بررسی تأثیر عوامل مؤثر بر تغییر ضریب زبری هیزن - ویلیامز لوله‌های چدنی در طول دوره بهره‌برداری

Abstract

با توجه به اهمیت فشار کافی در تأمین تقاضای مصرف­کنندگان در شبکه­های توزیع آب، بررسی عوامل مؤثر بر تغییر فشار ضرورت می­یابد که زبری لوله­ها به‏صورت مستقیم بر روی فشار گره­ها تأثیرگذارند. بنابراین بررسی عوامل مؤثر بر تغییر ضریب زبری (ضریب هیزن-ویلیامز) در شبکه­های آب اهمیت پیدا می­کند. قطر لوله­ها، عمر لوله­ها و خورندگی آب از جمله عوامل مؤثر در تغییر ضریب زبری لوله­ها هستند که در این مقاله مورد ارزیابی قرار می­گیرند. تغییرات ضریب زبری با هرکدام از عوامل مذکور رسم می­شود و با برازش نمودارهای حاصله می­توان روابط تقریبی ضریب زبری را به‏دست آورد. در نهایت با ترکیب روابط به­ دست آمده، یک رابطه کلی برای ضریب زبری حاصل می­شود. همچنین در این مقاله از لوله­های چدنی که داده­های آزمایشگاهی آن در اختیار است، برای به­دست آوردن رابطه ریاضی استفاده می­شود. با وجود این، به جای استفاده از ضریب زبری لوله­های نو در تحلیل و طراحی از ضریب زبری در انتهای دوره طرح با درنظر گرفتن عوامل مؤثر مذکور استفاده خواهد شد. برای ارزیابی نتایج روش ارائه­ شده، شبکه دوحلقه­ای در دو حالت معمول و واقعی مورد بررسی قرار می­گیرد. نتایج نشان می­دهد اگر برای طراحی از ضریب زبری لوله­های نو استفاده شود، فشار شبکه در انتهای دوره طرح بیش از 25 درصد کاهش می­یابد ولی در هزینه لوله­ها در ابتدای دوره طرح حدود 50 درصد صرفه­ جویی می‌شود. بنابراین برای تضمین وجود فشار کافی و ارضای تقاضا در انتهای دوره طرح باید افزایش هزینه اجرای شبکه در ابتدای دوره طرح را پذیرفت.