خلاصه پایان نامه ارزیابی میزان تلفات آب در شبکه های انتقال و توزیع روستا های نورآباد ممسنی و رستم
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد مهندسی عمران«M.Sc.»
گرایش: آب
چکیده
در این پژوهش سعی بر آن است تا با انجام مطالعات موردی در تعدادی از روستا های شهرهای نورآباد و رستم از استان فارس نسبت به تعیین میزان و عوامل موثر بر خطای کنتورهای مشترکین در بخش آب روستایی تحت شرایط مختلف اقدام گردد و در نهایت براساس آن یک الگوی کلی به منظور انتخاب بهترین سیستم سنجش و اندازه‌گیری با در نظر گرفتن شرایط موثر تدوین شود. از نتایج بدست آمده در مناطق روستایی نورآباد و رستم که تقریبا تطابق یکسانی دارند نشانگر شباهت بسیار زیاد دو منطقه از لحاظ اقلیمی، آب مصرفی، نوع و عمرکنتورهای مورد استفاده و ... دارد. همچنین تایید رابطه تعداد اعضای خانواده و میزان مصرف، تایید تاثیر پلمپ، تاریخ نصب کنتور (عمر کنتور)، میزان فشار و میزان مصرف بر میزان خطای کنتور و عدم تایید فرضیه‌های رابطه عمق نصب و میزان خطای کنتور و رابطه بخار گرفتگی و میزان خطای کنتور است.
کلمات کلیدی: هدر رفت آب، خطای کنتور، شبکه انتقال و توزیع آب.
فصل اول
مقدمه و کلیات
مقدمه
رشد روزافزون جمعیت افزایش شهرنشینی پدیده‌های اکوسیستمی و کاهش منابع تجدید شونده آب همه و همه موجب گردیده تا اهمیت موضوع آب و جایگاه این مایه حیاتی روز به روز بیشتر شده و مدیران مسئولین و دست‌اندکاران ذیربط توجه ویژه‌ای به کنترل مصرف و استفاده بهینه آن معطوف دارند.
نامگذاری قرن حاضر بعنوان قرن آب و همچنین اختصاص یک روز معین در سال بنام روز جهانی آب نشان از گرایش فرامرزی و جهانی این مقوله است.
برگزاری سمینارها کنفرانس ها و نشست های بین‌المللی منطقه ای ملی و محلی همگی در راستای فرهنگ سازی اطلاع رسانی و ارائه راهکارهای کارآمد و اثر بخش برای مهار بحران کم آبی بوده و این مهم را در اولویت و یژه ای قرار می‌دهد.
بی‌تردید سیاست‌گذاری ها، انجام اقدامات پیشگیرانه و پیگیری راهکارهای درخور برای تحصیل آب و استفاده بهینه از آن با اداره‌ای ملی و فراگیر قادر است تنگناهای آینده‌ی کم آبی را پیش بینی کرده و از دامنه بحران بکاهد.
بدیهی است هر اندازه که به آب و استفاده بهینه آن توجه بیشتری گردد موضوع سنجش و اندازه گیری این کالای استراتژیک نیز به همان اندازه از جایگاه قابل توجهی برخوردار خواهد شد.
1-2- بیان مسئله
یکی از موضوعات مهم تمامی سازمان ها و شرکتهای درگیر در ارائه خدمات آب بررسی و تعیین میزان تلفات شبکه‌های آب می‌باشد. برای تعیین میزان تلفات آب بررسی سیستم های سنجش میزان آب عبوری بسیار مهم است. و نیز با توجه به اینکه درآمدهای شرکتها وابستگی تام به دستگاههای اندازه‌گیری جریان آب (کنتور) دارد، لذا شناخت عوامل موثر بر کاهش دقت کنتورها و به تبع کاهش درآمدها و برنامه‌ریزی به منظور کاهش و رفع خطاها از جمله مشکلات مجریان و مدیران در بخش آب شهری، روستایی، کشاورزی و صنعتی است. اقتصاد در شرکتهای آب و فاضلاب، تابع درآمد حاصل از فروش انشعاب و آب است. لذا هرگونه ضعف در عملکرد شرکتها یا تجهیزات مورد استفاده ( از جمله کنتورهای مشترکین ) در این خصوص، موجب کاهش شاخص‌های اقتصادی و در نتیجه اختلال در عملکرد آنها می‌گردد. شرکتهای آب و فاضلاب بعنوان بنگاه‌های اقتصادی بایستی قادر باشند که براساس درآمدهای خود پاسخگوی انتظارات جامعه تحت پوشش باشند، که این امر تنها با تمرکز بر روی منابع درآمدی و جلوگیری از هدررفت آن امکان پذیر است. بدیهی است هر شرکتی که در این راه موفق‌تر عمل نماید و کنترل درستی بر منابع درآمدی و عوامل موثر بر آن داشته باشد، از شانس موفقیت بهتری در ارائه خدمات و در نتیجه رضایت عمومی برخوردار است.
