كاربرد روش چند بخشي نمودن طول خط به‌منظور بهبود شبيه‌سازي زوال كلر در خطوط انتقال آب اصفهان بزرگ

Application of Multiple-Part Method Length of Line to Improve the Simulation of Chlorine Decay in Big Isfahan Water Conveyance Line

كلر به ‌عنوان متداول‌ترين ماده گندزدا براي جلوگيري از رشد ميكربي در شبكه‌هاي آبرساني استفاده مي‌شود. غلظت كلر در سيستم‌هاي توزيع و يا خطوط انتقال آب به‌علت دو نوع مختلف زوال توده‌اي و زوال جدار كاهش مي‌يابد. در اين پژوهش با استفاده از نرم‌افزار EPANET، زوال كلر در خط انتقال آب اصفهان از تصفيه‌خانه باباشيخعلي تا شهر نايين در فصول تابستان و زمستان با مدل سينتيكي مرتبه اول به دو روش تك‌بخشي و دو بخشي شبيه‌سازي و نتايج با يكديگر مقايسه شد. در روش اول شبيه‌سازي كلر با در نظر گرفتن كل خط انتقال آب اصفهان به‌عنوان يك بخش (تك‌بخشي) و تعيين يك ضريب زوال حجمي و يك ضريب زوال جدار براي كل خط انتقال انجام شد. در روش دوم خط انتقال به دو بخش تقسيم شد (دوبخشي) و ضرايب زوال كلر براي هر بخش جداگانه اختصاص داده شد. براي تعيين ضريب زوال توده‌اي كلر، آزمايش‌هاي بطري در دماهاي 6 و 18 درجه سلسيوس انجام شد. نتايج نشان داد با جداسازي خط انتقال به دو قسمت و استفاده از ضرايب و پارامترهاي زوال متناسب با همان قسمت، مقدار خطاي جذر ميانگين مربعات براي غلظت‌هاي كلر اندازه‌گيري شده و شبيه‌سازي شده در فصل تابستان از مقدار 0/09 به 0/03 و در فصل زمستان از 0/064 به 0/025 كاهش پيدا كرده است. بنابراين كاربرد روش چند بخشي به‌صورت قابل ملاحظه‌اي باعث بهبود نتايج شبيه‌سازي غلظت كلر در خطوط انتقال طولاني مي‌شود.

Chlorine is used as the most common disinfectant to prevent microbial growth in water networks. The concentration of chlorine in distribution systems or water conveyance lines is reduced due to two different types of bulk and wall decay. In this study EPANET software is applied to numerically simulate chlorine decay in the Isfahan water supply line from the Baba Sheikhali water treatment plant to Naein. Two methods are applied for simulation and the results are compared to the measurement. In the first method, chlorine simulation was performed taking into account the whole Isfahan water conveyance line as one section (integrated) and determining a bulk decay and wall decay coefficient for the entire conveyance line. In the second method, the line was divided into two sections (bisection) and decay coefficients of chlorine for each section were separately considered. To determine the bulk reaction rate, the bottle tests were performed at 6o and 18o Celsius corresponding to winter and summer. The results indicated that separating the line to two and applying independent coefficients and decay parameters to each part improves the results and the RMSE values are reduced from 0.09 to 0.03 in summer and from 0.064 to 0.025 in winter. Therefore, dividing the line in two or more sections substantially improves the accuracy of the simulation of chlorine decay.