Πρόταση αναβάθμισης του δικτύου ύδρευσης Μανδρακίου της Νισύρου με χρήση μοντέλων επίλυσης δικτύων ύδρευσης

Abstract

Με τον όρο δίκτυο ύδρευσης εννοούμε το σύνολο των αγωγών που μεταφέρουν το διυλισμένο νερό από τις κατά τόπους Μονάδες Επεξεργασίας Νερού μέχρι τα υδρόμετρα των καταναλωτών. Για να υπάρχει σωστή λειτουργία σε ένα δίκτυο ύδρευσης πρέπει να υπάρχει εξασφάλιση της κατάλληλης ποσότητας και ποιότητας νερού για την κάλυψη των αναγκών των καταναλωτών τηρώντας πάντα τα αποδεκτά όρια πίεσης. Για να μην χρησιμοποιούνται οι κλασσικοί μέθοδοι επίλυσης δικτύων ύδρευσης, οι οποίοι είναι χρονοβόροι, έχουν αναπτυχθεί κάποια προγράμματα με βάση μαθηματικά μοντέλα που έχουν σκοπό την επίλυση των δικτύων σε πολύ μικρό χρόνο. Τα προγράμματα αυτά βοηθούν στην αναπαράσταση ενός δικτύου διανομής με ιδεατούς κόμβους και αγωγούς. Η ερμηνεία των αποτελεσμάτων που εξάγονται από λογισμικά σαν και αυτό, γίνεται πάντα από τον ανθρώπινο παράγοντα. Στην συγκεκριμένη διπλωματική εργασία χρησιμοποιήσαμε το πρόγραμμα EPANET για την επίλυση δικτύων ύδρευσης οικισμών. Το πρόγραμμα αυτό αποτελεί μια πολύ αξιόπιστη πρόταση για την εκτίμηση των πιέσεων και των παροχών που συναντάμε σε ένα δίκτυο ύδρευσης. Έτσι, με τη βοήθεια του κάναμε επίλυση σταθερής κατάστασης του δικτύου ύδρευσης του νησιού της Νισύρου. Το υπό μελέτη δίκτυο, επιλύθηκε με βάση τη δυσμενέστερη κατάσταση λειτουργίας για κάθε δίκτυο διανομής νερού. Στην παρούσα εργασία ξεκινάμε κάνοντας μια περιγραφή των δικτύων ύδρευσης και της δομής τους, καθώς επίσης και των βασικών υδραυλικών μεγεθών που αναπτύσσονται. Στη συνέχεια περιγράφουμε τις υδατικές χρήσεις και την έννοια κατανάλωσης του νερού, ενώ αναφέρουμε και τα κριτήρια ποιότητας του νερού. Ακολουθεί μια περιγραφή των δυνατοτήτων του προγράμματος ΕΡΑΝΕΤ και του τρόπου χρήσης του. Τέλος αναλύουμε την υφιστάμενη κατάσταση του δικτύου ύδρευσης του οικισμού Μανδρακίου της Νισύρου για συνθήκες μέγιστης κατανάλωσης μέσω του ΕΡΑΝΕΤ και προχωράμε στην βελτίωση της λειτουργίας του.

Using the term water supply network, we refer to the summary of all the pipelines that carry the refined water from the local Water Treatment Plant to the consumers. To ensure that a water supply network will function properly we must guarantee appropriate quality and quantity of water to meet consumer needs. To avoid using the classic methods of resolving water supply networks, which is extremely time consuming, we have developed some programs based on mathematical models, that are designed to solve the system in a very short amount of time. These programs help in reconstructing a distribution network of virtual nodes and pipes. The results extracted from the software are always interpreted according to our judgement. In this diploma thesis, the software we used to solve water distribution systems is EPANET. This program is a very credible proposal for assessing the pressures and the flows found in a water supply network. So, using this specific software, we analyzed the water distribution system of the island of Nisyros. In this paper we begin by making a description of the water supply systems and structure, and basic terms that are used in common. Then we describe the uses and the term of consuming drinking water, while referring to the criteria of water quality. Moreover, there is a description of the capabilities of the program and the ways we use EPANET. Finally we analyze the current situation of the water supply network at Nisyros under conditions of maximum daily consumption through EPANET and move to improve its functioning.