عوامل موثر در بروز هدررفت آب، بر طبق موارد ارائه شده توسط انجمن بین‌المللی آب در دو بخش هدررفت واقعی و ظاهری تعریف گردیده که در فرم استاندارد بالانس آب نمایش داده شده است.
مطابق این فرم، آب بدون درآمد در برگیرنده هدررفت آب (واقعی و ظاهری) و مصارف مجاز برخی از مشترکین بوده که نهایتاً بدلیل عدم صدور قبض آب، درآمدی بابت آب مصرفی حاصل نمی‌گردد.
بر طبق این فرم، کل هدررفت (Lt) تشکیل شده از هدررفت واقعی (Lr) و هدررفت ظاهری (La) که هر کدام از اینها نیز از مولفه‌های چندی تشکیل یافته‌اند.
(فرمول ها و تصاویر در فایل اصلی موجود است)
(1-1)
Lt = Σ Lri + Σ Laj
در صورت انجام فعالیتهای اجرائی، هر یک از اجزاء هدررفت می‌تواند به میزان (ΔL) تغییر یابد. بعبارتی:
(1-2)
ΔLt = Σ ΔLri + Σ ΔLaj
فرمول فوق یک فرمول ریاضی بوده که عملاً بیانگر کنش و واکنش روابط موجود در سیستم آبرسانی درخصوص هدررفت نمی‌باشد. بطور نمونه، در صورتیکه 5 درصد از کنتورها هر سال تعویض گردد، تاثیر آن بر میزان آب بدون درآمد امکان دارد که کمتر از تاثیر 95 درصد کنتورهایی باشد که در سیستم در حال بهره‌برداری است و در نتیجه، رقم نهائی هدررفت که از رابطه مزبور حاصل می‌گردد، نمی‌تواند دقیقاً بیانگر تاثیر عوامل مختلف موجود در سیستم برهم باشد. بلکه تنها می‌تواند، میزان تاثیر کلی هر کدام را از لحاظ عددی بیان نماید.
در تمامی روشهای مدیریت آب، ابتدا تاکید بر تهیه یک نمای کلی از وضعیت بالانس یا توازن هیدرولیکی گردیده که در آن اجزاء هدررفت واقعی و ظاهری را از هم جدا می‌کند. این موضوع در جدول بالانس آب که توسط انجمن بین‌المللی آب ارائه گردیده، بصورت یکسان و یکپارچه آورده شده است. فرم بالانس آب، تنها در صورتی از کارآئی لازم در مدیریت هدررفت برخوردار است که اطلاعات مورد نیاز آن بدرستی و دقت تهیه و تکمیل شده باشد. در این فرم، به منظور تعیین هدررفت واقعی لزوماً بایستی حداقل جریان شبانه اندازه‌گیری گردد. این فرم، توجه کلی به موضوع هدررفت ظاهری داشته و عملاً فرمی در حد اطلاعات کلی بوده و برای ارزیابی کلی قابل استفاده است.
با این توصیف و در نظر داشتن اینکه، تمرکز هدررفت آب و بطور کلی آب بدون درآمد بر روی دو بخش مشترکین و مصرف کنندگان و سیستم تامین، انتقال، ذخیره، توزیع و مصرف که مجموعاً مدیریت آبرسانی را تشکیل می‌دهد، خلاصه گردیده است. لذا، با پذیرش اینکه مجموعه آبرسانی بصورت یک سیستم عمل می‌نماید، اجزاء آن در کنش و واکنش دائمی با هم قرار داشته و می‌توان دریافت که کل اجزاء سیستم در ایجاد آن نقش داشته و نمی‌توان یک جزء را بدون تاثیر بر اجزاء دیگر بحساب آورد.
