ترجمه عمران (ترجمه تخصصی عمران) مقاله، متن و کتاب

نمونه ترجمه تخصصی رشته عمران و مهندسی آب

 

این کتاب دامنه وسیعی از تحقیقات را ارائه می دهد که چندین رشته (به عنوان مدل سازی هیدرولیک و کیفیت آب ، علم داده ها ، کنترل ، نظارت ، تشخیص گسل) را که در سیستم های آب آشامیدنی اعمال می شود ، ترکیب می کند. تمام تحقیقات ارائه شده و خود این کتاب به کاربرد این روش ها می پردازد. بنابراین ، هر فصل شامل بخشی از شبیه سازی و نتایج حاصل از مدل ها و داده های شبکه واقعی است. این مطالعات موردی نیز در دسترس می باشند زیرا طی دو دهه گذشته نویسندگان همکاری نزدیکی با متخصصان داشته اند. این همکاری در طراحی پروژه‌ها ، نظارت بر تصمیمات و درنهایت اعتبار سنجی نتایج کمک کرده است. همچنین تجربه کار برای و با کسانی که مدیریت روزانه سیستم را در مطالعه انجام می دهند نیز الهام بخش این کتاب است. امیدوارم آن دسته از خوانندگانی که با سیستم های آب همکاری می کنند از کاربرد روشهای پیشنهادشده در اینجا، قدردانی کنند. از طرف دیگر ، این مثالها به درک روشهای غالباً پیچیده ارائه شده در اینجا نیز کمک می کند. همانطور که در مراجع نشان داده شده است این تحقیق در مجامع بین المللی از طریق کنفرانس ها و ژورنال ها ارائه شده است. این نمود بین المللی، نوآوری و پیشرفت فراتری را تضمین کرده است. با این وجود ، به دلیل نزدیکی ، بیشتر این تکنیک ها با استفاده از مطالعات موردی ارائه شده توسط شرکت ها و مقامات آب کاتالان تهیه شده اند. تمرکز منطقه ای بودن در برنامه ها ، یکدست بودن کتاب را فراهم می کند. علاوه بر این با استفاده از این کتاب می توان فهمید که کدام روش در هر نوع شبکه مناسب است.

سفارش ترجمه تخصصی مهندسی عمران

 

2.2 مطالعات موردی

در سیستم آبرسانی کاتالونیا بیشتر آب منطقه از دو حوضه رودخانه اصلی به دست می آید. حوضه رودخانه ابرو توسط کنفدراسیتون هیدروگرافی ابرو (CHE) [2] اداره می شود زیرا این رودخانه در مناطق دیگر اسپانیا نیز جریان می یابد. نویسندگان این کتاب به پروژه های مرتبط با نظارت رودخانه به CHE پیوستند. همانطور که گفته شد ، هدف از تحقیق در مورد سیستم های کانال باز خارج از محدوده این کتاب است. سایر حوضه های رودخانه توسط ایالت منطقه ای آژانس آب کاتالونیا (ACA) اداره می شود [1]. این حوضه های رودخانه ای به عنوان حوضه داخلی نامیده می شوند و آب منطقه بارسلونا (3.2 میلیون نفر) را تأمین می کنند. بیشتر این آبی (حدود 80٪) که کلان شهر بارسلون را تأمین می کند (217000 متر مکعب در سال 2015) آبهای سطحی است که از رودخانه های Ter و Llobregat تامین می شود. بقیه آب مورد نیاز هم از آبهای زیرزمینی به جز در دوره کمبود آب، تامین می گردد که در آن موقع یک کارخانه آب شیرین کن تا 5 درصد از مصرف آب را تأمین می کند. به منظور تامین آب بحرانی در منطقه ای پرجمعیت (717 نفر در هر کیلومتر مربع) در سواحل مدیترانه استفاده از آب نمک زدایی شده استفاده می گردد. حوضه آبریز ، تصفیه و انتقال آب در این منطقه (کلانشهر بارسلونا) توسط شرکت ATLL نمایندگی Generalitat از کاتالونیا اداره می شود. پس از تصفیه، آب از طریق شبکه توزیع شامل 5500 کیلومتر خط لوله و 150 مخزن ، که می تواند تا 540000 متر مکعب آب آشامیدنی را ذخیره کند ، به 36 شهرداری در کلانشهر توزیع می شود. این توزیع توسط نه شرکت مختلف (دولتی و خصوصی) انجام می شود. کنسرسیوم عمومی Aigistics de Barcelona (AB) بخشی از شبکه های توزیع را در این منطقه مدیریت می کند.

