مطالعات تحلیلی و بررسی عوامل موثر در کاهش آب بدون درآمد ،روستای مرق از توابع شهرستان کاشان

مطالعات کاهش آب بدون در آمد با هدف اولاً شناسایی مولفه های آب بدون در آمد در دو بخش هدر رفت ظاهری شامل: مصارف غیر مجاز، خطای مدیریت داده و سیستم و عدم دقت تجهیزات اندازه گیری و هدر رفت واقعی شامل: نشت از شبکه توزیع، نشت از خطوط انتقال، نشت و سرریز مخازن، نشت از انشعابات مشترکین و ثانیاً هدفمند نمودن تمامی فعالیت های اجرایی اعم از اصلاح شبکه، اصلاح خطوط انتقال، بازسازی انشعابات مشترکین، تعویض کنتورهای خراب و دارای خطای غیر مجاز و ... جهت کنترل و کاهش آب بدون در آمد صورت می گیرد. 
مطالعه پیش رو در روستای مرق به دلایل ذیل انجام شد:

• بالا بودن مقدار هدررفت آب در سطح شبکه توزیع
• پرجمعیت بودن روستا
• بالا بودن میزان استحصال آب 
• توپوگرافی متفاوت روستا

تمامی مطالعات آب بدون درآمد طبق روش اجرایی محاسبه، بررسی و کاهش آب بدون درآمد در این روستا انجام شده و پس از بررسی اطلاعات به دست آمده، مشخص شد که می بایست عملیات نشتیابی در این روستا انجام گردد. پس از انجام عملیات نشتیابی و برطرف نمودن شکستگی های کشف شده مقدار دبی شبانه بر روی یکی از مخازن ذخیره‌ی از 9.03 به 3 لیتر بر ثانیه کاهش یافت.

تعاریف
آب بدون درآمد: به طور کلی منظور از آب بدون درآمد، آب تولیدی است که برای شرکت آب و فاضلاب درآمدی را در بر نداشته باشد. این آب می تواند مشتمل برمصارف مجاز بدون درآمد در حالت اندازه گیری شده و اندازه گیری نشده و همچنین مجموعه هدررفت ظاهری و واقعی باشد.
هدر رفت آب: تفاوت بین حجم ورودی سیستم و مصارف مجاز است و شامل هدررفت ظاهری و واقعی می باشد.
دبی شبانه (MNF):  به جریان اندازه گیری شده در یک منطقه ایزوله، در هنگامی از شب که در آن میزان مصرف آب مشترکان به کمترین مقدار خود می رسد، حداقل جریان شبانه (MNF) گفته می شود.
تست خط انتقال: برای اندازه گیری تغییرات نرخ جریان در خطوط انتقال آب، از کنتورهای قابل تعبیه یا کنتورهای ماوراء صوتی در انتهای هر خط استفاده نمود. در واقع با ثبت تغییرات جریان در خط انتقال می توان نسبت به مقدار حجم نشت قابل رخداد در این خط آگاهی یافت.
نشت یابی: برای محاسبه مقدار نشت در شبکه توزیع و انشعابات می توان همانند روش مورد استفاده در تست خط انتقال با در دست داشتن اطلاعات مربوط به تعداد شکستگی ها و حوادث بر روی شبکه توزیع و انشعابات، مقدار نشت را مورد محاسبه قرار داد.

1.شرح تجربه
با توجه به دستور شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور مبنی بر انتخاب روستاهایی با پرت بالا بعنوان روستاهای هدف جهت انجام مطالعات آب بدون درآمد در آنها، ازینرو شرکت آب و فاضلاب روستایی استان اصفهان تعداد 32 روستا را بعنوان روستای هدف در سطح شهرستان ها در نظر گرفته و با کمک اداره آب بدون درآمد و مدیریت مصرف و امور آبفار شهرستانها و زیر نظر مدیر عامل محترم و معاونت نظارت بر بهره برداری فعالیتهای مذکور انجام شد. در این تجربه شرح اقدامات و نتایج عملیات مطالعاتی که با تلاش اداره آب بدون درآمد و مدیریت مصرف و با بکارگیری عوامل اجرایی بخش خصوصی در روستای مرق از توابع شهرستان کاشان، یکی از 32 روستای هدف، انجام شده است برای آشنایی دیگر همکاران در شرکت های آب و فاضلاب روستایی کشور گزارش داده می شود.

