تحليل شبكات توزيع المياه العاملة بنظام التغذية المتقطعة باستخدام برنامج SWMM 5.1

الملخص

يسود في سوريا نظام التغذية المتقطعة في معظم التجمعات السكانية، فيلجأ السكان إلى تركيب خزانات منزلية لجمع المياه خلال فترة التغذية، ويمكن أن يتم تركيب خزانات أرضية، أو يتم الضخ مباشرة من الشبكة، مما يؤدي إلى فراغها من المياه كلياً أو جزئياً خلال فترة القطع، ويسيطر الضغط الجوي ضمن الأنابيب، وتعمل الشبكة وفقاً لظروف الجريان الحر في الأقنية المكشوفة. عند بداية فترة التغذية التالية، يتم شحن الشبكة بالمياه، التي تقوم بطرد الهواء من الأنابيب، فيزداد الضغط ضمن الأنابيب بشكل سريع وتمر المياه بسرعات عالية، ويمكن أن تتشكل موجة ضغط عالي شبيهة بالمطرقة المائية. وتشكل النماذج الهيدروليكية أداة فعالة لفهم سلوك الشبكة، وتحديد مشاكلها ونقاط ضعفها، وإيجاد وتجريب الحلول المناسبة للتخلص من سلبيات التغذية المتقطعة دون الحاجة للعمل على الشبكة الفعلية. لكن البرامج المستخدمة لنمذجة شبكات مياه الشرب مثل برنامج EPANET2.2 تعتبر أن الشبكة ممتلئة تماماً بالمياه خلال كامل فترة المحاكاة، مما يجعلها غير مناسبة لتمثيل سلوك الشبكة خلال فترة شحنها بالمياه. يهدف البحث إلى استخدام برنامج SWMM5.1 لدراسة فترة الشحن، وقد تبين بنتيجة البحث أن طرد الهواء الناتج عن التغذية المفاجئة بالمياه يؤدي إلى تشكل سرعات عالية تستمر لفترة زمنية قصيرة وتصل إلى 14m/s مع تذبذب كبير في قيمة السرعة، كما تتشكل موجة ضغط مرتفع مع تذبذب كبير في قيمه قبل الاستقرار، أما عند التغذية التدريجية أو عندما تكون الشبكة ممتلئة بالمياه عند بداية التغذية، فلا تزيد السرعة الناتجة عن 4m/s، ولا تحصل تذبذبات كبيرة في قيمة السرعة، كما أن الضغط يزداد تدريجياً حتى الوصول لقيمة الاستقرار، كما تبين أن برنامج SWMM مناسب لمحاكاة شحن الشبكة بالمياه عند بداية فترة التغذية.