در بخش های بعدی ، سطوح مختلف مدیریتی در شبکه های تأمین (انتقال) و توزیع در نظر گرفته خواهد شد. خصوصیاتی که این سطوح را تعریف می کند عبارتند از ویژگی های عملکردی ، عناصر فیزیکی درگیر (به عنوان مثال مخازن ، پمپ ها ، دریچه ها) ، اندازه این عناصر ، درجه مش بندی شبکه و منطقه مورد پوشش این شبکه.

 درابتدا یک شبکه تأمین منطقه ای وجود دارد که مساحت وسیعی را در بر می گیرد و منابع آب موجود در حوضه را با تصفیه آب پیوند می دهد و معمولاً شامل نهرهای رودخانه ، کانال های سطح آزاد ، مخازن ، ایستگاه های پمپاژ و غیره بوده که دارای ذخیره بسیار زیادی است. این شبکه دارای ظرفیت و گستردگی جغرافیایی است اما معمولاً دارای ساختار درختی (مشبک کم) می باشد (برای جزئیات بیشتر به بخشهای 10 و 19 مراجعه کنید). شبکه انتقال (سطح دوم) آب را از شبکه منطقه ای خارج می کند. این شبکه توسط شرکت آبرسانی اداره می شود و ساختاری شبیه به منطقه ای دارد اما دارای ابعاد کمتری است. مهمتر از همه ، این نوع شبکه معمولاً تحت فشار بوده . دارای ظرفیت ذخیره سازی و ایستگاه های پمپاژ است. معمولاً با توجه به نیاز به خدمات و افزایش توپوگرافی بخش تقاضا ، در سطح فشار سازماندهی می شود. خروجی این شبکه نیز کنترل می شود (هم فشار و هم جریان) و مطابق با ورودی شبکه توزیع است. پایین ترین سطح ، شبکه توزیع قرار دارد که یک شبکه لوله ای تحت فشار است و آب را در سطح فشار ، برای مصرف کنندگان خاص تحویل می دهد. خواسته های آنی فوری بی قطعیت ترین پارامتر شبکه است زیرا به طور کلی آنها بصورت آنلاین اندازه گیری نمی شوند.

2.3 شبکه انتقال آب

شبکه انتقال آب بارسلونا (WTN) تقریباً 3 میلیون مصرف کننده آب را در 23 شهرداری در یک منطقه 424 کیلومتر مربعی توزیع می کند. آب را هم از منابع سطحی و هم از زیر زمینی می توان برداشت کرد. مهمترین موارد از نظر ظرفیت و استفاده Ter است که یک منبع سطحی و لوبروگات است که در آن می توان از یک منبع سطحی و یک منبع زیرزمینی آب برداشت کرد. آب از این منابع به 218 بخش تقاضا از طریق حدود 4645 کیلومتر لوله انتقال می یابد. یک شبکه انتقال تکمیلی دارای 63 مخزن ذخیره سازی ، 3 منبع سطحی و 7 منبع زیرزمینی ، 79 پمپ ، 50 دریچه ، 18 گره و 88 تقاضا است. این شبکه از طریق یک سیستم SCADA کنترل می شود (شکل 2.1). همانطور که در بخش بحث 12 خواهد شد ، برای طرح کنترل پیش بینی ، از افق پیش بینی 24 ساعت استفاده شده است. این رکورد در هر بازه زمانی با زمان نمونه گیری 1 ساعت به روز می شود.

 

شکل 2.1 کنترل از راه دور سیستم توزیع آب بارسلونا

سفارش ترجمه تخصصی مهندسی عمران

در شکل 2.2 ، نمای کلی این شبکه با استفاده از مدل مفهومی که توسط کنترل کننده پیش بینی کننده مدل به کار گرفته شده است، به تصویر کشیده می شود و این تصویردر جهت ساده سازی سیستم واقعی است:

• هر بخش متقاضی با یک شبکه فرعی کار می کند که دارای یک سطح فشار معین است.
•  هر محرک می تواند چندین پمپ یا دریچه را به صورت موازی ادغام کند.

 

شکل 2.2 توضیحات شبکه انتقال آب بارسلونا

 یک سیستم شبکه آب به طور کلی حاوی تعدادی از عناصر کنترل جریان یا فشار است که در محل منابع ، در ورودی های تصفیه خانه یا درون شبکه قرار دارد و از طریق سیستم کنترل از راه دور، کنترل می شود.