2.مسائل و چالش ها
کشور ایران بر روی کمربند خشک جهانی واقع شده و ریزش نزولات جوی در آن پایین و در حد یک سوم متوسط جهانی است، لذا کمبود منابع آب، همواره یکی از مشکلات اساسی در توسعه فعالیت های اقتصادی واجتماعی بوده است. در نگرش جدید جهانی، آب کالایی اقتصادی - اجتماعی و بالاتر از آن به عنوان نیاز اولیه انسان محسوب می شود با توجه به این نگرش و نظر به تحولات اقتصادی منابع طبیعی و طرح دیدگاه های جدید در مورد بهره برداری منطقی و مناسب ازمنابع، به طور خاص موجب شده است که استفاده از دانش و ملاحظات اقتصادی و اجتماعی در برنامه ریزی و مدیریت عرضه و تقاضای آب، جایگاه مهمی را به خود اختصاص دهد. امروزه با افزایش جمعیت و رشد بهداشت فردی و اجتماعی مصرف آب تصفیه و آشامیدنی نیز روند صعودی دارد. لذا یکی از اهداف بلند مدت که در برنامه توسعه پنجم در شرکتهای آب وفاضلاب پیش بینی شده ارائه راهکارهایی به منظور کاهش حوادث تکراری و شناسایی مناطق با فراوانی حادثه بالا و درنهایت جلوگیری از هدر رفت آب می باشد که درنتیجه افزایش ذخایر منابع آب و افزایش در آمد شرکت را به دنبال دارد. در راستای نیل به این هدف، با انجام مطالعات آب بدون درآمد و نتیجه گیری از آنها می توان در روند کاهش میزان پرت و یا آب بدون درآمد پیشروی نمود.

• سرانه تولید :
  • جدول سرانه تولید به ازای هر مشترک در 6 ماهه اول سال 97

جدول سرانه تولید به ازای هر نفر در 6 ماهه اول سال 97

میزان تولید کل روستا در 6 ماه (m3)	میزان تولید کل روستا در یک ماه (m3)	میزان تولید کل روستا در یک روز (m3)	جمعیت (نفر)	سرانه تولید به ازای هر نفر(L/day)
169118	28186	909	830	1095

• سرانه مصرف: 

جدول سرانه مصرف به ازای هر مشترک در 6 ماهه اول سال 97

میزان مصرف کل روستا در 6 ماه (m³)	میزان مصرف کل روستا در یک ماه (m³)	میزان مصرف کل روستا در یک روز (m³)	اشتراک (مورد)	سرانه مصرف هر مشترک (L/day)
47343	7891	255	790	323

 

جدول سرانه مصرف به ازای هر نفردر 6 ماهه اول سال 97

میزان مصرف کل روستا در 6 ماه (m³)	میزان مصرف کل روستا در یک ماه (m³)	میزان مصرف کل روستا در یک روز (m³)	جمعیت (نفر)	سرانه مصرف هر نفر (L/day)
47343	7891	255	830	307

نکته : به دلیل تعداد بالای اقامتگاه های غیر دائم در این روستا، عدد سرانه مصرف، به ازای هر مشترک بسیار نزدیک به عدد سرانه مصرف به ازای هر نفر می باشد.

جدول سرانه مصرف خانگی به ازای هر نفردر 6 ماهه اول سال 97

میزان مصرف خانگی کل روستا در 6 ماه (m³)	میزان مصرف خانگی کل روستا در یک ماه (m³)	میزان مصرف خانگی کل روستا در یک روز (m³)	جمعیت مشترکین خانگی (نفر)	سرانه مصرف خانگی هر نفر (L/day)
26332	4389	142	409	347

 

• نحوه‌ی توزیع آب در سطح روستا:
  • انتقال آب از چاه مرق با دبی 3 لیتر بر ثانیه و از یک دهنه چشمه دبی 1 لیتر بر ثانیه به مخزن سنگی و توزیع آن در شبکه محله بابا افضل با جمعیت 130 نفر
  • انتقال آب از چاه نابر به ایستگاه پمپاژ میان راهی با دبی 11 لیتر بر ثانیه و انتقال آن به مخزن  200 متر مکعبی و توزیع آب در شبکه محله های دشت و دروازه و مخزن 180  متر مکعبی میانده با جمعیت حدود  700  نفر 

