بررسی فنی- اقتصادی کاهش عمق کارگذاری در خطوط فاضلاب شرق اهواز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد علوم و مهندسی آب، کارشناس شرکت آب و فاضلاب اهواز ، اهواز، ایران.

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد عمران، مجری طرح جامع فاضلاب شهر اهواز، شرکت آب و فاضلاب اهواز ، اهواز، ایران.

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد علوم و مهندسی آب، کارشناس سازمان آب و برق خوزستان، اهواز، ایران.

چکیده
در این پژوهش، به­منظور سهولت احداث خطوط و کارگذاری در اعماق کمتر، راهکار کاهش شیب خطوط را در شرق شهر اهواز  بررسی نمودیم. همچنین، به مقایسه اقتصادی بین این حالات پرداختیم. موقعیت توپوگرافی شهر اهواز به لحاظ ارتفاع کم این منطقه از سطح دریا، پست و هموار بودن منطقه و نوع خاک (که اغلب از نوع خاک­های سنگین و ریزشی است)  موجب شده که طراحی، اجرا و دفع فاضلاب این منطقه با مشکلات فراوانی مواجه باشد. بالا بودن سطح آب زیرزمینی در این منطقه، وجود شبکه فرسوده و رشد مجتمع­های مسکونی و به­تبع آن افزایش جمعیت متمرکز در برخی مناطق، مشکلات اجرا و بهره‌ برداری از تأسیسات و خطوط فاضلاب را در این شهر دوچندان نموده است. کارگذاری خطوط در اعماق بیشتر یا مستلزم اجرای روش­های خاص، مانند روش میکروتونل است­­­ که از جمله پرهزینه­ترین روش‌های اجرا است یا به­منظور جلوگیری از کارگذاری دراعماق، احداث ایستگاه­های پمپاژ را اجتناب­ناپذیر می‌سازد. در این تحقیق خطوط اصلی شرق شهر اهواز، علاوه بر شیب استاندارد با شیب­های ،  و شیب کمتر از   به­صورت سعی و خطا با استفاده از نرم­افزار  sewer cad طراحی شده است. کاهش شیب خطوط، موجب  افزایش قطر می‌شود، که این افزایش بالا رفتن هزینه­های خرید لوله را به­دنبال خواهد داشت؛ ولی به­موازات کاهش هزینه‌های اجرایی، کاهش هزینه تجهیزات ایستگاه­های پمپاژ و هزینه­های بهره‌برداری ایستگاه­ها و کاهش هزینه تعمیرات و نگهداری خطوط را به دنبال دارد. خطوط  با شیب  استاندار به­طور متوسط 1متر کاهش عمق کارگذاری، 7/9درصد افزایش هزینه خرید لوله، 10درصد کاهش هزینه اجرا، 5/9 درصد کاهش هزینه تجهیزات ایستگاه، 6/9 درصد کاهش هزینه تعمیرات و نگهداری  و طراحی  استاندارد عمق خطوط  2/1 کاهش، 15درصد افزایش هزینه خرید لوله، 12درصد کاهش هزینه اجرا، 12 درصد کاهش هزینه تجهیزات ایستگاه، 4/10 درصد کاهش هزینه تعمیرات و نگهداری  و در طراحی باشیب سعی و خطایی کاهش 35/1متر عمق کارگذاری ، 9/18درصد افزایش هزینه خرید لوله، 15درصد کاهش هزینه اجرا، 12 درصد کاهش هزینه تجهیزات ایستگاه، 7/11درصد کاهش هزینه تعمیرات و نگهداری را به دنبال دارد. در این پژوهش با بررسی تمام پارامترها، طراحی با شیب  استاندارد پیشنهاد می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

investigation and technical-economic study of reducing the depth of sewer network in the east of Ahvaz