بخشی از شبکه انتقال آب بارسلونا در فصل 13 انتخاب شده است تا کنترل بهینه از جمله محدودیت های فشار را اعمال نماید (شکل 2.3 را ببینید). به طور خاص ، 12 منطقه فشار متعلق به شهرداری بارسلونا (شکل 2.4 را ببینید) ، 18٪ از کل طول شبکه و 23٪ از کل مصرف سالانه آب را نشان می دهد. در این مناطق فشار ، 5 مخزن آب ، 6 ایستگاه پمپاژ و 7 دریچه تنظیم وجود دارد که مصرف انرژی سالانه آن 4.4 گیگاوات ساعت است. مصرف انرژی بسیار وابسته به استراتژی بهره برداری خاص است که توسط ابزار تصمیم گرفته شده است (به شکل 2.5 مراجعه کنید).

 

شکل 2.3 مدل شبیه سازی بخشی از WTN بارسلونا

 

شکل 2.4 نقشه بخشی از WTN بارسلونا

 

شکل 2.5 مدل مفهومی بخشی از WTN بارسلونا

این بخش از شبکه نماینده(نشانگر) شبکه کامل است زیرا شامل انواع مختلفی از عناصر حالت و کنترل می باشد. شکل زیر نمودار شبکه مورد مطالعه از جمله عناصر کنترل ، مخازن ، تقاضا ها و لوله های اتصال را نشان می دهد. این شبکه دارای پنج مخزن (رنگ آبی) و پنج مخزن دیگر است که عملکرد منابع آب (رنگ سبز) را برای جایگزینی مابقی شبکه دارند. همچنین دارای هفت ایستگاه پمپاژ ، یک شیر جریان ، ده دریچه فشار و چهل و هفت تقاضا است.

2.4 شبکه توزیع آب

شبکه توزیع آب بارسلونا (WDN) در سطوح مختلف از پیش مطمئن شده که آب را به مناطق اندازه گیری ناحیه (DMA) تأمین می کند ، تشکیل شده است. عناصر سطح فشار و DMA کمی متفاوت هستند ، بنابراین ، ارزشمند است که آنها را به طور جداگانه تجزیه و تحلیل کرده و فصل های مربوط به هر یک از این سیستم ها را برجسته کنیم. سازمان شبکه های توزیع آب در DMA از دهه 1980 در انگلستان شروع به کار کرد و نشان داد که نکته اصلی برای بهبود عملکرد شبکه ها است. از اطلاعات ارائه شده توسط این واحدها میتوان هم کنترل و هم نظارت بهتری را انجام داد. تحقیقات کنونی به ویژه بر عملکرد درون این زیر سیستم ها تمرکز دارد. در بارسلونا ، هر بخش (DMA) پپیکربندی های زیر را به همراه دارد (شکل 2.6 را ببینید):

• یک یا دو نقطه کنترل. در هر یک از آنها ، یک جریان مداوم و اندازه گیری فشار (1 مقدار / 10 دقیقه) و ، درصورت اختیار نیز یک شیر کاهش فشار وجود دارد.
• به صورت اختیاری ، یک نقطه کنترل کیفیت آب ، با اندازه گیری کلر باقیمانده ، رسانایی ، pH و دما (1 مقدار در ساعت).
• به صورت اختیاری ، برخی از نقاط فشار داخلی (1 مقدار / 10 دقیقه).
• برخی از دریچه های بسته مرزی.
• یک فهرستگر داده با مودم برای دریافت سیگنال ها از تجهیزات میدانی و انتقال اطلاعات روزانه به مرکز کنترل.

 

شکل 2.6 پیکربندی استاندارد برای DMA در بارسلونا

با توجه به میزان مصرف مشتری، برای هر مشتری یک متر آب وجود دارد. برخی از آنها دارای خودکار خواندن متر (AMR) هستند و یک بخش با 100٪ AMR وجود دارد که می تواند اطلاعات کاملی درباره مصرف مشتری (مقدار ساعتی) ارائه دهد. کنترل اعمال شده بر DMA بسیار ساده است و هدف آن اطمینان از عرضه با فشار تضمین شده است. با این وجود ، مدل سازی هیدرولیک و شیمیایی که در فصول 3- 6 ارائه شده است، زمینه تحقیق گسترده ای را در زمینه نظارت فراهم می کند. با جستجوی نشت در میدان با استفاده از دستگاه های صوتی ، کارایی DMA در ساده ترین روش انجام می شود. این مانیتورینگ نشت کند و پرهزینه است و می توان با روشهای پیچیده تری از آنها پشتیبانی کرد. فصل 8 نحوه بهبود مدیریت نشت در شبکه توزیع را نشان می دهد. همچنین نظارت کلر مستقر در مدل DMA شامل برخی از عناصر مدل شده و در کالیبراسیون در فصول 3-6 می باشد. این مدل ها از طریق نظارت بر سیستم منجر به عملکرد بهتر می شوند. دو مسئله اصلی در سرویس آب که منجر به انگیزه این نظارت می شود شامل:

