برای طرح اقتصادی شبکه های جمع آوری آب سطحی و فاضلاب، از روشهای متنوعی استفاده شده است. در این مقاله، با استفاده از تکنیک برنامه ریزی پویای تفاوتهای گسسته(DDDP)  که یکی از گزینه های برنامه ریزی پویاست بهره گرفته شده است. برای هر کدام از لوله های شبکه، می توان ترکیبات متعددی از نظر عمق کارگذاری، شیب کارگذاری و قطرهای متفاوت در نظر گرفت که از نظر هیدرولیکی و فنی قیود طراحی را ارضا کند. اما از نظر اقتصادی ترکیبات محدودی وجود دارند که هزینه ها را کمینه کنند. الگوریتم برنامه ریزی پویای تفاوتهای گسسته براساس تعیین یک جواب اولیه برای شبکه و سپس بهبود آن در طی تکرارهای متوالی چه از نظر اقتصادی و چه از نظر فنی عمل می کند. برای محدود کردن دامنه جستجوی ما بین حالتهای ممکن شیب و قطر برای هر یک از لوله ها و در طی هر کدام از تکرارها، اقدام به تعریف یک محدوده از جوابهای مورد قبول در طی هر تکرار می شود که در اصطلاح کوریدور نامیده می شود. این محدوده در طی هر تکرار به سمت جواب بهینه نهایی تقریب پیدا می کند. با توجه به مطالب بالا برای طرح بهینه شبکه های فاضلاب به کمک الگوریتم برنامه ریزی پویای تفاوتهای گسسته اقدام به تدوین یک برنامه رایانه ای شد که در اصطلاح اسنوپ نامیده می شود. برای شناسایی تواناییهای تدوین شده اقدام به حل چند مثال نمونه شد. با توجه به نتایج حاصله، ملاحظه شد که جوابهای اسنوپ در مقایسه با کارهای مشابه از قابلیت مناسب برخوردار است.

پژوهش حاضر مبتنی بر ارائه روش بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک برای طراحی شبکه های جمع آوری فاضلاب است. به منظور تدوین مدل بهینه سازی، با مطالعه فهرست بهای پایه شبکه جمع آوری فاضلاب، صورت جلسات کارگاهی و صورت وضعیت های پیمانکاران، تابع هزینه ای بر اساس متغیرهای شیب و قطر لوله ها استخراج شده و به عنوان تابع هدف کمینه سازی هزینه به کار گرفته شده است. نتایج حاصله نشان دهنده کارایی مدل بهینه سازی ارائه شده در کمینه سازی هزینه اجرای شبکه های جمع آوری فاضلاب است، به طوری که استفاده از این مدل در طراحی شبکه جمع آوری فاضلاب شهر ارومیه، کاهش 13 درصدی هزینه اجرا را به دنبال دارد. از مزیت های این مدل، توجه به مسائل اجرایی و عدم ایجاد منهول ریزشی در نقاط اتصال لوله ها می باشد. در این پژوهش همچنین با ارائه روشی برای محاسبه آب باران، تاثیر آب باران در طراحی شبکه های فاضلاب مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصله برای شبکه جمع آوری فاضلاب شهر ارومیه بیانگر ورود مقادیر قابل توجه آب باران (تا 10 برابر دبی فاضلاب) به داخل شبکه بوده و اعمال آب باران در محاسبات طراحی منجر به افزایش قابل توجه سایز لوله ها و هزینه اجرای شبکه می شود.

با توجه به هزینه بالای ساخت سیستم های جمع آوری فاضلاب و نقش کلیدی که این سیستم ها در ارائه خدمات به ساکنین شهرها و حفاظت محیط زیست ایفا می کنند،‏ بهینه نمودن هزینه های ساخت و اجرای شبکه های جمع آوری فاضلاب نقش اساسی در اجرای سریعتر و هر چه بیشتر چنین طرح هایی در سراسر کشور خواهد داشت. بر اساس تجارب کشورهای پیشرفته در زمینه نگهداری و بهره برداری از شبکه های موجود،‏ علاوه بر بهینه نمودن هزینه های ساخت شبکه،‏ بهینه سازی عملکرد سیستم به منظور کاهش هزینه های زمان بهره برداری و نگهداری شبکه از اهمیت بسزایی برخوردار است. بنابراین طرح شبکه ای با سرویس دهی مطلوب و قابلیت اطمینان بالا که قادر به انتقال فاضلاب بدون ایجاد بار هیدرولیکی اضافی به سیستم باشد،‏ باید مورد توجه قرار گیرد. در این تحقیق،‏ بهینه سازی شبکه جمع آوری فاضلاب خانگی با هدف حداقل ساختن هزینه های ساخت و راهبری شبکه با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک و همچنین گنجاندن قیود شاخص های عملکرد شبکه و قید قابلیت اطمینان علاوه بر قیود مرسوم در طراحی شبکه های فاضلاب انجام شده است. در این راستا کوشش شده است تعریف مناسبی از قابلیت اطمینان شبکه فاضلاب ارائه شود و از شاخص های عملکرد شبکه در ارزیابی کارآمدی آن استفاده گردیده است. عملکرد مناسب مدل پیشنهادی در مقایسه با سایر مدل ها با حل مساله نمونه در حالت مشابه از نظر قیود،‏ نشان داده شده است. همچنین با حل مساله نمونه در حالت هایی که قید عملکرد هیدرولیکی شبکه و قابلیت اطمینان منظور شده است،‏ مشاهده می شود با افزایش اندکی در هزینه ساخت شبکه از احتمال بروز مشکلات ناشی از تحمیل اضافه بار هیدرولیکی به سیستم و اثرات زیست محیطی کاسته می شود.