 

 

 

3-1-2- فرآیندها و روش اجرای مطالعات آب بدون درآمد

با توجه به اطلاعات فوق الذکر مقرر گردید، تمامی مطالعات آب بدون درآمد در روستای مذکور طبق روش اجرایی و دستورالعمل محاسبه، بررسی و کاهش آب بدون درآمد که به پیوست این تجربه آمده است؛ انجام شود. لذا با حضور شبانه کارشناس اداره آب بدون درآمد و عوامل پیمانکار در این روستا در تاریخ 24/9/97 عملیات مطالعات آب بدون درآمد به شرح ذیل اجرایی شد.

• دستگاه های مورد استفاده : 

دستگاه فلومتر ((OMNI ULTRASONIC FLOWMETER

دستگاه فلومتر ( سلیمان ) با قابلیت ارسال از راه دور دیتا ULTRASONIC FLOWMETER 

ضخامت سنج  ULTRASONIC THICKNESS GAUGE

دستگاه نشت یاب  SEWERIN AC06

 

3-1-3- اقدامات انجام شده در بخش تعیین میزان هدررفت واقعی:

1. تست کنتور: 

جدول تست کنتور حجمی مخزن بتنی 200 متر مکعبی

نام منبع تامین یا منبع ذخیره (محل نصب کنتور حجمی)	موقعیت جغرافیایی X	موقعیت جغرافیایی Y	میزان حجم آب اندازه گیری شده با  کنتور حجمی	میزان حجم آب اندازه گیری شده با  کنتور مرجع (آلتراسونیک)	میزان خطای  کنتور حجمی (نسبت حجم آب کنتور مرجع به حجم آب کنتور حجمی)	میزان خطا استاندارد است (بلی/ خیر)
مخزن بتنی	513846	3751294	2.33	1	2.33
مخزن بتنی	513846	3751294	2.33	1	2.33
مخزن بتنی	513846	3751294	2.33	1	2.33
مخزن بتنی	513846	3751294	2.33	1	2.33
مجموع			9.32		9.32

 

 

جدول تست کنتور حجمی مخزن سنگی 180 مترمکعبی

نام منبع تامین یا منبع ذخیره (محل نصب کنتور حجمی)	موقعیت جغرافیایی X	موقعیت جغرافیایی Y	میزان حجم آب اندازه گیری شده با  کنتور حجمی	میزان حجم آب اندازه گیری شده با  کنتور مرجع (آلتراسونیک)	میزان خطای  کنتور حجمی (نسبت حجم آب کنتور مرجع به حجم آب کنتور حجمی)	میزان خطا استاندارد است (بلی/ خیر)
مخزن سنگی	513419	3750858	0.67	1	0.67
مخزن سنگی	513419	3750858	0.44	1	0.44
مخزن سنگی	513419	3750858	0.66	1	0.66
مخزن سنگی	513419	3750858	0.43	1	0.43
مخزن سنگی	513419	3750858	0.67	1	0.67
مجموع			2.87		2.87

 

 

2. تست خط انتقال:

 

نقطه اولیه خط انتقال				نقطه ثانویه خط انتقال				اختلاف دبی اولیه و ثانویه
محل نصب دستگاه دبی سنج	X	Y	میزان دبی(l/s)	محل نصب دستگاه دبی سنج	X	Y	میزان دبی(l/s)
مخزن	513709	3751230	14.2	حوضچه	3751529	514091	14.2	0
مخزن	513425	3750857	0.8	حوضچه	3751294	513846	0.8	0
ایستگاه	515838	3752157	11.53	مخزن	513709	3751230	11.53	0
حوضچه 1	517628	3749706	3.6	ایستگاه	515838	3752157	3.6	0
حوضچه 2	517628	3749706	3.6	حوضچه 2	516893	3748607	3.6	0

 

3. تست نشت مخزن:

پس از بررسی و تحلیل نتایج حاصل از انجام مطالعات آب بدون درآمد و بالا بودن میزان دبی شبانه مخزن بتنی 200 متر مکعبی، مشخص گردید که شبکه توزیع آب روستا به زون بندی نیاز دارد، ازینرو زون بندی روستا بصورت ذیل انجام گردید. 

