Μοντελοποίηση αστικού κύκλου νερού από την πηγή ως την κατανάλωση

E. Rozos, and C. Makropoulos, Source to tap urban water cycle modelling, Environmental Modelling and Software, 41, 139–150, doi:10.1016/j.envsoft.2012.11.015, Elsevier, 1 March 2013.

[Μοντελοποίηση αστικού κύκλου νερού από την πηγή ως την κατανάλωση]

[doc_id=1316]

[Αγγλικά]

Η συνεχής επέκταση των αστικών περιοχών συνδέεται με την αύξηση της ζήτησης του νερού, τόσο για οικιακή όσο και για μη-οικιακές χρήσεις. Για να καλυφθεί αυτή η πρόσθετη ζήτηση, κεντρικές υποδομές, όπως δίκτυα ύδρευσης και διανομής τείνουν να γίνονται όλο και πιο περίπλοκα με αρνητικές συνέπειες για την αξιοπιστία τους. Για να αντιμετωπιστεί αυτό υπάρχουν δύο βασικές στρατηγικές: (α) εργαλεία και αλγόριθμοι χρησιμοποιούνται για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας του εξωτερικού υδραγωγείου σε μια προσπάθεια να ελαχιστοποιηθεί ο κίνδυνος της αστοχίας να καλυφθεί η ζήτηση (είτε λόγω της περιορισμένης διαθεσιμότητας νερού ή λόγω της περιορισμένης παροχετευτικότητας των συστημάτων μεταφοράς και επεξεργασίας) και (β) διαχείριση της ζήτησης χρησιμοποιείται για να μειωθεί η ζήτηση νερού ανά κάτοικο. Εξειδικευμένα εργαλεία υπάρχουν για την υποστήριξη της εφαρμογής των δύο αυτών στρατηγικών ξεχωριστά. Ωστόσο, δεν υπάρχει σήμερα κανένα εργαλείο ικανό να χειριστεί τον πλήρη αστικό κύκλο νερού από την πηγή ως την κατανάλωση και να επιτρέπει τη μελέτη των δύο αυτών στρατηγικών ταυτόχρονα έτσι ώστε να διερευνά/αναδεικνύει πιθανές συνέργειες. Αυτή η εργασία παρουσιάζει μια νέα έκδοση του μοντέλου UWOT, η οποία υιοθετεί μια προσέγγιση μοντελοποίησης τύπου μεταβολισμού και είναι πλέον σε θέση να προσομοιώνει τον πλήρη αστικό κύκλο του νερού ξεκινώντας από την απόληψη, προχωρώντας στην κατανάλωση και καταλήγοντας στην διάθεση στο υδροσύστημα: το εργαλείο προσομοιώνει το σύνολο του δικτύου από την οικιακή χρήση μέχρι τους ταμιευτήρες καθώς και τις διαδρομές των λυμάτων στο σύστημα αποχέτευσης από την παραγωγή τους στα νοικοκυριά μέχρι τις μονάδες επεξεργασίας. Η λειτουργικότητα του UWOT ελέγχεται στην περίπτωση του συστήματος ύδρευσης της Αθήνας και τα αποτελέσματα συγκρίνονται με το τρέχον επιχειρησιακό εργαλείο που χρησιμοποιείται από την εταιρεία ύδρευσης της Αθήνας. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται και σχολιάζονται: Στον σχολιασμό αναδεικνύονται οι συνθήκες υπό τις οποίες η χρήση ενός μόνο μοντέλου από την πηγή μέχρι την κατανάλωση είναι πιο συμφέρουσα από ξεχωριστά εξειδικευμένα μοντέλα.

