کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

صفحه اصلی / هفتمین کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

باز طراحی و مهندسی مجدد خطوط انتقال و شبکه های توزیع آب شهری و روستایی با رویکرد مدیریت در شرایط بحران- چالشها و محدودیتهای فنی

نویسندگان :

افراسیاب رستمی¹ نجمه خاتون سجادیان²

1- دانشگاه آزاد اسلامی واحد اقلید 2- دانشگاه آزاد اسلامی واحد زرقان

کلمات کلیدی :

شبکه توزیع آب،مدیریت بحران،بهینه سازی،تاب آوری،مهندسی مجدد،شبیه سازی هیدرولیکی

چکیده :

شبکه های توزیع آب (WDNs - Water Distribution Networks) به عنوان شریانهای حیاتی جوامع شهری و روستایی، نقشی تعیین کننده در تأمین آب شرب پایدار ایفا میکنند. با این حال، افزایش فراوانی وقایع بحرانی از جمله زلزله، سیل، خشکسالی، آلودگی منابع آب، و حملات سایبری، همراه با فرسودگی زیرساختهای موجود، ضرورت بازنگری اساسی در طراحی و بهرهبرداری از این شبکه ها را آشکار ساخته است [9، 5]. این مقاله به بررسی جامع رویکردهای مهندسی مجدد و بهینهسازی شبکههای توزیع آب با هدف آمادگی در مقابله با شرایط بحرانی میپردازد. بر اساس یافتههای پژوهش، بهینهسازی شبکههای اصلی (Trunk Networks) با افزایش قطر لولهها و استفاده از پمپهای توربینی (PATs - Pumps as Turbines) برای تولید انرژی و کنترل فشار، میتواند تابآوری شبکه را به طور قابل توجهی بهبود بخشد [9] (Meirelles و همکاران). همچنین، روشهای نوین شبیهسازی تحلیل فشار-محور (PDA - Pressure-Driven Analysis) امکان ارزیابی دقیق عملکرد شبکه در شرایط بحرانی و کمبود فشار را فراهم میسازد [6] (Chu-Ketterer و همکاران). در حوزه مدیریت پس از بحران، الگوریتمهای بهینهسازی مانند الگوریتم ژنتیک (GA - Genetic Algorithm) و رویکردهای بهینهسازی چندهدفه (Multi-Objective Optimization) برای تعیین توالی بهینه تعمیرات لولههای آسیبدیده توسعه یافتهاند که میتواند زمان بازیابی را تا 18 درصد کاهش دهد [8] (Long و همکاران). علاوه بر این، یکپارچهسازی فناوریهای هوشمند شامل شبکههای حسگر، زیرساختهای اندازهگیری پیشرفته (AMI - Advanced Metering Infrastructure)، و سیستمهای کنترل نظارتی و کسب داده (SCADA - Supervisory Control and Data Acquisition) امن، امکان پایش لحظهای و پاسخ سریع به حوادث را فراهم میآورد [7] (Fernandes). با این حال، پیادهسازی موفق این راهکارها مستلزم در نظر گرفتن عدمقطعیتهای هیدرولیکی، تخریب تدریجی لولهها، و نگرشهای ریسک تصمیمگیرندگان است [11] (Sharveen و Shahandashti). مقاله با ارائه چارچوبی جامع برای مهندسی مجدد شبکههای توزیع آب با رویکرد مدیریت بحران، به مدیران و برنامهریزان شهری در جهت ارتقای تابآوری زیرساختهای آبی یاری میرساند.