مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مدلسازي شبكه توزيع آب
تعيين نقاط نصب فشار سنج و انجام عمليات فشارسنجي

به منظور تعيين و انتخاب نقاط نصب فشار سنج د رابتدا لازم است سيستم آب رساني و توزيع آب دقيقاً مورد بررسي قرار گرفته و پس از شناخت دقيق خصوصيات سيستم و همچنين انجام بررسي هاي لازم در خصوص وضعيت توپو گرافي منطقه مورد مطالعه ، نقاط نصب فشار سنج به گونه اي انتخاب گردند كه بتوان پس از نصب و قرائت فشارسنجهاي مورد نظر ، وضعيت فشاري سيستم توزيع را در كليه مناطق بررسي و تعيين نموده و همچنين از نتايج حاصل از آن در ارتباط با كاليبراسيون مدل هيدرو ليكي كه هدف نهايي از انجام اين فعاليت بشمار مي آيد ، استفاده نمود .
بطور كلي جهت تعيين نقاط نصب فشار سنج در يك سيستم توزيع آب عموماً بررسي هاي ذيل انجام مي گردد :[1]

- مطالعه انواع شبكه هاو تعيين وضعيت شبكه موجود
- وضعيت توپوگرافي و مورفولوژي منطقه
- نحوه تقسيم بندي نواحي فشاري شبكه توزيع
- چنانچه كليه موارد فوق در تعيين نقاط نصب فشارسنج در سيستم مورد توجه و مطالعه قرار گيرد در تفسير نتايج حاصل از قرائت فشارسنج ها با كمترين مشكل مواجه خواهيم بود . در غير اين صورت اولين نشانه هاي عدم بررسي كافي ، تفسير غلط نتايج بوده كه بالطبع بر بهره برداري سيستم تأثير گذار خواهد بود . از اين رو لازم است تا ضمن توجه كافي به نكات فوق نقاطي طرح و مشخص گرد كه در دوره بهره برداري از حد اقل اشكالات بر خوردار باشد . با توجه به اين مراتب ، در ادامه ابتدا انواع شبكه هاي توزيع مورد بررسي قرار گرفته و همچنين ساير موارد مطرح تشريح گرديده است .[1]

بررسي و مطالعه نقشه هاي سيستم توزيع آب
قبل از تشريح سيستم توزيع آب ، لازم است نكاتي در ارتباط با انواع سيستم هاي توزيع و نحوه تقسيم بندي آن ارائه گردد و سپس بر اساس شناخت حاصل شده، سيستم موجود مورد بررسي قرار گيرد .
در اين راستا، ابتدا به تشريح تقسيم  بندي شبكه هاي توزيع آب پرداخته شده ودر آخر شبكه موجود مورد بررسي قرار گرفته است .
انواع شبكه هاي توزيع آب به دو دسته كلي بر اساس موارد زير قابل تقسيم بوده كه در ادامه به تشريح پرداخته شده است .[5]

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

روشهاي كاهش پرت فيزيكي
بررسي وضعيت بهره برداري از مخازن (تا شير سر ريز مخازن )
از جمله فعاليتهايي كه بايستي در بهره برداري از تأسيسات مورد بررسي دقيق و كارشناسي قرار گيرد ، بررسي وضعيت بهره برداري از مخازن است . با توجه به اين امر ، در وضعيت فعلي  وقوع سرريز از مخازن موجود در تأسيسات موجود در سيستم بايستي مورد بررسي دقيق قرار گيرد .[10]
به دلايل زير در اكثر اوقات (بويژه در ساعات كم مصرف ) سر ريز مخازن محتمل بوده و طي بررسيهاي محلي كه در شهر هاي مختلف به عمل آمده بارها سر ريز مخازن حتي در فصل  تابستان مشاهده گرديده است . دلائل عمده اين امر عبارتند از :
-عدم وجود ارتفاع سنج سطح آب كه بدون آن عملاً پيش بيني وقوع سر ريز غير ممكن مي باشد .[1]
- بدليل مشكلات شبكه توزيع  آب پرسنل بهره بردارو مسئولان مربوطه بيشتر توجه و اهتمام خود را در بخش كنترل كيفيت آب وتأمين كمي آب مصرف ميكنند و لذا توجه كافي در جهت كنترل سر ريز آب مخازن اعمال نمي گردد .
- در حال حاضر بدليل عدم تكميل كار برگ بهره برداري از مخازن توسط پرسنل بهره بردار ، برآورد و تعيين دقيق تلفات ناشي از سر ريز مخازن ميسر نمي باشد . لذا فوايد جلوگيري از سر ريز مخازن تا بحال در كشور مورد ارزيابي صحيح قرار نگرفته است .
- عدم وجود تجهيزات كنترل سطح آب و به تبع آن عدم امكان جلوگيري خود كار سرريز مخازن .
- به دليل نوع بهره برداري فعلي و عدم وجود سوا بق آماري و اطلاعاتي ، پيش بيني  زمان وقوع سرريز مخازن ميسر نبود ه  و با توجه به اينكه در بعضي تاسيسات مأمور بهره بردار بطور تمام وقت وجود ندارد ، لذا زمان سر ريز  مخازن به هيچ وجه مشخص نمي باشد . اين امر در در زماني كه مخزن سرريز داشته باشد ، موجب بروز سرريز در ساعات زيادي مي گردد .
- با توجه به مراتب فوق، لزوم استفاده از تجهيزات كنترل سطح آب و بهينه سازي بهره بردار ي لازم و  ضروري است . در اين راستا ، ثبت دقيق اطلاعات بهره برداري نيز از ضروريات بوده و بايستي به آن اهتمام خاصي مبذول گردد . در اين رايستا ، در ادامه نمونه اي از كاربرگ بهره برداري از مخازن آب به همراه دستور العمل تكميل آن تشريح گرديده است .[9]