مخزن	موقعیت جغرافیایی  مخزن		میزان نشت مخزن(مترمکعب)
	X	Y
سنگی	3750857	513425	صفر
بتنی	3751230	513709	صفر
میانده	3751673	513969	صفر

 

4. دبی شبانه:

به جریان اندازه گیری شده در یک منطقه ایزوله، در هنگامی از شب که در آن میزان تقاضای مشترکان به کمترین مقدار خود می رسد، حداقل جریان شبانه (MNF) گفته می شود. مخزن سنگی با حجم 170 مترمکعب که محله بابا افضل را پوشش می دهد.

جدول دبی شبانه مخزن سنگی 170 مترمکعبی

تاریخ	نام شهرستان	نام روستا	جمعیت (نفر)	محل نصب دستگاه دبی سنج	X	Y	میزان دبی (l/s)	نتیجه
24/09/1397	کاشان	مرق	130	حوضچه مخزن سنگی	3750857	513425	1.6

 

• مخزن با حجم 200 مترمکعب که محله های دشت و دروازه را پوشش می دهد

جدول دبی شبانه مخزن بتنی 200 مترمکعبی

تاریخ	نام شهرستان	نام روستا	جمعیت (نفر)	محل نصب دستگاه دبی سنج	X	Y	میزان دبی (l/s)	نتیجه
24/09/1397	کاشان	مرق	500	حوضچه مخزن بتنی	3751230	513709	11.73

 

نتیجه : به دلیل انتقال آب به میزان 2.6 لیتر بر ثانیه از مخزن بتنی 200 مترمکعبی به مخزن میانده 180 مترمکعبی می توان گفت که میزان دبی شبانه این مخزن 9.03 لیتر بر ثانیه می باشد. 

 

- مخزن میانده با حجم 180 مترمکعب که محله های پائین و بنابنه را پوشش میدهد

جدول دبی شبانه مخزن میانده 180 مترمکعبی

تاریخ	نام شهرستان	نام روستا	جمعیت			محل نصب دستگاه دبی سنج	X	Y	میزان دبی (l/s)	نتیجه
24/09/1397	کاشان	مرق	300	حوضچه مخزن میانده	3751673	513969	2.55

 

5. زون بندی:

 

تاریخ	نام زون	محل نصب دستگاه دبی سنج	تعداد جمعیت بهره مند از زون	مختصات جغرافیاییUTM		دبی شبانه موجود در زون (l/s)	دبی نشت هر زون (l/s)
				X	Y
24/09/1397	زون 1	مخزن	420	3751529	514091	3.9	3.83
24/09/1397	زون 2	مخزن	200	3751519	514108	5.3	5.26
24/09/1397	زون 3	مخزن	100	3751637	513908	1.1	1.088
24/09/1397	زون 4	مخزن	30	3751220	513712	1.1	1.089
24/09/1397	زون 5	مخزن	80	3751220	513712	0.3	0.288
جمع کل هدررفت آب							11.555

 

پس از انجام زون بندی مشخص گردید که میزان گذر حجمی:

• جریان در (زون 1) 3.9 لیتر بر ثانیه می­باشد که با توجه به جمعیت موجود در این زون، می توان گفت که مقدار حجم نشت  تقریباً برابرست با  3.83 لیتر بر ثانیه
• محله های دشت و دروازه (زون 2) 5.3 لیتر بر ثانیه می باشد که با توجه به جمعیت موجود در این زون، میتوان گفت که مقدار حجم نشت  تقریبا برابرست با  5.26 لیتر بر ثانیه

• محله بالا (زون 3) 1.1 لیتر بر ثانیه می باشد که با توجه به جمعیت موجود در این زون، می توان گفت که مقدار حجم نشت  تقریبا برابرست با 1.098 لیتر بر ثانیه
• (زون 4) 1.1 لیتر بر ثانیه می­باشد که با توجه به جمعیت موجود در این زون، می توان گفت که مقدار حجم نشت  تقریباً برابرست با  1.09 لیتر بر ثانیه
• زون 5) 0.3 لیتر بر ثانیه می­باشد که با توجه به جمعیت موجود در این زون، می­توان گفت که مقدار حجم نشت تقریباً برابرست با  0.288 لیتر بر ثانیه