• کارآیی از نظر تعادل بین آب تحویلی و تولید شده. نظارت بر نشت ممکن است بطور روزمره انجام شود و یا در مواردی که تلفات عمده ای بین تقاضای آب شبانه و روز مشکوک است [5]. روش های یافتن نشت ها از رادار نافذ زمین تا دستگاه های گوش شنوائی متغیر است. برخی از این تکنیک ها به جداسازی و خاموش کردن بخشی از سیستم نیاز دارند. تکنیک های مبتنی بر پیدا کردن نشت از دستگاه های مانیتورینگ فشار ، امکان جستجوی مؤثرتر و کم هزینه تر در محل را فراهم می آورد [8].
• کیفیت آب از نظر اطمینان از غلظت مناسب کلر ، ماده شیمیایی مورد استفاده برای ضد عفونی. یک روش مدل سازی خوب از پوسیدگی کلر اجازه می دهد تا ضمن کاهش غلظت های بالا در ورودی و استفاده از مواد شیمیایی ، غلظت صحیحی در کلیه نقاط سرویس در DMA داشته باشید. این مدلها برای تشخیص موقعیتهای غیر طبیعی مرتبط با این غلظت استفاده می شوند [6].
• سفارش ترجمه تخصصی مهندسی عمران

منطقه 55 بخشی از شبکه انتقال است که در بخش 2.4 و در شکل 2.7 ارائه شده و نشان داده شده است. دو جریان آن (کانتابریا و دراسان) و چهار جریان خروجی (لول ، آلابا ، جوآن د Borb6 و Passeig Colon) دارای مانیتور کلر هستند. این اندازه گیری های کلر و شبکه کوچک شبکه آن را برای کالیبراسیون مدل پوسیدگی کلر بسیار مناسب می کند. این مدل در یکی از DMA هایی که آب از منطقه نوا ایکاریا را به دست می آید، استفاده می شود. این DMA دارای دو ورودی (Alaba و Llull) ، 1996 گره و 3442 لوله است. در شکل 2.8، شبکه آب Nova 'aria DMA را می توان از پرونده EPANET مشاهده کرد که حاوی مدل هیدرولیکی این شبکه است. در این شکل ، دو ورودی DMA با استفاده از نمادهای ستاره قرمز برجسته شده است. Nova Icaria DMA توسط سنسورهای جریان و فشار در هر ورودی تولید می شود. زمان نمونه مربوط به این سنسورها 10 دقیقه تعیین شده است. نتایج حاصل از کالیبراسیون مدل کلر و کاربرد آن برای نظارت در فصل8 ارائه شده است. شش سنسور فشار برای تشخیص نشت و بومی سازی نصب شده است  که در شکل 2.8 با استفاده از نمادهای ستاره سبز برجسته شده اند. روش استفاده شده و نتایج حاصل از آزمون آزمایشی با یک نشت واقعی در فصل 7 شرح داده شده است.

 

شکل 2.7 سطح 55 شبکه انتقال

 

شکل 2.8 Nova Icària DMA. به رنگ قرمز ، دو جریان ورودی، (سنسورهای فشار و جریان) و به رنگ سبز ، سنسورهای فشار داخلی

یک DMA کوچکتر برای نشان دادن روش های مدل سازی ، طراحی نمونه و روش های کالیبراسیون در فصول4 و 5 استفاده می شود. Canyars DMA در Castelldefels (کاتالونیا) واقع شده است. این مدل شبکه از 721 لوله و 698 اتصال تشکیل شده است. آب از طریق شبکه انتقال از طریق دریچه کاهش فشار تأمین می شود ، که در شکل 2.9 با یک مثلث آبی نشان داده شده است. فشار و جریان در ورودی آب با زمان نمونه گیری از 10 دقیقه کنترل می شود. وضوح برای سنسور جریان 0.3 l/s و سنسور فشار 1/0 mwc است. حداقل گردش شبانه در حدود 3 l/s بوده و اوج جریان ساعتی 27 l/s است کنترل فشار بر روی این شبکه اعمال می شود و سطح فشار را در طول شب در 38 متر و در طول روز 47 متر ثابت می کند. میانگین حداکثر ریزش روزانه هد در شبکه 13.4 متر است. سه سنسور فشار نصب شده است ، که در شکل 2.9 با ستاره های سبز نشان داده شده اند.