تهيه كاربرگ بهره برداري از مخازن

بطــــور كلـــــي بــــه منظـــــور ايجــــاد سيستــــــم تعميـــــر و نگهداري متكي بر     
  پيشگيري از وقوع حادثه (preventive  maintananee) لازم است در ابتدا روشهاي فعلي تعمير و نگهداري مورد بررسي قرار گرفته و سپس بر اساس آن روشهاي بهينه مورد بهره برداري در جهت افزايش راندمان سيستم ايجاد و ملاك عمل قرار گيرد .[2]
اولين اقدام در جهت نيل به هدف فوق بررسي مستندات و گزارشهاي روزانه ، هفتگي ، ماهانه و سالانه اكيپهاي بهره برداري در واحد هاي مختلف توليد ، انتقال و توزيع آب مي باشد . [2]
بدين ترتيب ضمن بررسي عملكــــــرد هر يك از واحد هاي مذكور روش هاي فعلي
بهره برداري مورد ارزيابي قرار مي گيرد .
با تــــوجه به اهميت موضوع مستند سازي رونــــد بهره برداري ، تا زمان مكانيزاسيون 
 بهره برداري در اين بخش و نصب ابزارهاي دقيق ، لازم است نسبت به تكميل كاربرگ بهره برداري مخازن آب اقدام گردد . در اين راستا كاربرگ بهره برداري از مخازن طراحي و تهيه گرديده و در ادامه به تشريح روند تكميل آن پرداخته شده است .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

روشهاي كاهش تلفات غيرفيزيكي
دستورالعمل نصب صحيح انشعابات            

مقدمه

نگاهي به آمار و ارقام ارائه شده و تجربيات حاصل از مطالعات كاهش آب به حساب نيامده در ايران و جهان مؤيد اين است كه اكثر حوادث و اتفاقات پديد آمده در سيستم هاي توزيع آب شهري ناشي از انشعابات مشتركين بوده كه در اغلب موارد عدم رعايت مقررات و موازين فني در اجرا و بهره برداري از آن ، موجب بروز چنين مواردي گرديده است . اين امر بر تحميل بار مالي موجب تلفات آب خواهد گرديد [10]

در حال حاضر با توجه به نيازها و تقاضاي قابل ملاحظه خدمات شهري بويژه در بخش آب لزوم عملكرد صحيح در اين بخش ضروري است . در اين ارتباط ، از جمله خدمات شهري كه شركتهاي آب و فاضلاب در بخش آب متوالي ارائه آن مي باشد ، واگذاري انشعابات به متقاضيان است . لذا با توجه به حجم قابل ملاحظه فعاليتها در اين بخش لزوم استانداردها و دستور العمل هاي فني و اجرايي بوضوح مشخص است .[3]

با توجه به اين امر ، دستور العمل حاضر به عنوان راهنمايي در نصب انشعابات آب تدوين گرديده است. در اين دستور العمل ابتدا تعاريف اوليه آورده شده و پس ازآن اصول و مقررات لازم الرعايه در نصب انشعابات آب مورد بحث قرار گرفته و در نهايت مراحل نصب انشعابات آب به تفصيل تشريح گرديده است . [3]