بعبارتی در موضوع آب بدون درآمد و ارائه راهکارهای اجرائی و عمل به آن بایستی تمام جوانب فعالیتها مورد بررسی قرار گیرد و گزینه‌های مختلف قبل از اجراء به آزمون گذارده شود و در نهایت براساس گزینه‌های برتر، فعالیتهای اجرائی دنبال گردد.
از اینرو، تنها در صورتی می‌توان به نتایج مطلوب در کاهش و کنترل آب بدون درآمد دست یافت که کل مجموعه بصورت یک سیستم واحد نگریسته شود و تمامی فعالیتها درون سیستم اولاً بصورت استاندارد و هدفمند انجام شود و ثانیاً تاثیر هر یک از عوامل برهم و بر کل سیستم مشخص گردد. بدین سبب این کار میسر نمی‌باشد مگر اینکه به مدیریت جامع‌نگر پیش از پیش پرداخته شود.
مدیریت هدررفت آب، منوط به یک واحد یا بخش در شرکتهای آب و فاضلاب نبوده، بلکه اغلب بخشها و واحدها به نوعی در آن دخیل هستند که هر کدام وظایف دیگری علاوه بر توجه به موضوع هدررفت آب دارند. این فعالیتهای داخلی ممکن است مشکلاتی را در رسیدگی به هدررفت آب ایجاد کند. از اینرو، بایستی بگونه‌ای عمل گردد که این تداخلات به حداقل ممکن برسد. این کار نیز میسر نمی‌باشد مگر اینکه، بدون اینکه تداخلی در روند جاری بخش‌های مختلف عملکردی و بهره‌برداری شرکت صورت پذیرد، هر بخش با انجام فعالیتهای روزمره خود، بطور خودکار اطلاعات مورد نیاز مدیریت آب بدون درآمد را فراهم نماید.
انجمن بین‌المللی آب و اخیراً نیز انجمن تحقیقات آب آمریکا، چهار راهکار را برای مدیریت هدررفت واقعی و ظاهری به شرح نمودارهای شماره (1-1) و (1-2) پیشنهاد نموده‌اند.
نکته قابل توجه اینکه، هر چند راهکارهای ارائه شده در دو نمودار بصورت جداگانه آورده شده، ولی عملاً جداسازی و تفکیک فوق بدین معنی نمی‌باشد که پرداختن به موضوع هدررفت ظاهری جدای از هدررفت واقعی می‌تواند دنبال گردد و بالعکس.
بطور نمونه، مدیریت فشار و هیدرولیک جریان تابع مستقیمی از مصرف می‌باشد، لذا در صورتیکه مشترکین و مصارف بدرستی شناخته نشوند و پردازش اطلاعات قرائت و آنالیز مصرف بدرستی صورت نپذیرد، نمی‌توان انتظار مدیریت بهینه‌ای در هیدرولیک سیستم توزیع آب (فشار و جریان) را داشت. یا سرعت بخشیدن و ارتقاء کیفیت تعمیرات و رفع حوادث و اتفاقات، وابستگی زیادی به اطلاعات مربوط به شبکه توزیع و انشعابات دارد، از اینرو، در صورت عدم و جود یک سیستم مدیریت کارآمد در بخش مشترکین، عملاً دست یافتن به سرعت و کیفیت مطلوب میسر نمی‌باشد. بدین سبب، حصول نتایج مطلوب در هر بخش منوط به وجود مدیریت جامع و ارتباط اطلاعاتی مناسب بین اجزاء عملکردی در کنترل و کاهش آب بدون درآمد است. از اینرو، عدم شناخت این روابط مدیریتی و اطلاعاتی، موجب ضعف در نتیجه‌گیری از فعالیتهای که انجام می‌شود، خواهد شد.