 

شکل 2.9 Canyars DMA. در مثلث آبی ، جریان ورودی (سنسور جریان و کنترل فشار) و در ستارگان سبز سنسورهای فشار داخلی

2.5 نرم افزار

شبیه ساز مورد استفاده برای تخمین حالت در شبکه در تمام این کتاب EPANET است. EPANET یک نرم افزار گسترده است که در آکادمی ها برای مدل سازی سیستم های لوله کشی توزیع آب استفاده می شود. این نرم افزار دامنه عمومی دارد و ممکن است آزادانه کپی و توزیع شود. این برنامه توسط آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) ساخته شده است. EPANET شبیه سازی دوره طولانی حرکت آب و رفتار با کیفیت را در شبکه لوله تحت فشار به عنوان شبکه انتقال و نقل و توزیع انجام می دهد. این جریان آب در هر لوله ، فشار در هر گره و ارتفاع آب در هر مخزن را ردیابی می کند. EPANET-MSX پسوند چند گونه ای است که امکان پیش بینی غلظت شیمیایی در سراسر شبکه را در طی یک دوره شبیه سازی ، سن آب ، منبع و ردیابی فراهم می کند. استفاده از ابزار برنامه EPANET یک کتابخانه پیوند پویا (DLL) از توابع است که به توسعه دهندگان امکان می دهد تا EPANET را به نیازهای خود شخصی سازی کنند. این توابع را می توان در برنامه های ویندوز نوشته شده در C / C ++ ، Delphi ، Pascal ، Visual Basic یا هر زبان دیگری که می تواند توابع درون DLL ویندوز را فراخوانی کند ، درج کرد. در صفحه وب CS2AC ([3]) ، اقتباس برای MATLAB (32 و 64 بیتی) موجود است. ترکیبی از قدرت شبیه سازی EPANET به همراه تجزیه و تحلیل MATLAB امکان استفاده از الگوریتم های پیشرفته توصیف شده در فصل های بعد را فراهم آورده است.

علاوه بر این ، یک شبیه ساز شبکه انتقال آب بارسلونا با استفاده از MATLAB / Simulink ساخته شده است و با استفاده از داده های واقعی که از سناریوهای واقعی حاصل می شوند ، تأیید شده است (شکل 2.10 را ببینید). این مدل توسط شرکت به عنوان نماینده خوبی از رفتار واقعی شبکه آب پذیرفته شده است و برای کنترل عملیاتی آن [7] در فصل 12 به عنوان مثال ، بهینه سازی هزینه های تولید و انتقال آب ، تضمین حداقل حجم در مخازن برای موارد اضطراری احتمالی و عملکرد صحیح محرک ها برای افزایش عمر تجهیزات، استفاده می شود. بلوک شبکه توسط عناصر (بلوک) های مختلف ، مانند مخازن ، گره ها ، پمپ ها ، دریچه ها و تقاضاها تشکیل شده است. هر تقاضا از این شبکه تأمین در واقع منطقه ای با صدها تا هزاران کاربر است. همچنین ، هر محرک ممکن است چندین پمپ یا دریچه را بطور موازی ادغام کند. این شبیه ساز مجهز به یک ماژول خطا است (شکل 2.11 را ببینید) که به شما امکان می دهد سناریوهای مصنوعی شبکه مورد نظر را تهیه کرده و طرح های جدید کنترل و رویکردهای تشخیص و شناسایی گسل (FDI) را که در فصل11 و همچنین استراتژی های کنترل تانتقال خطا ارائه شده در فصل 14 را بررسی و طراحی نمایید.

سفارش ترجمه تخصصی مهندسی عمران

شکل 2.10 صفحه اصلی Simulink شبیه ساز شبکه بارسلونا

 

شکل 2.11 MATLAB / Simulink بارسلونا رابط کاربری گرافیکی شبیه ساز شبکه عرضه با یک ماژول خطا