Το πλήρες κείμενο διατίθεται μόνο στο δίκτυο του ΕΜΠ λόγω νομικών περιορισμών

PDF Συμπληρωματικό υλικό:

Εργασίες μας στις οποίες αναφέρεται αυτή η εργασία:

1. I. Nalbantis, and D. Koutsoyiannis, A parametric rule for planning and management of multiple reservoir systems, Water Resources Research, 33 (9), 2165–2177, doi:10.1029/97WR01034, 1997.
2. D. Koutsoyiannis, Coupling stochastic models of different time scales, Water Resources Research, 37 (2), 379–391, doi:10.1029/2000WR900200, 2001.
3. D. Koutsoyiannis, A. Efstratiadis, and G. Karavokiros, A decision support tool for the management of multi-reservoir systems, Journal of the American Water Resources Association, 38 (4), 945–958, doi:10.1111/j.1752-1688.2002.tb05536.x, 2002.
4. A. Efstratiadis, D. Koutsoyiannis, and D. Xenos, Minimizing water cost in the water resource management of Athens, Urban Water Journal, 1 (1), 3–15, doi:10.1080/15730620410001732099, 2004.
5. E. Rozos, C. Makropoulos, and D. Butler, Design robustness of local water-recycling schemes, Journal of Water Resources Planning and Management - ASCE, 136 (5), 531–538, doi:10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000067, 2010.
6. E. Rozos, S. Baki, D. Bouziotas, and C. Makropoulos, Exploring the link between urban development and water demand: The impact of water-aware technologies and options, Computing and Control for the Water Industry (CCWI) 2011, Exeter, UK, CCWI2011-311, University of Exeter, 2011.
7. Ν. Μαμάσης, Α. Ευστρατιάδης, Γ. Καραβοκυρός, Σ. Κοζάνης, και Α. Κουκουβίνος, Τελική έκθεση, Συντήρηση, αναβάθμιση και επέκταση του Συστήματος Υποστήριξης Αποφάσεων για την διαχείριση του υδροδοτικού συστήματος της ΕΥΔΑΠ, Ανάδοχοι: , Τεύχος 2, 84 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Νοέμβριος 2011.
8. E. Rozos, and C. Makropoulos, Assessing the combined benefits of water recycling technologies by modelling the total urban water cycle, Urban Water Journal, 9 (1), doi:10.1080/1573062X.2011.630096, Φεβρουάριος 2012.

Εργασίες μας που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία:

1. C. Makropoulos, E. Rozos, and C. Maksimovic, Developing An Integrated Modelling System For Blue-Green Solutions, HIC 2014 – 11th International Conference on Hydroinformatics, New York City, USA, HIC2014-216, Αύγουστος 2014.
2. E. Rozos, C. Makropoulos, and C. Maksimovic, Rethinking urban areas: an example of an integrated blue-green approach, Water Science and Technology: Water Supply, 13 (6), 1534–1542, doi:10.2166/ws.2013.140, 2013.
3. P. Kossieris, Panayiotakis, K. Tzouka, E. Rozos, and C. Makropoulos, An e-Learning approach for improving household water efficiency, Procedia Engineering, WDSA 2014, Bari, Italy, Water Distribution Systems Analysis, 2014.
4. D. Bouziotas, E. Rozos, and C. Makropoulos, Water and the City: Exploring links between urban growth and water demand management., Journal of Hydroinformatics, 17 (2), doi:10.2166/hydro.2014.053, 2015.
5. D. Nikolopoulos, C. Makropoulos, D. Kalogeras, K. Monokrousou, and I. Tsoukalas, Developing a stress-testing platform for cyber-physical water infrastructure, 2018 International Workshop on Cyber-Physical Systems for Smart Water Networks (CySWater), New Jersey, 9–11, doi:10.1109/CySWater.2018.00009, 2018.
6. D. Nikolopoulos, H. J. van Alphen, D. Vries, L. Palmen, S. Koop, P. van Thienen, G. Medema, and C. Makropoulos, Tackling the “new normal”: A resilience assessment method applied to real-world urban water systems, Water, 11 (2), 330, doi:10.3390/w11020330, 2019.
7. C. Makropoulos, and D. Savic, Urban hydroinformatics: past, present and future, Water, 11 (10), 1959, doi:10.3390/w11101959, 2019.

Κατηγορίες: Νερό και ενέργεια