ۷۲
نمودار۴-۱۱-فشار دو ماهه گره ۱۳۳۸ ام در سال ۹۲ و ۹۵. ۸۱
نمودار ۴-۱۲-نمودار دو ماهه مقایسه نیاز آبی ۸۲
نمودار ۴-۱۳-نمودار یک روزه مقایسه نیاز آبی سال ۹۲ و ۹۵- همانگونه که مشخص است کاهش نیاز آبی در سال ۹۵ بیشتر از سال ۹۲ بوده و نشان دهنده اثر بخشی مناسب مدیریت فشار شبکه است ۸۳
فهرست شکل ها
عنوان شماره صفحه
شکل ۲-۱. تغییرات فشار نقطه میانگین منطقهAZP در یک شبکه ثقلی و رابطه آن با جریان و نشت ۲۰
شکل ۲-۲. تغییرات فشار AZP در یک شبکه پمپاژ مستقیم و رابطه آن با جریان و نشت ۲۲
شکل ۲-۳.تقسیمات فشار در زمان پیک مصرف در یک منطقه ی نمونه ۲۴
شکل ۲-۴. تقسیمات فشار در زمان هایی که مصرف کم است ۲۵
شکل ۲-۵- الف) نوسانات فشار و جریان در طول شبانه روز (در حالت بدون مدیریت فشار ) ۲۷
شکل ۲-۵ ب) نوسانات فشار و جریان در طول شبانه روز (در حالت مدیریت فشار توسط PRV با خروجی ثابت ) ۲۸
شکل ۲-۵ ج) نوسانات فشار و جریان در طول شبانه روز (در حالت مدیریت فشار توسط PRV با کنترلگر زمان ) ۲۸
شکل ۲-۵ د) نوسانات فشار و جریان در طول شبانه روز (در حالت مدیریت فشار توسط PRV با کنترلگر جریان ) ۲۸
شکل ۳-۱- محدوده مطالعاتی تحت پوشش مخزن ۲ آب و فاضلاب منطقه ۴ تهران ۳۴
شکل ۳-۲ نمایی از شیر فشار شکن ساده بدون ادوات کنترل هوشمند ۳۸
شکل ۳-۳- نمونه پایلوت استفاده شده جهت کنترل هوشمند فشار بر روی شیر فشار شکن ۳۸
شکل ۳-۴- نمایی از یک شیر فشار شکن به همراه ادوات کنترل هوشمند فشار ۳۸
شکل۳-۵- شماره مدل ساخته شده منطقه ۴ تحت پوشش مخزن ۲. ۴۵
شکل ۳-۶ الگوی تراز سطح آب در مخزن معادل در ورودی زاهد گیلانی ۴۸
شکل۳-۷‑ الگوی تراز سطح آب در مخزن معادل در ورودی توانبخشی ۴۸
شکل ۳-۸- الگوی تراز سطح آب در مخزن معادل در ورودی انقلاب- مدنی ۴۹
شکل ۳-۹- الگوی مصرف ساعتی در یک روز ۵۲
شکل ۳-۱۰- تقسیم بندی روش های کالیبراسیون ۵۶
شکل ۴-۱- جانمایی کنتورهای ورودی در نقشه منطقه مجزا ۶۸
شکل۴-۲- پراکندگی مشترکین در منطقه مطالعاتی ۷۱
شکل ۴-۳- سرعت لوله های شبکه در زمان حداکثر نیاز آبی پس از اجرای مدل اولیه ۷۵
شکل ۴-۴- خطوط همفشار شبکه در زمان حداکثر نیاز آبی پس از اجرای مدل اولیه ۷۵
شکل ۴-۵- خطوط همفشار شبکه در زمان حداقل نیاز آبی پس از اجرای مدل اولیه ۷۶
شکل ۴‑۶- موقعیت نقاط فشارسنجی مورد استفاده برای کالیبراسیون مدل هیدرولیکی ۷۷
شکل ۴-۷- سرعت آب در لوله ها پس از کالیبراسیون ۷۸
شکل ۴-۸- خطوط هم فشار شبکه در زمان حداکثر نیاز آبی پس از کالیبراسیون مدل ۷۸
شکل ۴-۹- خطوط همفشار شبکه در زمان حداقل نیاز آبی پس از کالیبراسیون ۷۸
شکل۴-۱۰- کانتورهای فشار شبکه در سال ۹۲ قبل از مدیریت فشار ۸۰
شکل۴-۱۱- کانتورهای فشار شبکه در سال ۹۵بعد از مدیریت فشار در ساعت ۳ بامداد ۸۰
شکل۴-۱۲- کانتورهای فشار شبکه در سال ۹۵ بعد از مدیریت فشار در ساعت ۱۲ ظهر ۸۱
شکل۴-۱۳- کانتور مصرف مشترکین در روز ۲۴۵ ام سال ۹۲. ۸۲
شکل۴-۱۴- کانتور مصرف مشترکین در روز ۲۴۵ ام سال ۹۵. ۸۲
شکل ۴-۱۵- رابطه بین نشت و فشار بر ای یک اریفیس ۸۵