عموماً، اغلب بهره‌برداران به موضوع هدررفت واقعی بیشتر از ظاهری توجه می‌کنند در حالیکه غفلت از هر کدام به منزله نتیجه‌گیری غلط و تبعاً منجر به ارائه راهکارهائی می‌گردد که نتیجه مطلوبی را در شاخص‌های عملکردی هدررفت آب نخواهد داشت. از اینرو، همان دقتی که در خصوص هدررفت واقعی مطرح است بایستی در خصوص هدررفت ظاهری نیز مورد توجه واقع گردد. برای حصول نتیجه مناسب در این بخش استفاده از روشهای آماری، نتایج آزمون‌ها و بازدیدهای میدانی و آزمایشگاهی با همان دقتی که در خصوص هدررفت واقعی بکار می‌رود، توصیه شده است.
در خصوص هدررفت ظاهری، کار به ظاهر آسانتر می‌باشد ولی در باطن بدلیل تنوع عوامل تاثیر گذار پیچیدگی‌های خاصی در آن نهفته است. از اینرو، استفاده از روشهای ریاضی و مدل‌های ریاضی و آماری و اقتصادی می‌تواند تا حدود زیادی به شناسائی و کاهش و کنترل آن کمک نماید.
(تصاویر در فایل اصلی موجود است)
3- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق
بر‌طبق تجربیات بدست آمده از مطالعات انجام شده در کشورهای اروپایی و آمریکائی مشخص گردیده که خطای و کاهش دقت کنتورها در طول زمان می‌تواند تاثیر بسزائی در اقتصاد شرکتها داشته باشد و از آنجائیکه کنتور رابط مصرف و توزیع می‌باشد، لذا خطا در این جز از سیستم در نهایت می‌تواند به برآوردهای غلط و در نتیجه بکارگیری راه‌حل‌های غیرمنطقی گردد. بطور کلی دلایل نیاز و ضرورت انجام تست آماری و دوره‌ای کنتورهای مشترکین با توجه به مسئولیت و وظایف شرکتهای آب و فاضلاب در تامین و توزیع بهینه آب و جلوگیری از هدررفت این کالای با ارزش را می‌توان، در مواردی به شرح ذیل خلاصه نمود:
1-3-1- ضرورت انجام از جنبه فنی
در اولین همایش سازگاری با کم آبی با توجه به اعلام نام سال 1387 به عنوان " سال مقابله با هدررفت آب "، پیشنهاد شده تا کلیه راهکارهای سخت افزاری و نرم افزاری توسط دستگاههای اجرایی و موسسات تحقیقاتی برای مقابله با بحران آب که از جمله عوامل موثر در آن هدررفت آب و منجمله هدررفت ناشی از کنتورهای مشترکین می‌باشد، در دستور کار قرار گیرد.
از اینرو در حل مسائل فنی و علمی مرتبط با فعالیتهای آب بدون درآمد که کنتور و دقت آن جزء مهمی از این سیستم محسوب می‌گردد، دسترسی به اطلاعات جامع و ساماندهی شده و ابزارها، می‌تواند در انجام فعالیتها بسیار سودمند باشد و لذا لزوم شناخت وضعیت کنتورها و دقت آنها ضروری می‌نماید.
1-3-2- ضرورت انجام از جنبه اقتصادی
امروزه، تصور این موضوع که بتوان یک سازمان مناسبی را بدون داشتن یک پلان اقتصادی بر مبنای نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل اطلاعات داشت، غیر ممکن و یا بسیار سخت است.
اقتصاد در شرکتهای آب و فاضلاب، تابع درآمد حاصل از فروش انشعاب و آب است. لذا هر گونه ضعف در عملکرد شرکتها یا تجهیزات مورد استفاده ( از جمله کنتورهای مشترکین ) در این خصوص، موجب کاهش شاخص‌های اقتصادی و در نتیجه اختلال در عملکرد آنها می‌گردد. شرکتهای آب و فاضلاب بعنوان بنگاه‌های اقتصادی بایستی قادر باشند که براساس درآمدهای خود پاسخگوی انتظارات جامعه تحت پوشش باشند، که این امر تنها با تمرکز بر روی منابع درآمدی و جلوگیری از هدررفت آن امکان پذیر است. بدیهی است هر شرکتی که در این راه موفق تر عمل نماید و کنترل درستی بر منابع درآمدی و عوامل موثر بر آن داشته باشد، از شانس موفقیت بهتری در ارائه خدمات و در نتیجه رضایت عمومی برخوردار است.