الف: تعاريف
متقاضي
متقاضي عبارت است از شخص حقيقي يا حقوقي كه  برقراري انشعابات آب وفاضلاب و يا تعيين در قطر انشعاب و ظرفيت قراردادي را در خواست نموده ولي هنوز در خواست وي انجام نشده باشد .[3]

مشترك
مشترك شخص حقوقي يا حقيقي بوده كه انشعاب يا انشعابهاي آب وفاضلاب مورد تقاضايش طبق مقررات برقرار شده باشد .[3]

شركت
در اينجا شركت همان شركت آب وفاضلاب  مي باشد .
شبكه عمومي توزيع آب
شبكه عمومي توزيع آب عبارت است از كليه تأسيسات و تجهيزات توزيع آب از قبيل مخازن ذخيره ، خطوط اصلي و توزيع آب و همچنين ايستگاهاي پمپاژ داخل شبكه كه كاملاًمتعلق به شركت است .[3]

خط آب رساني اختصاصي
تأسيسات و خطوط ايجاد شده در شبكه توزيع عمومي موجود تا ابتداي لوله انشعاب (محل نصب شير انشعاب ) اعم از لوله  و ساير ملحقات ،خط آب رساني اختصاصي ناميده مي شود .[3]


انشعاب آب
آن بخش از لوله فرعي كه مقطع آن متناسب با كنتور و ظرفيت انشعاب آب مشترك در نظر گرفته مي شود ودر نهايت خط آبرساني اختصاصي يا شبكه عمومي توزيع آب(محل نصب شير انشعاب ) به نقطه تحويل (محل نصب كنتور) متصل مي نمايد ، اعم از لوله و متعلقات مربوطه تا شير فلكه بعداز كنتور انشعاب ناميده ميشود و متعلق به شركت است .[5]

تأسيسات وتجهيزات آب مشترك
كليه تأسيسات و تجهيزات آب و نيز سيستم  لوله كشي كه به بعد از نقطه  تحويل (محل نصب كنتور) توسط مشترك يا مشتركين ايجادمي شود تأسيسات و تجهيزات مشترك ناميده مي شود و متعلق به مشترك يا مشتركين است . [3]
وسايل اندازه گيري
وسايل اندزه گيري و كنترل عبارتند از كنتور يا كنتورها و ساير ملحقات و كليه وسايل و دستگاههاي مربوطه كه به منظور محدود كردن يا سنجش دبي وحجم آب ، طبق قرارداد در نقطه تحويل نصب مي گردند . اين وسايل كلاً متعلق به شركت و در اختيار وي مي باشد و محل نصب آنها در تمامي موارد توسط شركت تعيين مي گردد .[1]

خدمات آب بر
خدمات آب برعبارت است از در دسترس قرار دادن و فراهم بودن امكانات برداشت و
استفاده از شبكه آب رساني توسط انشعاب آبرساني توسط انشعاب آب و وسايل اندازه گيري (كنتور) با ظرفيت مشخص و با فشار مقرر و كيفيت مناسب ( در نقطه تحويل )اعم از اينكه مشترك از اين ظرفيت استفاده نمايد يا ننمايد .[3]

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

هدف :
شناسايــــي پرت آب در شبكه هاي آب رساني شهري بصورت هاي فيزيكي و غير فيزيكي كه از مخازن ذخيره و لوله هاي اصلي شبكه توزيع آب شهري و نيز شبكه هاي فــرعي و انشعابات مشتركين كه ممكن است بصورت نشت آب و يا تركيدگي   لوله هاي اصلي و فرعي شبكه و انشعابات و شيرهاي شبكه به خارج از ســــيستم توزيع آب منتقل شود و حجم عظيمي از آب سالم و بهداشتي هدر ميرود كه با مشكلات فراواني توليـــــــد و در بعضي از شهرها تصفيه مي شود و هزينه هاي هنگفتي را شركتــهاي آب و فاضلاب بابت آن خرج مي نمايند و در كشور ما علاوه بر آنكه از نظر اقتصادي هزينه هاي كلاني  متوجه دولت در اين زمينه  مي شود كشور ما داراي منابع محدود آب مي باشــــــد و در بيشتر موارد 60-40 درصد آب توليد شده براي شرب شهري بصورت تلفات هدر ميرود كه رقم بسيار بالايي است .
بنابراين شناسايي راههاي بروز تلفات آب و ارائـــــه راهكارهـــــاي مقابله با آن شكلات زيادي را از پيش پاي صنعت نوپاي آب و فاضلاب كشور بر ميدارد.
تعريف آب به حساب نيامده : (پرت شبكه  يا تلفات شبكه)
تلفات آب در شبكه آبرساني شهري به دو صورت مشهود است .
الف :تلفات فيزيكي آب.
ب : تلفات غير فيزيكي .
تلفات فيزيكي:
آب بصورت نشت از مخازن ذخيره آب ،نشت ازلوله ها و شير فلكه ها و تلفات آب ناسي از اتفاقات و شكستگي لوله هاي اصلي و فرعي و نيز انشعابات .
تلفات غير فيزيكي آب :
عدم كاركرد صحيح كنتور هاي حجمي موجود دروروي و خروجي مخازن ذخيره آب كه ممكن است مقدار حجمي را كمتر يا بيشتر از ميزان واقعي نشان دهد
 عدم كاركرد صحيح  كنتور هاي مشتركين
 كنتور هاي خراب ،كنتور هاي معكوس ،كنتور هاي دست كاري شده توسط مشترك يا افراد غير مجاز ديگر
انشعابات غير فني و غير اصولي
عدم وجود كد بندي و پلاك كوبي اماكن