6.تهیه نقشه حوادث روستای مرق:
تعداد حوادث شهرستان کاشان در 6 ماهه اول سال 97 : 
جدول نسبت تعداد حوادث روستای مرق به کل شهرستان کاشان 

	تعدادکل حوادث	سایز لوله های حادثه دیده (mm)					جنس لوله های حادثه دیده
		کوچکتر از 50			75 تا 110	110 تا 160
شهرستان کاشان							پلی اتیلن
روستای مرق							پلی اتیلن
نسبت روستای مرق به کل شهرستان (درصد)

 

نقشه حوادث رنگ قرمز حوادث سال 96

• رنگ زرد حوادث خط انتقال 6 ماهه اول سال 97
• رنگ سبز حوادث شبکه توزیع 6 ماهه اول سال 97
• رنگ صورتی حوادث انشعابات 6 ماهه اول سال 97 

نکته : بیشترین تراکم شکستگی در محله دشت و دروازه می باشد.

 

4. نتیجه گیری و جمع بندی

پس از مشخص نمودن میزان نشت در هر زون و با توجه به بالا بودن میزان دبی شبانه زون شماره 2 محله های دشت و دروازه، لذا عملیات نشتیابی در این زون به شرح ذیل انجام شد :

محله دشت و دروازه (زون شماره 2) : 

در هنگام زون بندی با بستن تمامی شیر فلکه های موجود در محل، جریان آب در مسیر محله دشت و دروازه قرار گرفت که میزان گذر حجمی آب (دبی شبانه) در این مسیر از 3.4 لیتر بر ثانیه به 5.2 لیتر بر ثانیه افزایش یافت که این اتفاق نشانگر وجود شکستگی بر روی لوله های شبکه توزیع محله دشت و دروازه بود. ازینرو با حفاری نمودن نقاط ابتدا و انتهای مسیر 300 متری برروی لوله پلی اتیلن سایز 90 میلی متر و انجام عملیات دبی سنجی، 2عدد شکستگی پیدا شد که پس از رفع شکستگی های موجود، گذر حجمی این مسیر به 0.6 لیتر بر ثانیه رسید.

 نتایج : ( دبی شبانه زون شماره 2 به میزان 2.8 لیتر بر ثانیه کاهش یافت).

پس از نصب شیر فلکه در سر شاخه شبکه توزیع محله دروازه، انجام عملیات نشتیابی و حفاری دو نقطه در همین زون، باز هم یک عدد شکستگی بر روی لوله پلی اتیلن سایز 160 میلیمتر (خط انتقال ایستگاه پمپاژ سادیان به مخزن 200 مترمکعبی) پیدا شد که پس از رفع شکستگی و انجام عملیات دبی شبانه، مشخص گردید که میزان دبی شبانه مخزن بتنی 200 مترمکعبی به عدد 5.6 لیتر بر ثانیه رسیده است.

به دلیل انتقال آب به میزان 2.6 لیتر بر ثانیه از مخزن بتنی 200 مترمکعبی به مخزن میانده 180 مترمکعبی می توان گفت که میزان دبی شبانه این مخزن در حال حاضر 3  لیتر بر ثانیه می باشد. به عبارتی پس از رفع سه مورد شکستگی در زون شماره 2 (محله های دشت و دروازه)، دبی شبانه مخزن بتنی 200 مترمکعبی از عدد 9.03 لیتر بر ثانیه به حدود 3 لیتر بر ثانیه کاهش پیدا کرده است. با ادامه نشت یابی با توجه به علائم موجود و انجام عملیات نشتیابی بر روی خط انتقال آب از چاه مرق به به مخزن سنگی، 6 عدد شکستگی روئیت شد که با توجه به فرسوده بودن لوله های موجود، حدود 240 متر لوله سایز 110 میلیمتر پلی اتیلن تعویض گردید.

 

اقدامات مورد نیاز در آینده :

• مدیریت فشار

با توجه به نصب لاگر فشار در چند نقطه از شبکه توزیع آب روستا و بالا بودن تعداد شکستگی ها مقرر گردید تا در 2 نقطه ( ابتدای زون شماره 2 (محله دشت و دروازه) و پایین دست مخزن میانده (ابتدای محله پایین و بنابنه) ) حوضچه‌ی شیر فشار شکن احداث گردد و پس از نصب شیرهای فشار شکن مجدداً عملیات دبی شبانه و زون بندی این مخزن انجام شود.

