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)

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 انتقالپخش 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 1.25 تا 2.4 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، تاثیر 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.

Investigation of the efficiency of dilution flow, detention time and discharge of contaminated water on quality management of water distribution network after pollution incidence (Case study: Drinking water network of Zahedan)

Awareness of pollutant sources and transport of contamination process in the water network cause suitable modeling of this phenomenon in the water network. In order to simulate the movement of nitrate in the soil, the nitrate advectiondispersion equation was programmed in MATLAB . The second water distribution network of Zahedan has been considered as the study area and potential points with high concentration of pollutants have been identified. network simulation, after two hours of contamination, was tested for water contamination by linking EPANET and MATLAB software. to manage the network pollution crisis, two tools were proposed including detention time and dilution flow and were used along with polluted water discharging. The results of discharging of the polluted water showed that by closing pipes from 1.25 to 2.4 of the pollution injection time and also discharging water at a rate of 5% of the base pipe flow can prevent from entering the pollution to other parts of the network. To calculate detention time, the network was divided into four parts including: near, middle, far and very far. results indicated that required detention time to treat the quality of water in the nodes of the middle, far and very far decreased 25 to 30, 50 and 67 to 75 percent compared to the near nodes, respectively. positive performance of dilution flow as a tool for quality management and control of water distribution network, was proved. Required dilution flow to treat the quality water was determined nearly 20% of the base pipe flow.