زمینه و هدف: شبکه های فاضلابرو و تصفیه خانه ها محیطی مناسب برای رشد و تکثیر بعضی از گونه های سوسریها می باشند. باتوجه به اینکه هر ساله شرکت آب و فاضلاب استان برای سمپاشی به منظور کنترل سوسری ها هزینه های زیادی را متقبل می شود، مطالعه حاضر به منظور تعیین فون سوسری ها در شبکه فاضلاب شهر قم و انتخاب بهترین روش مبارزه می باشد تا یک کنترل موفقیت آمیز با کم ترین هزینه ممکن انجام گیرد.روش بررسی: در این طرح تعداد 120 آدمرو در قسمت های مختلف شهر قم انتخاب و پس از شمارش تعداد سوسری های آنها به گروه های مختلف تقسیم و در هر گروه یک نوع سم و در مجموع 8 نوع سم شامل دیازینون، سیمپراتور، دورسبان، آیکون، فایکام، سایپرمترین، دلتامترین و سولفاک مورد استفاده قرار گرفتند. یک گروه ازمنهول ها نیز به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. شمارش و بررسی نوع سوسری ها درآدمروهای انتخاب شده قبل از سمپاشی، یک ماه و 5 ماه بعد از سمپاشی انجام گردید.یافته ها: نتایج وفورگیری نشان داد که منطقه تحت مطالعه صد درصد آلوده می باشد. وفور منهولهای تحت مطالعه به سوسری حداقل 4 عدد و حداکثر 3600 عدد در یک منهول مشاهده گردید. کاربرد حشره کش های دورسبان، سیمپراتور، سولفاک و دلتامترین به صورت ابقایی به مقدار 2 گرم در متر مربع، 100 درصد جمعیت سوسری ها را در شبکه فاضلابرو کنترل کردند. سموم آیکون، فایکام، سایپرمترین و دیازینون نتایج کمتر از 100 درصد در یک ماه بعد از سمپاشی در کنترل سوسری ها داشته اند. جمعیت سوسری ها 5 ماه بعد از مصرف سم دورسبان در حد نزدیک به صفر (99.78) باقی مانده است. روش مه پاشی منهولها با سیمپراتور، 100 درصد سوسری ها را کنترل کرده است.نتیجه گیری: موثرترین روش کنترل سوسری ها مربوط به کاربرد سم دورسبان EC به مقدار 2 گرم در متر مربع در شروع فصل گرما می باشد با توجه به نتایج مبارزه و هم چنین شرایط آب و هوایی شهر قم در صورتیکه زمان مبارزه صحیح انتخاب شود (20 اردیبهشت تا 20 خرداد) با اجرای یک بار مه پاشی و یک بارسمپاشی ابقایی به فاصله 1-1.5 ماه با تقدم مه پاشی با دورسبان یا سیمپراتور می توان جمعیت سوسری ها را به مدت طولانی در حد صفر نگاه داشت. نتایج آزمون های آماری انجام شده نشان داد کاهش میزان سوسری ها 1ماه پس از سمپاشی در تمام موارد معنی دار بوده است (Pvalue<0.05)، ولی این کاهش بعد از 5 ماه در تمام موارد معنی دار نبوده است. هم چنین کاهش سوسری ها درمنهول های شاهد یک و 5 ماه بعد معنی دار نبوده است.