نویسندگان English

Hadis Khosravi 1
HAMID mahmoodi abed 2
mihammad mahdi rooyvaran 3
1 Former M.Sc. Student, in Water Engineering. The expert at a water and wastewater company in Ahvaz, Ahvaz, Iran
2 Former M.Sc. Student, in Civil Engineering, The expert at a water and wastewater company in Ahvaz, Ahvaz, Iran
3 Former M.Sc. Student, in Water Engineering, The expert at Khuzestan Water and Power Organization, Ahvaz, Iran
چکیده English

In this research, to facilitate the construction of lines at shallower depths, we examine the solution of reducing the slope of the lines located east of Ahvaz city. Also, we will compare the economy between these situations. . this research explores alternative slopes. The main lines in the east of Ahvaz city were designed with slopes of 1/2d, 1/3d, and less than 1/3d using trial and error with SewerCAD software. . The reduction of operational costs, it leads to a reduction in the cost of pumping station equipment and station operation costs and a reduction in the cost of line repairs and maintenance. With a standard 1/2d slope, the average reduction depth of the lines is 1 meter, 9.7% increase in pipe purchase cost, 10% reduction in implementation cost, 9.5% reduction in Pump stations equipment cost, 9.6% reduction in maintenance; in the 1/3d design, the depths reduction is 1.2 meters, 15% increase in pipe purchase cost, 12% reduction in implementation cost, 12% reduction in station equipment cost, 10.4% reduction in repair and maintenance cost; in the trial and error design, the working depth is reduced to 1.35 meters 18.9% An increase in the cost of buying pipes leads to a 15% reduction in the cost of implementation, a 12% reduction in the cost of station equipment, and an 11.7% reduction in the cost of repairs and maintenance.. Based on a comprehensive examination of all parameters, a design with a standard slope of 1/(2d) is recommended.

کلیدواژه‌ها English

Depth of pipeline
Sewer cad
Sewer lines
Slope
Cost
آیین‌نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله (استاندارد 2800)(1384). ویرایش سوم، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، وزارت مسکن و شهرسازی.
بحرینی، س.ح. (1377). مبانی طراحی شهری. انتشارات دانشگاه تهران.
جانفشان عراق، ه. (1382).یجاد نرم افزار کامپیوتری جهت تحلیل و طراحی شبکه های جمع آوری نوین فاضلاب، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علوم و فنون مازندران، دانشکده مهندسی.
رحیم‌زاده، ف.، باقری کلجاهی، س. (1382). بررسی رفتار دینامیکی مخازن روزمینی انعطاف‌پذیر، چهارمین کنفرانس بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله تهران.
 
رضایی، م. (1393). بهینه سازی شبکه های فاضلاب بر اساس شیب و شکل شبکه. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه یزد، دانشکده فنی.                                                    
فیوض، ع.ر. (1370). مطالعه خصوصیات دینامیکی کندوهای بتنی با روش ارتعاشات محیطی، اولین کنفرانس بین المللی زلزله شناسی و مهندسی. 
گاهی، ز.، طاهریون، م. (1399). اثر رابطه بین تغییرات عمق فاضلاب با ضریب زبری مانینگ در طراحی شبکه جمع آوری فاضلاب،سومین کنگره علوم و مهندسی آب و فاضلاب ایران، شیراز.
مقدم، ح. (1373). طرح لرزه‌ای ساختمان‌های آجری. موسسه انتشارات علمی دانشگاه صنعتی شریف.
نقی زاده، م. (1385). مبانی نظری معماری و شهرسازی اسلامی. انتشارات راهیان
 
 
 
