أثر أحداث الأمطار على التقييم الكمي والنوعي لنظام الصرف الصحي: دراسة حالة لحي الشهداء بمدينة السماوة.

رسالة ماجستير

اسم الباحث : مريم حسن محمد

اسم المشرف : أ.د. واقد حميد حسن + أ.م.د. حيدر محمد نعمة

الكلمات المفتاحية :

الكلية : كلية الهندسة

الاختصاص : الهندسة المدنية

سنة نشر البحث : 2021

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

زاد الجريان السطحي لمياه العواصف وتدفقها إلى أنظمة الصرف الصحي بسبب التوسع الحضري الواسع وتقادم البنية التحتية الموجودة. توضح هذه الدراسة تطبيق نموذج إدارة مياه الأمطار (SWMM) للتنبؤ بكمية مياه الصرف الصحي وكذلك جودة نظام الصرف الصحي لمنطقة الدراسة في حي الشهداء الناتج عن تسرب مياه الأمطار السطحية إلى نظام الصرف الصحي أثناء أحداث الأمطار المختلفة. فترات العودة. كما تم اقتراح حلول لتقليل كمية وتحسين جودة مياه الصرف الصحي أثناء هطول الأمطار. تمت معايرة نموذج الكمية يدويًا عن طريق تغيير خاصية المستجمعات الفرعية المؤثرة باستخدام التصريفات المنمذجة والمقاسة. كانت قيم متوسط الخطأ التربيعي الطبيعي NMSE (0.103) ومعامل الارتباط R (0.85) ضمن الحدود المقبولة وأثبتت صحة النموذج. بينما في نموذج الجودة ، أشارت نتائج تحليل الحساسية إلى أن الحد الأقصى المحتمل للتراكم كان المعامل الأكثر حساسية لمعايرة النموذج. تمت معايرة نموذج الجودة باستخدام حدث هطول الأمطار الحقيقي ، وأثبتت معاملات التحقق الإحصائي R 0.8 إلى 0.83 NMSE من 0.016 إلى 0.032 صحة النموذج. أشارت نتائج التقييم للنموذج الكمي إلى أن النظام كان يعمل بشكل جيد للغاية في تدفق الطقس الجاف ولكنه غمر في بعض المواقع أثناء تدفق مياه العواصف عند تدفق الطقس الرطب. استجابة لهطول الأمطار ، أظهرت زيادة فترة العودة من 2 إلى 25 سنة زيادة في حجم فيضان نظام الصرف الصحي ونسبة غرف التفتيش من 1،453 متر مكعب و 10٪ إلى 2،115 متر مكعب و 24٪ على التوالي. على النقيض من ذلك ، فإن اقتراح إضافة خطين إضافيين للصرف الصحي قد قلل بشكل كبير من أحداث الفيضانات. أظهرت نتائج تقييم جودة مياه الصرف الصحي أن تركيز الملوثات ارتفع إلى مستواه الأقصى بعد 20 دقيقة من هطول الأمطار ، ثم انخفض تدريجياً إلى قيمة دنيا ثابتة قليلاً بعد ساعتين. أدى الحل المقترح للتطوير المنخفض التأثير LID إلى خفض تركيزات الملوثات بنسبة 75-77٪ و 52-55٪ و7-10٪ لجميع الملوثات عند العودة في خمس سنوات وعشر سنوات وخمسة وعشرين سنة على التوالي. في الختام ، يعد .SWMM أداة قوية للغاية للتنبؤ بأحجام الفيضانات وكيف تتغير تركيزات الملوثات في شدة هطول الأمطار المختلفة ـ SWMM اقتراح حلول لتقليل كل من الفيضانات والملوثات في نظام الصرف الصحي.

Rp-The impact of rainfall events on quantitative and qualitative assessment of sanitary sewers system Case study of Al-Shuhada quarter in Al- Sam.pdf

Stormwater surface runoff and its inflow to sewer systems have increased due to vast urbanization and aging of existed infrastructure. This study describes the application of stormwater management model (SWMM) for predicting the sewage quantity as well as quality of the sanitary sewer system of the study area Al-Shuhada quarter resulting from the stormwater surface runoff leakage to the sewage system during rainfall events at different return periods. Also, solutions to reduce both quantity and improve quality of sewage during rainfall events were suggested. The quantity model was manually calibrated by changing the influential subcatchment characteristic using modeled and measured discharges. Normalized mean square error NMSE (0.103) and correlation coefficient R (0.85) values were within the acceptable limits and proved that the model is valid. While in quality model, the results of sensitivity analysis indicated that possible maximum buildup was the parameter with the greatest sensitivity for model calibration. The quality model was calibrated using real rainfall event, and statistical validation coefficients of R (0.8 to 0.83) and NMSE (0.016 to 0.032) proved that the model is valid. Evaluation results of quantity model indicated that the system was very well operated at dry weather flow but flooded at some locations during the inflow of stormwater at wet weather flow. As a response to rainfall of event, increased return period from 2 to 25 years showed an increase in sanitary sewage system flooding volume and flooding manholes percentage from 1,453 m3 and 10% to 2,115 m3 and 24%, respectively. By contrast, proposing the addition of extra two sewer lines has highly reduced the flooding events. The sewage quality assessment results showed that pollutants concentration increased to their maximum level after 20 min of rainfall, and then gradually decreased to a slightly constant minimum value after 2 hours. The proposed solution of low impact development LID reduced the pollutants concentrations by 75-77%, 52-55%, and 7-10% for all pollutants at returns at five years, ten years, and twenty-five years, respectively. In conclusion, the SWMM is a very powerful tool for predicting flood volumes and how pollutant concentrations change in different precipitation intensities, and the SWMM is capable to propose solutions to reduce both floods and pollutants in sanitary sewer system.