Розробка методики управління потокорозподілом у водопровідних мережах в реальному часі
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.147656Ключові слова:
водопровідна мережа, керування потокорозподілом, методика управління, зони недостатнього тиску, контрольні вузлиАнотація
Потребує обгрунтування метод визначення кількості контрольних вузлів при проектуванні мереж з урахуванням умов її живлення, а також в процесі її експлуатації при зміні гідравлічних характеристик ділянок. Це необхідно для суттєвого зменшення енергоспоживання насосного обладнання, попередження значних витоків. Досліджено процеси утворення зон недостатнього напору у водопровідних мережах. Запропоновано методику управління потокорозподілом у водопровідній мережі, який дозволяє обґрунтовувати необхідну і достатню кількість контрольних вузлів та місця їх розташування.
Показано, що отримані при цьому рішення узгоджуються з існуючими методами забезпечення необхідних напорів в мережі. Але при цьому відкриваються додаткові можливості в управлінні потокорозподілом, а саме уточнення розташування контрольних вузлів на водопровідній мережі при її експлуатації.
В результаті досліджень запропоновано спосіб визначення кількості контрольних вузлів, який дозволяє в залежності від площі зон з недостатнім напором визначати необхідну їх кількість при проектуванні водопровідної мережі та уточнювати розташування в процесі експлуатації.
Згідно з представленою методикою управління потокорозподілом у водопровідних мережах, виконуються гідравлічні розрахунки для різних режимів водорозбору, визначаються витрати води в ділянках, які є дійсними на момент виміру п’єзометрів в контрольних вузлах. Визначаються фактичні вузлові напори, встановлюються вузли, що знаходяться на межі зон з недостатнім напором, з числа яких при необхідності призначаються додаткові вузли контролю тиску. На стадії проектування мереж моделюється зміна параметрів роботи мережі. П’єзометричні позначки у вузлах визначаються відносно вузлів живлення, значення напору в яких задаються. Критерієм вибору кількості контрольних вузлів та місць їх розташування є величина мінімального тиску в них та розмір зон з недостатнім напором.
Розроблені рекомендації та доповнення до діючих методів управління потокорозподілом, за якими визначається кількість та розташування контрольних вузлів. Це дозволяє підтримувати необхідні тиски у вузлах мережі, попереджати їх перевищення, що сприяє зменшенню витоків та витрати на енергоспоживання в насосних станціях
Посилання
- Jones, G. (2011). Gravity-driven water flow in networks. John Wiley & Sons. doi: https://doi.org/10.1002/9780470939659
- Di Nardo, A., Di Natale, M., Di Mauro, A. (2013). Water supply network district metering: theory and case study. Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-7091-1493-3
- Hulsmann, A. (2015). Climate change, water supply and sanitation: risk assessment, management, mitigation and reduction. IWA Publishing. London, 408.
- Condition of Ukrainian water supply networks and ways to prevent deterioration of drinking water quality (2013). Journal of polymeric pipes – Ukraine. 2013. Available at: http://polypipe.info/news/238-stanvodoprovidnuhmerezhukraini
- Rajakovic-Ognjanovic, V., Grgur, B. (2011). Corroded scale analysis from water distribution pipes. Hemijska Industrija, 65 (5), 507–515. doi: https://doi.org/10.2298/hemind110523049r
- Liu, G., Zhang, Y., Knibbe, W.-J., Feng, C., Liu, W., Medema, G., van der Meer, W. (2017). Potential impacts of changing supply-water quality on drinking water distribution: A review. Water Research, 116, 135–148. doi: https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.03.031
- Trębicka, A. (2016). Modeling of water distribution system parameters and their particular importance in environment engineering processes. Inżynieria Ekologiczna, 47, 47–53. doi: https://doi.org/10.12912/23920629/62846
- DBN V.2.5-74:2013. Vodopostachannia. Zovnishni merezhi ta sporudy. Osnovni polozhennia proektuvannia (2013). Kyiv, 172.
- Directive 97/23/EC of the European Parliament and of the Council of 29 May 1997 on the approximation of the laws of the Member States concerning pressure equipment (1997). Official journal, L 181, 09/07/1997, 0001–0055.
- Xhafa, S., Avdullahu, I., Ahmeti, M. (2016). Automation Control on Water Supply Networks. IFAC-PapersOnLine, 49 (29), 175–179. doi: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2016.11.098
- Yeksayev, A. (2016). Pipeline Networks E-modelling Based on CityComTM Technology: Experience of Industrial Implementation for Large Water-supply Systems. Procedia Engineering, 154, 107–114. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.07.427
- Castro-Gama, M. E., Pan, Q., Jonoski, A., Solomatine, D. (2016). A Graph Theoretical Sectorization Approach for Energy Reduction in Water Distribution Networks. Procedia Engineering, 154, 19–26. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.07.414
- Campbell, E., Izquierdo, J., Montalvo, I., Pérez-García, R. (2016). A Novel Water Supply Network Sectorization Methodology Based on a Complete Economic Analysis, Including Uncertainties. Water, 8 (5), 179. doi: https://doi.org/10.3390/w8050179
- Brentan, B. M., Campbell, E., Meirelles, G. L., Luvizotto, E., Izquierdo, J. (2017). Social Network Community Detection for DMA Creation: Criteria Analysis through Multilevel Optimization. Mathematical Problems in Engineering, 2017, 1–12. doi: https://doi.org/10.1155/2017/9053238
- Tevyashev, A., Matvienko, O. I. (2014). Stochastic model and method of zoning water networks. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (4 (67)), 17–24. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.21080
- Yu, F., Li, X.-Y., Han, X.-S. (2018). Risk response for urban water supply network using case-based reasoning during a natural disaster. Safety Science, 106, 121–139. doi: https://doi.org/10.1016/j.ssci.2018.03.003
- Karathanasi, I., Papageorgakopoulos, C. (2016). Development of a Leakage Control System at the Water Supply Network of the City of Patras. Procedia Engineering, 162, 553–558. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.11.100
- Gençoğlu, G., Merzi, N. (2017). Minimizing Excess Pressures by Optimal Valve Location and Opening Determination in Water Distribution Networks. Procedia Engineering, 186, 319–326. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.03.254
- Kwietniewski, M., Kowalski, D. (2009). The problem of the location of measurement points in monitoring systems of water supply systems. Gaz, Woda and Sanitary Technique, 6, 24–29.
- Stachura, M., Fajdek, B. (2014). Planning of a water distribution network sensors location for a leakage isolation. Proceedings of the 28th Envirolnfo Conference. Oldenburg.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Oksana Dobrovolska
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