فهرست پایان نامه ارزیابی میزان تلفات آب در شبکه های انتقال و توزیع روستا های نورآباد ممسنی و رستم
فهرست:
چکیده. 1
فصل اول: مقدمه و کلیات... 2
1-1- مقدمه. 3
1-2- بیان مسئله. 3
1-3- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق.. 9
1-3-1- ضرورت انجام از جنبه فنی.. 9
1-3-2- ضرورت انجام از جنبه اقتصادی.. 9
1-3-3- ضرورت انجام از جنبه اجتماعی.. 10
1-3-3- ضرورت انجام از جنبه زیست محیطی.. 11
1-4- مشخصات محدوده مورد مطالعه. 12
1-5- فرضیه‌های تحقیق.. 13
1-6- اهداف تحقیق.. 13
فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده. 14
2-1- مقدمه. 15
2-2- مروری بر تاریخچه پژوهش.... 15
2-3- تحقیقات انجام شده در ایران.. 17
2-4- تعریف با مفاهیم و اصطلاحات.. 20
2-4-1- ضریب تصحیح کنتور. 20
2-4-2- خطای کنتور و درصد خطا 21
2-4-3- تاثیر اقتصادی خطای کنتورها بر شرکت و مشترکین.. 21
2-4-4- روشهای تست کنتور. 22
2-4-5- نحوه نصب استاندارد کنتور. 22
2-4-6- آشنایی با کنتورهای آب و انواع آن.. 22
2-4-7- کنتورهای آب از دیدگاه استاندارد. 25
فصل سوم: مواد و روش تحقیق... 33
3-1- مقدمه. 34
3-2- نحوه جمع‌آوری اطلاعات.. 34
3-2-1- کاربری.. 35
3-2-2- قطر کنتور. 36
3-2-3- میزان دبی عبوری از هر کنتور. 36
3-3- نمونه‌گیری.. 37
3-3-1- مزایای نمونه گیری.. 37
3-3-2- روشهای نمونه‌گیری.. 38
3-3-3- برآورد حجم نمونه. 39
3-4- روش تحقیق.. 40
3-4-1- ابزار گردآوری اطلاعات.. 42
3-4-2- روش تجزیه و تحلیل اطلاعات.. 42
فصل چهارم: نتایج و بحث... 43
4-1- مقدمه. 44
4-2- آمار توصیفی.. 44
4-2-1- بررسی اطلاعات مشترکان مناطق نورآباد و رستم.. 44
4-2-1-1- متوسط مصرف.. 44
4-2-1-2- تعداد خانوار برخوردار از یک انشعاب.. 46
4-2-1-3- تعداد جمعیت برخوردار از یک انشعاب.. 47
4-2-1-4- جنس لوله مصرفی مشترکان.. 48
4-2-1-5- نشت کنتور. 49
4-2-1-6- پلمپ کنتور. 50
4-2-1-7- بخار گرفتگی کنتور. 51
4-2-1-8- عمر کنتور. 52
4-2-1-9- عمق نصب کنتور. 53
4-2-1-10- دقت کنتور. 54
4-3- آمار استنباطی.. 55
4-3-1- آزمونهای منطقه نورآباد. 55
4-3-1-1- آزمون فرضیه فرعی اول.. 55
4-3-1-2- آزمون فرضیه فرعی دوم. 56
4-3-1-3- آزمون فرضیه فرعی سوم. 56
4-3-1-4- آزمون فرضیه فرعی چهارم. 57
4-3-1-5- آزمون فرضیه فرعی پنجم.. 58
4-3-1-6- آزمون فرضیه فرعی ششم.. 59
4-3-1-7- آزمون فرضیه فرعی هفتم.. 60
4-3-2- آزمونهای منطقه رستم.. 60
4-3-2-1- آزمون فرضیه فرعی اول.. 60
4-3-2-2- آزمون فرضیه فرعی دوم. 61
4-3-2-3- آزمون فرضیه فرعی سوم. 62
4-3-2-4- آزمون فرضیه فرعی چهارم. 63
4-3-2-5- آزمون فرضیه فرعی پنجم.. 64
4-3-2-6- آزمون فرضیه فرعی ششم.. 64
4-3-2-7- آزمون فرضیه فرعی هفتم.. 65
4-4- خلاصه فصل.. 66
فصل پنجم:نتیجه‌گیری و پیشنهادات... 68
5-1- مقدمه. 69
5-2- جمع‌بندی نتایج.. 69
5-2-1- نتایج حاصل از آمار توصیفی.. 69
5-2-2- نتایج حاصل از آمار استنباطی.. 70
5-3- نتیجه گیری.. 73
5-4 - راهکارها و پیشنهادات.. 74
فهرست منابع.. 75
پیوست‌ها 77
منبع:
آذر، ع. و مومنی، م.(1375). آمار و کاربرد آن در مدیریت جلد اول و دوم. سازمان مطالعه و تدوین کتب علوم انسانی دانشگاهها (سمت).
