ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΣ ΔΥΣΛΕΙΤΟΥΡΓΙΩΝ ΣΤΟ ΔΙΚΤΥΟ ΔΙΑΝΟΜΗΣ ΝΕΡΟΥ ΤΗΣ ΖΩΝΗΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΙΕΣΗΣ «ΠΕΛΟΠΟΣ» ΣΤΟ ΔΗΜΟ ΠΑΤΡΕΩΝ

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιείται μελέτη της υδραυλικής λειτουργίας της ζώνης διαχείρισης πίεσης «Πέλοπος» του δικτύου ύδρευσης της πόλης της Πάτρας με χρήση της νεότερης έκδοσης 2.2 του λογισμικού EPANET. Πιο συγκεκριμένα, στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η ιστορική εξέλιξη υδροδότησης της Πάτρας από την αρχαιότητα έως και σήμερα και το λογισμικό EPANET το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την ανάλυση του δικτύου ύδρευσης. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται ο τρόπος με τον οποίο πραγματοποιήθηκε ο υπολογισμός της ζήτησης νερού των υπολογιστικών κόμβων του δικτύου. Αρχικά παραλήφθηκε από τη ΔΕΥΑΠ το αρχείο γεωμετρίας της ζώνης «Πέλοπος» με τις βασικές πληροφορίες για τους αγωγούς (μήκος, υλικά κατασκευής και ονομαστική διάμετρος των αγωγών) σε μορφή ηλεκτρονικού σχεδίου (.dwg). Με βάση αυτό σχεδιάστηκε το υπολογιστικό μοντέλο της ζώνης στο λογισμικό EPANET 2.2, το οποίο αποτελείται από αγωγούς, υπολογιστικούς κόμβους και τη δεξαμενή ρύθμισης. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε η εκτίμηση του ενεργού πληθυσμού και του εμβαδού κάθε οικοδομικού τετραγώνου, αξιοποιώντας στοιχεία της Ελληνικής Στατιστικής Υπηρεσίας αλλά και της Διαδικτυακής Πύλης Γεωχωρικών Πληροφοριών του Υπουργείου Περιβάλλοντος και Ενέργειας. Έπειτα, μέσω της επεξεργασίας των παραπάνω δεδομένων, υπολογίστηκαν οι μέγιστες ωριαίες παροχές, για το θερινό σενάριο λειτουργίας, κάθε οικοδομικού τετραγώνου και κατανεμήθηκαν στους αντίστοιχους υπολογιστικούς κόμβους ανάλογα με το ενεργό μήκος τους. Οι τιμές αυτές χρησιμοποιήθηκαν για την υδραυλική προσομοίωση της ζώνης μέσω του λογισμικού EPANET 2.2. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα σχετικά με την ζήτηση και την πίεση σε κάθε κόμβο και τα αποτελέσματα σχετικά με την ταχύτητα ροής και τις απώλειες σε ύψος πίεσης σε κάθε αγωγό. Στο τέταρτο κεφάλαιο, εξετάσθηκε η υδραυλική επάρκεια του δικτύου ύδρευσης σε συνθήκες έκτακτης ζήτησης στην περίπτωση πυρκαγιάς, μέσω δοκιμαστικών φορτίσεων στους πυροσβεστικούς κρουνούς της ζώνης. Η εργασία κλείνει με το πέμπτο κεφάλαιο στο οποίο φαίνονται συνοπτικά τα συμπεράσματα, τα οποία προέκυψαν από τη μελέτη και την προσομοίωση του δικτύου της ζώνης διαχείρισης πίεσης «Πέλοπος». Abstract The dissertation studies the hydraulic operation of the Pelopos pressure management zone of the water supply network in the city of Patras, using the latest version 2.2 of the EPANET software. Specifically, the first chapter presents the historical development of water supply in Patras from antiquity to the present day, as well as the EPANET software, which was used for the analysis of the water supply network. The second chapter describes the methodology followed to calculate the water demand of the network’s computational nodes. Initially, the geometry file of the "Pelopos" zone, containing basic information about the pipelines (length, construction materials, and nominal diameter of the pipelines), was received from DEYAP in electronic drawing format (.dwg). Based on this, the computational model of the zone was developed in EPANET 2.2, consisting of pipelines, computational nodes, and the adjustment tank. Subsequently, the active population and the area of each city block were estimated using data from the Hellenic Statistical Service and the Geospatial Information Portal of the Ministry of Environment and Energy. Then, by processing the above data, the maximum hourly demands for the summer operating scenario were calculated for each city block and allocated to the corresponding computational nodes according to their effective lengths. These values were used for the hydraulic simulation of the zone in EPANET 2.2. The third chapter presents the results regarding the demand and pressure at each node and the results on the flow velocity and unit headloss at each pipeline. In the fourth chapter, the hydraulic adequacy of the water supply network under emergency demand conditions, such as during a fire, was examined through trial loadings at the zone’s fire hydrants. The dissertation concludes with the fifth chapter, which provides a summary of the main findings derived from the study and the simulation of the "Pelopos" pressure management zone network.