شبکه توزیع آب شهری

محققان همواره به دنبال توسعه روش های بهتر در طراحی، اجرا و بهره برداری از شبکه های توزیع آب در قالب سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) بوده اند. اما GIS را، به دلیل نداشتن توابع تحلیلی هیدرولیکی، نمی شود به تنهایی به منزله سیستم پشتیبان تصمیم گیری مکانی (SDSS) در بحث مدیریت این گونه شبکه ها درنظر گرفت. این پژوهش درصدد است ازطریق تلفیق توابع تحلیلی هیدرولیکی پیشرفته با قابلیت های تحلیل مکانی نرم افزار GIS، سیستم پشتیبان تصمیم گیری مکانی را در قالب نرم افزاری مستقل توسعه دهد تا شبکه توزیع آب شهرستان فریدون شهر را مدیریت کند. در این راستا پس از مرحله شناخت و نیازسنجی، جهت توسعه مؤلفه های SDSS ازطریق توسعه مؤلفه های مدیریت پایگاه داده، مدیریت مدل ها و واسط های کاربری به منزله عناصر اصلی SDSS، اقدام شد. در مؤلفه مدیریت پایگاه داده با پیاده سازی مدل های مفهومی، منطقی و فیزیکی، پایگاه داده مکانی منطقه مورد نظر توسعه داده شد. در مؤلفه واسط های گرافیکی، برای ارتباط مؤثر کاربران با سیستم، از واسط های گرافیکی کاربرپسند و با درک آسان استفاده شد. سپس در مؤلفه مدیریت مدل ها، مدل های هیدرولیکی کاربردی در شبکه های توزیع آب همچون مدل های تحلیل سرعت در لوله ها و فشار بر گره ها توسعه داده شد.درنهایت، مدل های ارزیابی سناریوها برای حل مسائل نیمه ساختاریافته شبکه های توزیع آب شهری طراحی شد. با پیاده سازی سیستم یادشده بر مبنای رویکردی علمی، برای نخستین بار در کشور، مدیران و تحلیلگران این شبکه ها می توانند این نرم افزار را همچون سیستم پشتیبان تصمیم گیری مکانی جامعی در تحلیل شبکه های توزیع آب شهری به کار گیرند.

شهرها به عنوان سیستم های منعطف ولی پیچیده در نظر گرفته می شوند. بالا بردن سطح انعطاف پذیری محیط شهری در برابر تنش های ناشی از بروز بحران و نیز به حداقل رساندن زمان بازتوانی و به طورکلی، تاب آور ساختن شهرها ازجمله مهمترین عواملی است که می بایست در برنامه ریزی و مدیریت شهرها مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله میزان تاب آوری هیدرولیکی شبکه آب شهر صدرا در برابر زلزله با شدت و محل های مختلف و با در نظر گرفتن ویژگی های فیزیکی شبکه و مشخصات کامل لوله ها اعم از هندسی و هیدرولیکی، مورد مطالعه قرار گرفته است. شاخص جمعیت متاثر از افت راندمان شبکه آبرسانی شهری ناشی از وقوع زلزله به عنوان معیاری مهم برای سناریو های متفاوت بررسی و مقایسه شده اند. نتایج این پژوهش 5 هدف شناسایی خطوط لوله بحرانی، تعیین میزان تاب آوری شبکه آب شهر صدرا، تعیین مناطق بحرانی بر اساس معیار شکست، تعیین جمعیت متاثر از خرابی شبکه لوله و بررسی مناطق مختلف شهری از نظر میزان نشت آب در لوله ها میباشد. به این منظور 18 سناریو با تغییر در شدت زلزله ، مرکز زلزله و دو استراتژی تعمیر با کاهش در میزان تقاضای مورد انتظار مصرف کننده، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد در زلزله های با شدت کمتر منظقه شمال بیشترین میزان لوله آسیب دیده را دارد در حالیکه با افزایش شدت زلزه مرکز شهر آسیب پذیر تر است. بررسی نتایج شاخص Todini نیز نشان داد که شمال آسیب پذیر ترین منطقه و جنوب تاب آور ترین منطقه در برابر زلزل هست. بعلاوه مطالعه نمودارهای نشت از شبکه لوله نیز تایید کرد که بیشترین میزان نشت در شمال شهر اتفاق می افتد که به تبع آن بیشترین جمعیت متاثر از خسارات زلزله به شبکه آبرسانی در شمال متمرکز است. بررسی شاخص IP نشان داد که شمال با نزدیک به 74000 نفر جمعیت متاثر آسیب پذیر ترین ناحیه است. در نهایت زمان بازگشت سیستم به حالت نرمال تعیین شد که نشان از همبستگی مثبت شدت زلزله و زمان بازیابی سیستم در هر سه ناحیه دارد