• ادامه نشتیابی در زونهای شماره 1و3و4و5
• اصلاح شبکه توزیع در برخی از نقاط روستا (بصورت محدود)

4.1. صرف جویی اقتصادی :

دبی شبانه اولیه مخزن بتنی 200 مترمکعبی :  9.03 لیتر در ثانیه

دبی شبانه کنونی مخزن بتنی 200 مترمکعبی :  3  لیتر در ثانیه

1.  میزان برگشت آب به شبکه توزیع روستای مرق : حدود 6 لیتر در ثانیه
2.  کاهش انرژی برق به دلیل کم شدن کارکرد پمپ :

تعداد ساعات کارکرد پمپ در ایستگاه پمپاژ سادیان قبل از انجام عملیات آب بدون درآمد : 21 ساعت در روز در آذر ماه 97

تعداد ساعات کارکرد پمپ در ایستگاه پمپاژ سادیان بعد از انجام عملیات آب بدون درآمد : 14 ساعت در روز در دی ماه 97

کاهش کارکرد پمپ در ایستگاه پمپاژ سادیان : 7  ساعت در روز

تعداد ساعات کارکرد پمپ در چاه مرق قبل از انجام عملیات آب بدون درآمد : 21:45 ساعت در روز در آذر ماه 97

تعداد ساعات کارکرد پمپ در چاه مرق بعد از انجام عملیات آب بدون درآمد : 18.5 ساعت در روز در دی ماه 97

کاهش کارکرد پمپ در ایستگاه پمپاژ سادیان : 3:15  ساعت در روز

مجموع کاهش کارکرد پمپها در روز : 10:15 ساعت

مجموع کاهش کارکرد پمپها در ماه : 304 ساعت

• کاهش استهلاک پمپ
• کاهش سرویس های دوره ای
• پیک زدایی در مصرف انرژی

4-2- ریز هزینه های مطالعات:

جدول هزینه های انجام تمامی فعالیتهای فوق الذکر

ردیف	شرح هزینه	تاریخ	مبلغ (ریال)
1	مأموریت کارشناس اداره آب بدون درآمد به روستای مرق (شب)	24/9/97	350000
2	هزینه آژانس (شب) از ساعت 20 لغایت 6:30 صبح فردا	24/9/97	2000000
3	مأموریت کارشناس اداره آب بدون درآمد به روستای مرق (روز)	04/10/97	350000
4	هزینه آژانس (روز) به دلیل توقف شب قبل در شهرستان آران، تنها هزینه برگشت محاسبه می گردد	04/10/97	1000000
5	هزینه ناهار کارشناس (شهرستان آران و بیدگل)	04/10/97	200000
6	هزینه آیتمهای مطالعاتی در قالب قرارداد انجام عملیات آب بدون درآمد و کاهش هدررفت آب شرب در روستاهای استان اصفهان (در قالب صورت وضعیت و پرداخت به پیمانکار مجری)		130000000
جمع کل (ریال)			133900000

 

4.3.نسبت هزینه ها به میزان آب برگشتی به شبکه
به ازای هر یک لیتر بر ثانیه آب برگشتی به شبکه، حدود 22000000 ریال هزینه شده است.

5.تقدیر و تشکر
در اینجا لازم است از مدیرعامل محترم شرکت آب و فاضلاب استان اصفهان جناب آقای مهندس هاشم امینی و همچنین معاونت محترم نظارت بر بهره برداری شرکت آب و فاضلاب روستایی استان اصفهان جناب آقای مهندس کاظم جعفری که همواره دید حمایتی و همکاری در بخش آب بدون درآمد داشته اند قدردانی نموده و همچنین از کلیه همکاران و کارشناسان عزیز آب بدون درآمد در سطح استان و شهرستان تقدیر و تشکر می نمایم.

6. منابع و مراجع
راهنمای شناخت و بررسی عوامل موثر در آب به حساب نیامده و راهکارکاهش آن،(1386) نشریه 308-الف
دفتر نظارت بر مطالعات آب بحساب نیامده، (1382) شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور