جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "آلودگی شبکه آب" در نشریات گروه "آب و خاک"
تکرار جستجوی کلیدواژه «آلودگی شبکه آب» در نشریات گروه «کشاورزی»-
ورود آلودگی به سیستم های منابع آب مانند شبکه های توزیع آب شرب شهری در اثر وقوع پدیده مکش، می تواند خسارات جبران ناپذیری به سلامت انسان وارد کند. آگاهی و شناخت از منابع ورود آلاینده و نحوه حرکت آن باعث مدل سازی مناسب این پدیده و انجام یک مدیریت بحران مناسب در زمان نفوذ این آلاینده ها به شبکه می گردد. به منظور شبیه سازی حرکت نیترات در خاک، معادله انتقال-پخش آلودگی خاک در MATLAB کد نویسی گردید. سپس شبکه توزیع آب شرب شهر زاهدان بعنوان منطقه مطالعاتی مدنظر قرار گرفته و نقاط مستعد با غلظت بالای آلاینده در شبکه شناسایی گردیدند. سناریو شبیه سازی 24 ساعته شبکه پس از وقوع دوساعته آلودگی، با استفاده از نرم افزارهای WATERGEMS،EPANET و EPANET-BAM مورد مدل سازی قرار گرفت. دو ابزار کارآمد و مقرون بصرفه زمان ماند و جریان رقیق ساز بمنظور مدیریت کیفی شبکه مورد استفاده واقع شدند. برای شبیه سازی ابزار زمان ماند، شبکه به چهار منطقه نزدیک، میانه، دور و خیلی دور تقسیم گردید. نتایج شبیه سازی حرکت آلاینده در خاک، غلظت غیرمجاز نیترات در مجاورت لوله با مقدار بیش از 50 میلی گرم بر لیتر را نشان داد. نتایج تحلیل کیفی شبکه بیانگر این بود که زمان ماند موردنیاز گره های ناحیه میانه، دور و خیلی دور نسبت به حالت نزدیک به ترتیب بین 33 تا 50، 58 تا 62/5 و 75 درصد کاهش می یابد. در ادامه تاثیر مثبت و کارآمد جریان رقیق ساز به عنوان یک راهکار مدیریت و کنترل کیفی شبکه توزیع به اثبات رسید. مقدار جریان رقیق ساز لازم به منظور بهبود وضعیت کیفی آب شبکه، بین10/6 تا 15/9 درصد دبی پایه لوله محاسبه گردید.
کلید واژگان: آلودگی شبکه آب, جریان رقیق ساز, زمان ماند, مدیریت کیفی شبکهPollution entrance into water resources systems, such as urban drinking water distribution networks, can cause irreparable damage to human health as a result of the suction phenomenon.Awareness and understanding of pollutant sources and transport of contamination process in the water network cause suitable modeling of this phenomenon as well as perform a proper crisis management when the contaminants enter the network. In order to simulate the movement of nitrate in the soil, the nitrate advection-dispersion equation was programmed in MATLAB. Zahedan drinking water distribution network has been considered as the study area and potential points with high concentration of pollutants in the network have been identified. Scenario of 24-hour water network simulation, after two hours of contamination, was tested for water contamination by using WATERGEMS, EPANET and EPANET-BAM software., to manage the network pollution crisis, two tools were proposed including detention time and dilution flow. To calculate detention time, the network was divided into four parts including: near, middle, far and very far. The results demonstrated that nitrate concentration near the pipe is unallowable and greater than 50 mg/l and required detention time to treat the quality of water in the nodes of the middle, far and very far decreased 33 to 50, 58 to 62.5 and 75 percent compared to the near nodes, respectively. Moreover, efficiency and positive performance of dilution flow as a tool for quality management was proved. Required dilution flow to treat the quality water was determined from 10.6 to 15.9% of the base pipe flow.
Keywords: Detention Time, Dilution Flow, Network Quality Management, Water Network Pollution -
رشد جمعیت و گسترش شهرنشینی مهم ترین دلایل افزایش آلودگی در جهان امروز است. ورود آلودگی به شبکه های توزیع آب شرب شهری در اثر وقوع پدیده مکش، می تواند خسارات جبران ناپذیری به سلامت انسان وارد کند. آگاهی و شناخت از منابع ورود آلاینده و نحوه حرکت آن باعث مدل سازی مناسب این پدیده و انجام مدیریت بحران مناسب در زمان نفوذ این آلاینده ها به شبکه می گردد. به منظور شبیه سازی حرکت نیترات در خاک، معادله انتقال-پخش آلودگی خاک در MATLAB کد نویسی گردید. سپس شبکه توزیع شماره 2 آب شرب شهر زاهدان به عنوان منطقه مطالعاتی مدنظر قرارگرفته و نقاط مستعد با غلظت بالای آلاینده در شبکه شناسایی گردیدند. شبیه سازی شبکه در اثر وقوع دوساعته آلودگی، با استفاده از مدل عددی EPANET مورد مدل سازی قرار گرفت. جهت مدیریت کیفی آب در شبکه از دو ابزار تخلیه آب با غلظت غیر مجاز و جریان رقیق ساز بکار گرفته شده و نتایج آن ها در مدیریت بحران مذکور مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج شبیه سازی حرکت آلاینده در خاک، غلظت غیرمجاز نیترات در مجاورت لوله با مقدار بیش از 50 میلی گرم بر لیتر را نشان داد. نتایج به کارگیری ابزار مدیریت کیفی تخلیه آب با غلظت غیرمجاز نشان داد که با قطع نمودن جریان به مدت 1/1 تا 3/1 بازه زمانی تزریق آلودگی به شبکه و همچنین خروج آب به میزان 5 تا 8 درصد دبی پایه لوله، می توان از ورود آلودگی به نقاط دیگر شبکه جلوگیری نمود. علاوه بر این برای اولین بار تاثیر مثبت و کارآمد ابزار جریان رقیق ساز در مدیریت کیفی شبکه آب به اثبات رسید؛ به گونه ای که مقدار جریان رقیق ساز لازم به منظور بهبود وضعیت کیفی شبکه، حدود 16 درصد دبی پایه لوله محاسبه گردید. استفاده از این مقادیر شبیه سازی شده در شرایط مختلف به منظور مدیریت بحران ورود آلاینده به شبکه توزیع آب، امری حیاتی می باشد.کلید واژگان: ابزارهای مدیریت کیفی آب, آلودگی شبکه آب, پدیده مکش, تخلیه آب آلوده, جریان رقیق سازPopulation growth and urbanization are the main reasons for increased pollution nowadays. Pollution entrance into urban drinking water distribution networks, can cause irreparable damage to human health as a result of the suction phenomenon. Awareness and understanding of pollutant sources and the process of contamination transport in the water network leads to advancements in the development of suitable modeling of this phenomenon, as well as, enabling proper crisis management, when the contaminants enter the network. In order to simulate the movement of nitrate in the soil, the nitrate advection-dispersion equation was programmed in MATLAB. The second zone of water distribution network of Zahedan has been considered as the study area and potential points with high concentration of pollutants in the network have been identified. Network simulation, after two hours of contamination, was tested for water contamination by using EPANET software. To manage the network pollution crisis, two water quality management tools were used in the distribution network, including polluted water discharging and dilution flow, then their results were compared in the crisis management. The results of simulating the movement of pollutants in the soil demonstrated that nitrate concentration near the pipe is unallowable and greater than 50 mg/l. The results of discharging of the polluted water showed that by closing pipes from 1.1 to 1.3 of the pollution injection time and also discharging water from 5 to 8% of the base pipe flow can prevent the pollution from entering other parts of the network. Moreover, For the first time, efficiency and positive performance of dilution flow as another tool for quality management of water distribution network was proved. The Required dilution flow to treat the quality of water was determined to be approximately 16% of the base pipe flow. In order to manage the pollution crisis in the water distribution network, it is vital to use these valuable tools in different situations.Keywords: Water Quality Management Tools, Water Network Pollution, Suction Phenomenon, Discharge of polluted water, Dilution Flow
-
به منظور شناسایی آلودگی در سیستم های توزیع آب از سنسورهایی استفاده می شود که علاوه بر تشخیص آلودگی، اطلاعات مفیدی در جهت یافتن منبع آلاینده نیز ارایه می دهند. وجود این اطلاعات برای یافتن راهکار مناسب به منظور مدیریت کیفی شبکه توزیع سودمند است. هدف این پژوهش شناسایی مشخصات چهارگانه منبع آلاینده ورودی به سیستم به وسیله رویکردی شبیه ساز- بهینه ساز با ارایه جانمایی بهینه دو سنسور در شبکه EPANET Example 2 می باشد. مشخصات مدنظر این تحقیق شامل گره ورود آلاینده، مقدار غلظت، زمان و مدت ورود آلاینده به شبکه مذکور می باشد. نرم افزار EPANET به عنوان شبیه ساز و الگوریتم ژنتیک به عنوان بهینه ساز در جهت رسیدن به اهداف مذکور با یکدیگر ادغام شدند. بدین منظور ابتدا تعداد ده آلودگی مختلف به صورت تصادفی تولید شدند سپس در ادامه به یافتن بهترین مکان برای نصب سنسورها در شبکه مذکور با هدف شناسایی مشخصات منبع آلودگی پرداخته شد. چهارده محل مختلف با احتمال تشخیص 90 درصد مستعد قرارگیری سنسورها بودند لذا از بین مکان های مستعد، گره هایی که قادر به شناسایی آلودگی در کم ترین زمان ممکن بودند، انتخاب شدند. نتایج نشان داد که با نصب سنسورها در دو گره شماره 15 و 27 شبکه بنچ مارک، علاوه بر دست یابی به بیشترین احتمال تشخیص با مقدار 90 درصد، کمترین زمان شناسایی آلودگی در شبکه به اندازه 58 دقیقه نیز به ثبت رسید.
کلید واژگان: آلودگی شبکه آب, زمان تشخیص آلودگی, سنسور شناسایی آلاینده, مدل EPANETIn order to detect pollutants in water distribution systems, sensors are used which, in addition to detecting pollution, also provide useful information to identify the source of pollutants. This information is useful for finding a suitable solution for quality management of the distribution network. The purpose of this study is to determine four characteristics of the pollution source to the system by a simulator-optimizer approach with optimally allocating two sensors in EPANET Example 2. These characteristics are: the contaminant injection node, injection mass rate, injection starting time and injection duration time. EPANET and genetic algorithm were linked as the simulator and optimizer tools to achieve these goals, simultaneously. For this purpose, first ten different pollution events were generated randomly, then the best place to install sensors in the network for identifying the source of pollution was found. Moreover, the shortest time of detection was selected among fourteen different combinations with a contamination source identification likelihood equal to 90%. The results showed that by placing sensors in two nodes 15 and 27 of the benchmark problem, the highest contamination source identification likelihood equal to 90% and the minimum detection time equal to 58 minutes were achieved.
Keywords: Detection time, EPANET, Pollution detection sensor, Water network pollution
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.