Risk and hydraulic reliability analysis of water distribution systems

(2003) Risk and hydraulic reliability analysis of water distribution systems. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
10404.pdf

Download (1MB) | Preview

Arabic Abstract

في هذه الدراسة تم تطوير طريقة يمكن من خلالها تقييم الموثوقية الهيدروليكية لنظم توزيع شبكات المياه آخذاً في الاعتبار التغير العشوائي لضغط المياه في شبكات التوزيع الناتجة عن المدخلات الغير مؤكدة لخصائص الشبكة . ولتحقيق أهداف الدراسة تم استخدام برنامج يحاكي حركة المياه في الشبكات (EPANET) ، وتم توليد مدخلات البرنامج العشوائية باستخدام طريقتين هما : مونت كارلو (Monte Carlo) ، وبوت سترابنق (Boot strapping) ، ومن ثم تم تبني طريقة (minimum cut set) المجموعات الصغرى المتقطعة لحساب الموثوقية الهيدروليكية لشبكة التوزيع . وتم تطبيق الطريقة المقترحة على شبكة مياه فرضية للتأكد من كفاءتها ومن ثم تم تطبيقها على شبكة مياه مدينة الخبر . وأوضحت نتائج الدراسة بأن الموثوقية الهيدروليكية لشبكة توزيع مياه الخبر تقدر بـ 67% مما يدل على موثوقية غير عالية لشبكة توزيع الخبر مقارنة بالمقاييس العالمية . وخلصت الدراسة إلى بعض التوصيات التي من شأنها تبنيها تحسين الأداء الهيدروليكي لشبكة توزيع المياه بمدينة الخبر ومن ثم تحقيق موثوقية عالية للشبكة .

English Abstract

In this study, reliability analysis of water distribution systems is performed by focusing on the hydraulic failure of the water distribution system. It considers systems failures due to pressure heads at the junctions which are unable to satisfy the requirements. At first input random variables are generated for the Monte Carlo approach by using the statistical analysis package STATISTICA, and for bootstrapping input random variables are generated by MATLAB. The hydraulic simulation software EPANET is used to perform hydraulic analysis for each set of generated input random variables, and nodal pressures are calculated. Finally, nodal and system reliability is calculated by adopting a minimum cut set approach, which involves the use of pipe failure probabilities. A methodology based on Generic Expectation Function (GEF) is developed to calculate a pipe failure probability which is found to be more realistic. In this study, based on the described methodology, reliability analysis is performed for Al-Khobar water distribution system. The results show that the hydraulic reliability of Al-Khobar water distribution system is approximately 67%, including low hydraulic reliability compared to similar distribution systems. Accordingly, the study proposes several recommendations to improve the hydraulic reliability of Al-Khobar water distribution system.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Civil Engineering
Department: College of Design and Built Environment > Civil and Environmental Engineering
Committee Advisor: Al-Zahrani, Muhammad A.
Committee Members: Allayla, Rashid I. and Al-Suwaiyan, Mohammad S.
Depositing User: Mr. Admin Admin
Date Deposited: 22 Jun 2008 14:04
Last Modified: 01 Nov 2019 14:00
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/10404