روشی برای تخمین نشتی در شبکه های توزیع آب مبتنی بر تحلیل داده جریان ورودی

A methodology to estimate leakages in water distribution networks based on inlet flow data analysis

مجله الزویر – Elsevier

سال ۲۰۱۶

چکیده

کنترل و کاهش هدر رفت آب یک مسئله مهم در مدیریت جهانی شبکه های توزیع آب (WDN) است. در بسیاری از WDN ها، نظارت زیر ساختی در مورد اندازه گیری های جریان/فشار در شبکه، تا کنون انجام نشده است و تنها داده های کمی (به عنوان مثال اندازه گیری جریان ورودی WDN) برای تخمین نرخ نشتی صحیح، در دسترس است. مراحل ارزان و قابل اعمال آسانی برای تخمین هدر رفت آب موجود در WDN ها با هدف درک میزان واقعی این پدیده و برنامه ریزی اقدامات لازم، مورد نیاز است. کار حاضر، روشی ساده ارائه می کند که از تحلیل داده های ورودی ثبت شده WDN که در شبکه های توزیع آب واقعی متعدد، الهام می گیرد و مجوز ارزیابی نشتی بر اساس نوسانات فصلی مصرف آب را دارد. روش ارائه شده بر روی دو مورد مطالعاتی مصنوعی بر اساس WDN آپولین آزمایش شده است که حالت هیدرولیک آن با مدل WDN پیشرفته ای که شامل یک مدل نشتی پس زمینه وابسته به فشار واقعی است، شبیه سازی شده است. تحلیل موارد مطالعاتی اثربخشی این روش تحت تنظیمات WDN با کنترل کامل اثبات می کند (برای مثال نادیده گرفتن اشتباهات اندازه گیری که ممکن است در WDN واقعی رخ دهد و/یا تغییرات احتمالی شرایط دارایی در طول دوره تحلیل). برآورد حاصل از نشتی ها تحت شرایط تحلیلی دقیق ثابت می شوند، بنابراین روش ارائه شده را برای کاربری های بعدی WDN های واقعی، امیدوار کننده می کند.

Abstract
Water loss control and reduction is a major issue in Water Distribution Network (WDN) management worldwide. In many WDNs, the infrastructure monitoring in terms of flow/pressure measurements through the network, is not implemented yet and only few data (e.g. measurement of WDN inflow) are available to estimate the current leakage rate. Cheap and easily applicable procedures are needed to estimate current water losses in WDNs aimed at understanding the actual magnitude of the phenomenon and planning interventions. This work presents a simple methodology, inspired by the analysis of WDN inflow data records collected in several real water distribution networks, which permits to assess leakages based on the seasonal fluctuation of water consumptions. The methodology is tested on two synthetic case studies based on the Apulian WDN, which hydraulic status is simulated by an advanced WDN model that includes a realistic pressure-dependent background leakage model. The analyses of case studies verifies the effectiveness of the methodology under fully controlled WDN configurations (e.g. neglecting measurement inaccuracies that might happen in real WDN and/or possible alterations of asset conditions over the analyzed period). The resulting estimates of leakages proved to be accurate under the analyzed condition, thus making the methodology promising for next applications on real WDNs.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه آماده ورد