ابرقویی، ح.، توکلی، م. و طالبی، م ص.(1379). بررسی تغییرات اقلیمی و درصد فراوانی خشکسالی‌های استان یزد، اولین کنفرانس ملی بررسی راهکارهای مقابله با کم آبی و خشکسالی.
اسدی، ا. و حیدری، ع. (بهار1390). تحلیل تغییرات سریهای دما و بارش شیراز طی دوره 1951-2005 ، مجله جغرافیا و برنامه ریزی محیطی، سال 22، شماره 41.
برایسون، جان ام. (1986). “ برنامه ریزی استراتژیک ”. عباس مرزبان. (1373). تهران. مرکز آموزش مدیریت دولتی، صفحه 101.
بهبودیان، ج.(1377). آمار و احتمال مقدماتی. موسسه چاپ و انتشارات آستان قدس رضوی.
سالنامه آماری استان فارس در سالهای 1385 تا 1390.
صبور، ف. (1379). "دستورالعمل تست کنتورهای مشترکین". شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور. معاونت نظارت بر بهره برداری آب شهری، دفتر مطالعات کاهش هدر رفت آب شهری.
صبور، ف. (1382). " بررسی میزان هدر رفت آب ناشی از خطای کنتورهای مشترکین". گزارش توجیح فنی اقتصادی زیست محیطی کاهش هدررفت آب شهری، شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور.
صبور، ف. (1383). " بررسی دقت کنتورهای مشترکین در شهرهای اراک ساوه دلیجان و خمین و تاثیر آن بر هدر رفت آب و زیان اقتصادی شرکت آب و فاضلاب استان مرکزی". گزارش طرح.
غفوری، ا. (1378)." نحوه انتخاب دستگاههای سنجش بر اساس شرایط هیدرولیکی". مهندسین مشاور شارگان، گزارش فنی.
Boashash, B. (ed.), (2003) Time-Frequency Signal Analysis and Processing: A Comprehensive Reference, Elsevier Science, Oxford, 2003 ISBN 0-08-044335-4.
Gershenfeld, N. (1999). The Nature of Mathematical Modeling. New York: Cambridge University Press. pp. 205–208. ISBN 0521570956.
Land, Bruce; Elias, Damian. "Measuring the ‘Complexity’ of a time series".
Lawson, Charles L.; Hanson, Richard J. (1995). Solving Least Squares Problems. Philadelphia: Society for Industrial and Applied Mathematics. ISBN 0898713560.
Lin, Jessica; Keogh, Eamonn; Lonardi, Stefano; Chiu, Bill (2003). "A symbolic representation of time series, with implications for streaming algorithms". Proceedings of the 8th ACM SIGMOD workshop on Research issues in data mining and knowledge discovery. New York: ACM Press. doi:10.1145/882082.882086.
Nikolić, D.; Muresan, R. C.; Feng, W.; Singer, W. (2012). "Scaled correlation analysis: a better way to compute a cross-correlogram". European Journal of Neuroscience 35 (5): 742–762.doi:10.1111/j.1460-9568.2011.07987.x.