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

کُلرزنى (Chlorination)

کُلرزنى مهم‌ترين پيشرفتى است که در عمل تصفيهٔ آب به‌دست آمده است. کلرزنى مکمل پالايش است و نه جانشين آن. کلر عوامل ميکروبى بيمارى‌زا را مى‌کشد ولى بر هاگ ميکروب‌ها و بعضى ويروس‌ها (مانند ويروس فلج‌اطفال و ويروس هپاتيت‌هاى ويروسي) تأثيرى ندارد مگر آنکه مقدار آن بسيار باشد. کلر، علاوه بر اثر ميکروب‌کش چند ويژگى‌ مهم ديگر از نظر تصفيهٔ آب دارد؛ از اين قرار: آهن، منيزيوم و هيدروژن سولفيد را اکسيده مى‌کند، بعضى اجزاء مولد بو و طعم بد را از بين مى‌برد، از رشد جلبک‌ها و زيست‌مندهاى مولد لجن لزج جلوگيرى مى‌کند و بالاخره به انعقاد آب هم کمک مى‌کند.
طرز عمل کار - پس از افزودن کلر به آب اسيدهاى هيدروکلريک و هيپوکلرو تشکيل مى‌شود. اسيد هيدروکلريک به‌وسيلهٔ قليائى ‌بودن آب خنثى مى‌شود و اسيد هيپوکلرو يون‌ساز، تبديل به يون‌هاى هيدروژن و هيپوکلريت مى‌شود؛ به شرح فرمول زير:

اثر گندزدائى کلر عمدتاً به‌علت اسيد هيپوکلرو و به مقدار کمتر مربوط به يون‌هاى هيپوکلريت است. اسيد هيپوکلرو کارآمدترين شکل کلر براى گندزدائى آب، و از يون‌هاى هيپوکلريت بسيار (هفتاد تا هشتاد برابر) مؤثرتر است. اگر pH آب در حدود هفت باشد بيشترين اثر گندزدائى کلر آشکار مى‌شود زيرا اسيد هيپوکلرو بيشتر توليد مى‌شود و اگر مقدار pH از ۵/۸ بيشتر باشد اثر گندزدائى کلر نامطمئن است زيرا نزديک به نود درصد اسيد هيپوکلرو به يون‌هاى هيپوکلريت تبديل مى‌شود. خوش‌بختانه بيشتر آب‌ها pH بين ۵/۷ - ۶ دارند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نوارهای رواناب

دیباچه
کمبود بارش سالانه در مناطق کم  باران و ناهمزمانی آن با دوران رشد گیاهان زراعی، باعث افت راندمان تولید گردیده و کاوش راههایی برای رفع این مشکل در کانون مطالعات و پژوهشهای کارشناسان قرار گرفته است.

در واقع محدودیت فراهمی آب، یکی از فاکتورهای اولیه استقرار و رشد گیاهان در مناطق خشک و بیابانی جهان به حساب می آید. کمبود آب نقش اساسی در توزیع و یا حذف گیاهان در سطح خاک دارد. مسایل مربوط به نحوه نفوذ آب به درون پیکره خاک و یا تولید رواناب نیز در ارتباط با پراکنش پوشش گیاهی قرار دارد.

فرایند جمع آوری آب شامل جمع کردن و حفظ آب در مناطقی است که در آنها مقدار رواناب نسبت به بارش کمتر است. آب باران حاصله از شیبها که بصورت رواناب جاری میگردد با روشهای مختلفی ذخیره  شده و برای تولید زراعی مورد بهره برداری قرار میگیرد.