Afshar, M.H., Shahidi, M., Rohani, M. (2011). Application of cellular automata to sewer Network optimizationproblems. ScienceDirect, 18(3), 304-312
American Society of Civil Engineers (ASCE). (1982). Gravity Sanitary Sewer Design & Construction, ASCE Manuals & Reports on Engineering Practice No.60, WPCF & ASCE, NewYork
Asian Development Bank. (2009). Sewerage Master Plan of Hapur - Capacity Development of the National Capital Region Planning Board (NCRPB), Component B (TA No. 7055-IND), NCR Planning Board; ADB.
Bahraini, S. (1998). Basics of urban design. Tehran University Publications. )in Persian(
Fayuz, A. (1991). Studying the dynamic characteristics of concrete beehives using. The environmental vibration method, the first international conference on seismology and engineering. )in Persian(
Gahi, Z., Taheriun, M. (2020). The effect of the relationship between changes in sewer depth and Manning's roughness coefficient in the design of sewage collection network, 3rd Iran Water and Sewerage Science and Engineering Congress, Shiraz.  )in Persian(
German Association for Water Environment (ATV). (2001). Hydraulic Dimensioning and Performance Verification of Sewers and Drains, Advisory Leaflet ATV-DVWK-A 110E
Hassan, W.H., Jassem, M.H. (2018).  A GA-HP model for the optimal design of sewer networks", Water.Resour. Manag., 32(3), pp. 865{879 . networks", Water.Resour. Manag. 32(3), pp. 865{879
 
Hager, W. H. (2010). Wastewater Hydraulics - Theory and Practice, Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
Iller, Bank. (2011). Turkish Regulation for Design of Sewers (according to directions no. 3); http://web.deu.edu.tr/atiksu/toprak/ani4152.html (website accessed Sept. 2012)
Janfshan Iraq, H. (2012). Creation of computer software for analysis and design of modern wastewater collection networks, Master's thesis, Mazandaran University of Science and Technology, Faculty of Engineering.
Khan, Z., Zayed, T., Moselhi, O. (2010). Structural condition assessment of sewer pipelines, J. Perform. Constr. Facil., 24(2), pp. 170.
Kley, G., Caradot, N. (2013). Review of sewer Deterioration models, pp. 7{20, Kompetenzzentrum Wasser Berlin gGmbH, Berlin, Germany.
Malek Mohammadi, M., Naja, M., Kermanshachi, S. (2020).  Factors in uencing the condition of sewer pipes: State-of-the-art review. Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice, 11(4), 03120002 .
Moeini, R. (2019). ANT INTELLIGENT APPLIED TO SEWER NETWORK DESIGN OPTIMIZATION PROBLEM: USING FOUR DIFFERENT ALGORITHMS. Environmental Engineering and Management Journal. Vol.18, No.5957-971,
Moghadam, H. (1373).  Seismic design of brick buildings. Scientific Publishing Institute of Sharif University of Technology. )in Persian(
188
North Carolina Department of Environment and Natural Resources (NCDENR).(1996). Minimum Design Criteria for the Permitting of Gravity Sewers, NCDENR
Naghizadeh, M. (2006). Theoretical foundations of Islamic architecture and urban planning. Rahian Publications. )in Persian(
Rahimzadeh, F., Bagheri Koljahi, S. (2003).  Investigating the dynamic behavior of flexible reservoirs, International Conference on Seismology and Earthquake Engineering in Tehran.(in Persian)4th4The Regulations for the design of buildings against earthquakes (Standard 2800). (2004).
Third edition, Building and Housing Research Center, Ministry of Housing and Urban Development. )in Persian(
Rezai, M., (2013). Optimization of sewage networks based on the slope and shape of the network. Master's thesis, Yazd University, Faculty of Engineering. )in Persian(
Safavi, H. Geranmehr, M.A. (2017). Optimization of sewer networks using the mixed- integer linear programming, Urban Water J., 14, pp. 452.
Shafiei, A., Tabesh, M. (2022). Optimal design of municipal wastewater collection networks with long-term   performance improvement approach. Scientia Iranica Transactions A: Civil Engineering. http//scientiairanica.sharif.edu
Walski, T. M. (2004). Wastewater Collection System Modelling and Design, Bentley Institute Press, CT.
 
 
 
.