دروس في تصميم شبكات المياه وإدارتها (الدرس الثاني)
3- التغيير في معدلات المياه المستهلكة
لدراسة المطلوب من كميات المياه لكل نوع من أنواع المياه المستهلكة، لا يكفي اعتبار متوسط الكميات المطلوبة لاستهلاك معين، وإنما يجب اعتبار الكميات المطلوبة على أساس وقت الاستهلاك، والذي يكون لعامل الزمن دور كبير في تغيير شكله.
ويتم التعبير عن الفرق بين متوسط الاستهلاك (Average Consumption)، والاستهلاك في وقت معين (Instantaneous Consumption) بمعامل الذروة أو ما يسمى المعامل الأقصى (Peak Factor).
وللوصول لشكل دقيق لأشكال الاستهلاك، يتم عادة أخذ وقت دوري يتكرر من خلاله شكل الاستهلاك ( كل 24 ساعة، كل أسبوع، كل فصل، كل سنة...وهكذا)، ومن ذلك يمكن الحصول على أقصى وأقل معدل للاستهلاك، وعلى الكميات المطلوبة في دورة زمنية معينة (يوم، أسبوع، شهر، فصل، سنة.....الخ).
ويجب ملاحظة أن أشكال الاستهلاك المختلفة تعتمد على عناصر كثيرة نذكر منها: الطبيعة الجغرافية للمنطقة المخدومة، التقاليد والعادات، طبيعة الأعمال والصناعات، الطقس، الديانة، نوعية استخدامات الأراضي والأبنية.
ويمكن حصر أشكال التغيير في معدلات الاستهلاك إلى: تغيير آني، تغيير يومي، تغيير دوري، تغيير بالساعة.
أ- التغيير الآني:
ويمثل كمية المياه المطلوبة آنياً، وخلال فترة قصيرة من الزمن (ثواني أو دقائق)، وتزداد الحاجة لاعتبار هذه الكميات كلما صغر عدد المستهلكين، ولبيان ذلك نطرح المثال التالي:
لو افترضنا أن كمية المياه اللازمة ليمتلىء خزان الشطف لمرحاض معين في دقيقة واحدة هي 8 لتر، بناءً على ذلك تكون كمية المياه المطلوبة للمرحاض هي 480 لتر/ساعة، وهي ما تسمى بكمية المياه الآنية المطلوبة، والتي يجب أن يصمم عليها الأنبوب المغذي لخزان الشطف للمرحاض.
ب- التغيير اليومي:
عند تحليل منطقة كبيرة لا تتأثر بالتغيير الآني، يجب اعتبار التغيير باليوم، لما له من أهمية كبيرة في التصميم لعناصر الشبكة ومتعلقاتها من خزانات ومحطات ضخ، وبناء على دراسة التغيير اليومي يتم دراسة أسلوب تزويد المياه والذي عادة ما يكون بنفس الشكل الخاص بالاستهلاك.
ويتم تحديد التغيير اليومي بمراقبة الاستهلاك في نقاط التغذية (خزانات، مضخات، محطات تنقية ...الخ)، بواسطة أجهزة قياس خاصة.
ج- التغيير الدوري:
وهو إما تغييراً أسبوعياً أو شهرياً أو فصلياً .فالتغيير الأسبوعي يعتمد على أيام العمل، والعطل، والأعياد والمناسبات، أما التغيير الشهري فيعتمد على حرارة الجو وظروف الطقس.
د- التغيير بالساعة:
وتتغير أيضاً الكميات المطلوبة من ساعة لأخرى بناءً على طبيعة الاستهلاك، فهناك أوقات ذروة يزيد فيها الاستهلاك ثم ينخفض.
ولحساب أقصى معدل استهلاك في الساعة يبنى الحساب على أقصى استهلاك بالساعة، لأقصى استهلاك باليوم، لأقصى استهلاك فصلي، ويمكن صياغة العلاقة الحسابية كالتالي:
P = (P1+P2+P3+Pav)/24
حيث
P1 : نسبة المعدل الفصلي الأقصى من معدل الاستهلاك اليومي، محسوباً على متوسط استهلاك السنة، وقد تصل النسبة إلى 160%.
P2 : نسبة المعدل اليومي الأقصى للاستهلاك من معدل الاستهلاك اليومي، محسوباً على متوسط استهلاك السنة.
P3 : نسبة المعدل الأقصى للاستهلاك بالساعة من معدل الاستهلاك اليومي، محسوباً على متوسط استهلاك السنة.
P4 : النسبة القصوى الكلية للاستهلاك الأقصى في الساعة، والتي عند ضربها في معدل الاستهلاك اليومي المحسوب على متوسط الاستهلاك السنوي تعطي الكمية المطلوبة.
Pav : متوسط الاستهلاك اليومي.
الى اللقاء في الدرس ا
تصميم شبكات المياه وادارتها -
12-08-2006, 08:25 AM
النمط الخطي
مواضيع مشابهه