در این زمینه، کانون بین المللی پژوهشهای کشاورزی برای مناطق خشک - ایکاردا (International Center for Agricultural Research in the Dry Areas - ICARDA) کارهایی درخور توجه انجام داده و درصدد است تا با بهره گیری از توان علمی و تخصصی کشورهایی که موسوم به کشورهای خشک و نیمه خشک از نظر آبهوایی هستند، چاره یاب مشکلات تولید زراعی در این مناطق از جهان باشد.

نگاهی به گذشته
تمدنهای بیابانی باستانی روشهایی خیلی موثر برای جمع آوری آب در مناطقی چون استرالیا، جنوبشرق آمریکا، آفریقا و خاورمیانه ایجاد و مورد استفاده قرار داده اند. اما هیچکدام به اندازه ناباتانهای ساکن در صحرای نگیو Negev desert (اسراییل و اردن کنونی) در این باره موفق نبوده اند. آنها حدود 2000 سال قبل به شیوه ای حیرت انگیز با استفاده از  آب جمع آوری شده، حدود 700 هزار ایکر زمین در مناطقی که تنها بارش سالانه معادل 80 تا 100 میلیمتر بوده را زیر کشت برده بودند.  پژوهشگران اسراییلی در اوایل دهه 1960 به منظور شناخت این شیوه باستانی جمع آوری آب، مطالعاتی را در منطقه ای موسوم به وادی مشاش انجام دادند.

روشهای مدرن جمع آوری آب در کشورهای آمریکا، چین، استرالیا، مکزیک، اسراییل، سوریه، ترکیه، هندوستان، و ... در حال مطالعه و بکارگیری میباشد. اهداف این روشها متفاوت و شامل: تولید زراعی، مصارف دامداری، مصارف انسانی و غیره است.

نیاز بالای جوامع به تولیدات کشاورزی در دهه های اخیر، بر روند پژوهشها شتاب بیشتری بخشیده و بطور گسترده باعث توجه کشورهای دارای مناطق خشک و نیمه خشک به امر پژوهشهایی از این دست شده است. نتایج این مطالعات برای حالتهای مشابه بسیار حائز اهمیت است.

معرفی سیستم جمع آوری آب با هدف زراعی

در این روش، هر سیستم دارای یک سطح آبگیر (Catchments) و یک سطح زیر کشت (Cultivated) است. رابطه بین این دو با يك نسبت معین بیان كه با مقدار باران و آب مورد نیاز گیاه زیرکشت و سایر عوامل تعیین میگردد. براي طراحی موفق سیستم نیاز به تعیین نسبت سطح آبگیر به سطح زیرکشت داریم.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

هدف همه سيستم‌هاي تصفيه تبديل آب خام به آبي با كيفيت مناسب آشاميدن است. بنابر‌اين تصفيه‌خانه‌هاي آب ملزم به توليد آبي سالم با رعايت استاندارد‌هاي تعيين شده مي باشند، اين مسئله به طور گسترده‌اي بستگي به كيفيت منبع تامين كننده آب تصفيه خانه دارد. كيفيت آب خام نقش بسزايي در طراحي و تعيين نوع دستگاهها، تعداد آنها و مقدار تصفيه موردنياز دارد. براي مثال آب استخراج شده از برخي منابع آب به اندازه‌اي از كيفيت مناسب برخوردار است كه تنها به يك گندزدايي ساده نياز دارد تا به مصرف آشاميدن برسد، در صورتيكه برخي آبهاي زير زميني را قبل از گندزدايي مي بايست تحت فرايندهاي سختي‌گيري قرار داد. در مطالعه و ارائه طريق مناسب جهت تصفيه فاضلاب نكات زير را بايد مورد توجه قرار داد:

1- اندازه گيري ميزان فاضلاب، نمونه برداري و تعيين كيفيت آن و مطالعه تغييرات شدت جريان.

2- بررسي محدوديت‌هاي تخليه فاضلاب تصفيه شده با توجه به استاندارد‌هاي ناحيه‌اي.

3- مطالعه در امكان تصفيه توام فاضلاب، پساب و روش‌هاي كاهش حجم پساب.

4- ارائه روش‌هاي مختلف تصفيه به عنوان طرح مقدماتي.

5- انتخاب طرح نهايي   

تصفيه فاضلاب شامل سه مرحله مهم است:

1- مرحله مقدماتي (اوليه) يا تصفيه فيزيكي

2- مرحله ثانويه يا تصفيه بيولوژيكي

3- مرحله سوم يا تصفيه پيشرفته

مرجع تخصصی آب و فاضلاب