Προσομοίωση ροής δικτύου του Mexico City για διακοπτόμενη και συνεχή ροή - Σκρουφούτα, Σοφία (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Έργων Υποδομής και Αγροτικής Ανάπτυξης. Εργαστήριο Εγγειοβελτιωτικών Έργων και Διαχείρισης Υδατικών Πόρων, 2018)
Το νερό αποτελεί το σημαντικότερο φυσικό αγαθό, το οποίο είναι αναγκαίο για την επιβίωση του ανθρώπου και του πλανήτη μας. Οι λιγοστές πηγές του γλυκού νερού και η συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση, λόγω της αύξησης του πληθυσμού, αποτελούν δύο από τα κυριότερα προβλήματα που πρέπει να αντιμετωπιστούν από την επιστημονική κοινότητα. Η παροχή νερού σε κάθε γωνιά του πλανήτη γίνεται μέσω των δικτύων ύδρευσης. Η εξέλιξη της τεχνολογίας συνεισφέρει στον σωστό σχεδιασμό και την σωστή κατασκευή των δικτύων ύδρευσης, έτσι ώστε το κάθε δίκτυο να καλύπτει την συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση καλής ποιότητας νερού. Ο περιορισμός των διαθέσιμων υδατικών πόρων επιβάλλει τον σωστό σχεδιασμό, την σωστή προστασία και την σωστή διαχείριση των δικτύων ύδρευσης. Η παρούσα διπλωματική εργασία διερευνά την επίλυση του πρωτεύοντος δικτύου ύδρευσης του Mexico City, για διακοπτόμενη και συνεχή λειτουργία και την σύγκριση μεταξύ τους. Στα πρώτα κεφάλαια της εργασίας αναφέρονται τα θεμελιώδη υδραυλικά μεγέθη, καθώς και οι μέθοδοι επίλυσης που βασίζονται στα μεγέθη αυτά. Οι μέθοδοι αυτές είναι η μέθοδος Cross, η μέθοδος Newton-Raphson και η γραμμική μέθοδος, οι οποίες αποτελούν το θεμέλιο για την μέθοδο Gradient, που χρησιμοποιεί το EPANET., καθώς χρησιμοποιεί στοιχεία και από την μέθοδο Newton – Raphson αλλά και από την γραμμική μέθοδο. Η επίλυση του δικτύου έγινε με την χρήση λογισμικού προγράμματος EPANET. Για την επίτευξη του στόχου της εργασίας, ήταν αναγκαίο να γίνει μοντελοποίηση του δικτύου δύο φορές, μία για διακοπτόμενη λειτουργία και μία για συνεχή λειτουργία. Στα αποτελέσματα της διακοπτόμενης λειτουργίας, προέκυψε ότι η πίεση ήταν πιο υψηλή από την αποδεκτή, γεγονός που οφείλεται στις παραδοχές που έγιναν λόγω έλλειψης δεδομένων. Στην περίπτωση της συνεχούς λειτουργίας, επιλύθηκε το δίκτυο σε 24ωρη λειτουργία. Από τα αποτελέσματα προέκυψαν αρκετές αρνητικές τιμές, γεγονός που δεν μπορεί να υφίσταται και για αυτό τον λόγο δεν μπορούν να προκύψουν διαγράμματα. Συμπερασματικά, είναι αντιληπτό ότι το υφιστάμενο δίκτυο του Mexico City, δεν μπορεί να δώσει τα απαιτούμενα ύψη πίεσης σε συνεχή λειτουργία. Γεγονός το οποίο αντιμετωπίζεται είτε με την αλλαγή των διαμέτρων των αγωγών, είτε με την τοποθέτηση των απαραίτητων αντλιών. Το νερό αποτελεί το σημαντικότερο φυσικό αγαθό, το οποίο είναι αναγκαίο για την επιβίωση του ανθρώπου και του πλανήτη μας. Οι λιγοστές πηγές του γλυκού νερού και η συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση, λόγω της αύξησης του πληθυσμού, αποτελούν δύο από τα κυριότερα προβλήματα που πρέπει να αντιμετωπιστούν από την επιστημονική κοινότητα. Η παροχή νερού σε κάθε γωνιά του πλανήτη γίνεται μέσω των δικτύων ύδρευσης. Η εξέλιξη της τεχνολογίας συνεισφέρει στον σωστό σχεδιασμό και την σωστή κατασκευή των δικτύων ύδρευσης, έτσι ώστε το κάθε δίκτυο να καλύπτει την συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση καλής ποιότητας νερού. Ο περιορισμός των διαθέσιμων υδατικών πόρων επιβάλλει τον σωστό σχεδιασμό, την σωστή προστασία και την σωστή διαχείριση των δικτύων ύδρευσης. Η παρούσα διπλωματική εργασία διερευνά την επίλυση του πρωτεύοντος δικτύου ύδρευσης του Mexico City, για διακοπτόμενη και συνεχή λειτουργία και την σύγκριση μεταξύ τους. Στα πρώτα κεφάλαια της εργασίας αναφέρονται τα θεμελιώδη υδραυλικά μεγέθη, καθώς και οι μέθοδοι επίλυσης που βασίζονται στα μεγέθη αυτά. Οι μέθοδοι αυτές είναι η μέθοδος Cross, η μέθοδος Newton-Raphson και η γραμμική μέθοδος, οι οποίες αποτελούν το θεμέλιο για την μέθοδο Gradient, που χρησιμοποιεί το EPANET., καθώς χρησιμοποιεί στοιχεία και από την μέθοδο Newton – Raphson αλλά και από την γραμμική μέθοδο. Η επίλυση του δικτύου έγινε με την χρήση λογισμικού προγράμματος EPANET. Για την επίτευξη του στόχου της εργασίας, ήταν αναγκαίο να γίνει μοντελοποίηση του δικτύου δύο φορές, μία για διακοπτόμενη λειτουργία και μία για συνεχή λειτουργία. Στα αποτελέσματα της διακοπτόμενης λειτουργίας, προέκυψε ότι η πίεση ήταν πιο υψηλή από την αποδεκτή, γεγονός που οφείλεται στις παραδοχές που έγιναν λόγω έλλειψης δεδομένων. Στην περίπτωση της συνεχούς λειτουργίας, επιλύθηκε το δίκτυο σε 24ωρη λειτουργία. Από τα αποτελέσματα προέκυψαν αρκετές αρνητικές τιμές, γεγονός που δεν μπορεί να υφίσταται και για αυτό τον λόγο δεν μπορούν να προκύψουν διαγράμματα. Συμπερασματικά, είναι αντιληπτό ότι το υφιστάμενο δίκτυο του Mexico City, δεν μπορεί να δώσει τα απαιτούμενα ύψη πίεσης σε συνεχή λειτουργία. Γεγονός το οποίο αντιμετωπίζεται είτε με την αλλαγή των διαμέτρων των αγωγών, είτε με την τοποθέτηση των απαραίτητων αντλιών.