فاضلاب تازه دارای مقداری اکسیژن است که با گذشت زمان و در طول خطوط فاضلاب، صرف اکسیداسیون مواد آلی می شود و در نهایت با مصرف شدن اکسیژن و بدنبال آن ایجاد شرایط بی هوازی و شروع فرایند احیا سولفات ها و فعل و انفعالات متعاقب آن، خسارات اقتصادی و اکولوژیکی عظیمی وارد می شود.این تحقیق به منظور بررسی میزان مصرف اکسیژن محلول در طول خطوط شبکه های جمع آوری فاضلاب صورت گرفت. در این راستا خط اصلی تصفیه خانه فاضلاب صاحب قرانیه تهران به طول 863 متر و با قطر 300 میلی متر به عنوان پایلوت انتخاب و در 10 نقطه از طول خط اصلی میزان اکسیژن محلول به روش ید و متری وینکلر از ابتدا تا انتهای شبکه از 2.73mg/l به 1.5mg/l  کاهش یافت و نسبت h/D از 4.5 درصد تا 29.7 درصد بدست آمد که افزایش نسبت h/D با Do نسبت عکس داشت، BOD5 در ماه های مختلف سال اندازه گیری شد و احتمال وقوع 50 درصد BOD5 که معادل میانگین BOD5 می باشد 194 میلی گرم در لیتر به دست آمده ضمن اینکه درجه حرارت متوسط فاضلاب 20.3 درجه سانتی گراد برآورد شد که با میانگین سرعت 2.05 متر بر ثانیه میزان کاهش اکسیژن در خط اصلی شبکه 8.99 میلی گرم در لیتر در ساعت به دست آمد.می توان با استناد به مقادیر مصرف اکسیژن در خطوط شبکه های مختلف تمهیدات لازم را در جهت پیشگیری از شرایط بی هوازی و متعاقب آن تولید گاز سولفید هیدروژن و پدیده خوردگی به کار گرفت.

سامانه های فاضلاب به عنوان یکی از مهم ترین زیرساخت های شهری، وظیفه جمع آوری و تصفیه فاضلاب تولیدی به منظور بازگشت به طبیعت و یا استفاده مجدد از فاضلاب را بر عهده دارند که یکی از مهم ترین بخش های این سامانه ها، شبکه های جمع آوری فاضلاب است. عواقب ناگوار ایجاد شکست در این سامانه ها گاهی به حدی است که کارکرد بخشی از شهر را دچار اختلال می کند. عملکرد مناسب یک شبکه جمع آوری فاضلاب وابسته به برنامه بهره برداری و نگهداری آن است که با شناخت نقاط دارای احتمال شکست بالا، می توان با انجام بازرسی های مبتنی بر وضعیت سیستم، عملکرد و کارایی شبکه را به میزان قابل توجهی افزایش داد. در پژوهش حاضر، مدلی برای محاسبه احتمال رویداد شکست در شبکه های جمع آوری فاضلاب با استفاده از شبکه بیزین معرفی شده است که با توجه به قابلیت های شبکه های بیزین و ویژگی های سیستم های فاضلاب، مدل ارائه شده از کارایی بالایی برخوردار است. روش ارائه شده دارای چهار گام اساسی آماده سازی ورودی های مدل، آموزش شبکه بیزین، صحت سنجی شبکه آموزش دیده و دریافت نتایج خروجی است. برای نشان دادن کاربرد روش معرفی شده، قسمتی از شبکه جمع آوری فاضلاب شهر تهران به عنوان مطالعه موردی انتخاب شد و با استفاده از احتمال رویداد شکست به دست آمده از مدل، فاضلابروها در پنج گروه از جهت اولویت برنامه های بازرسی و نگهداری تقسیم شده اند. نتایج، نشان دهنده احتمال شکست خیلی کم و کم (37 درصد) و متوسط (60 درصد) برای اکثر فاضلابروهای موجود در شبکه است که البته نو بودن بخش عمده شبکه جمع آوری فاضلاب تهران، می تواند از جمله عوامل آن باشد.

پارامترهای ورودی در طراحی و ارزیابی عملکرد هیدرولیکی شبکه های جمع آوری فاضلاب دقیق نیستند و در معرض عدم قطعیت فراوان قرار دارند. در این تحقیق، یک روش جدید برای تجزیه و تحلیل عدم قطعیت جریان در شبکه های فاضلاب بر پایه منطق فازی ارائه شده است که از انعطاف کامل در انتخاب پارامترهای ورودی و سهولت در محاسبات و کاربرد برخوردار است. روش بر بخشی از شبکه جمع آوری شهر مشهد، به عنوان مطالعه موردی، اعمال شد. بررسی نتایج نشان داد که چنین تجزیه و تحلیل عدم قطعیتی می تواند تصویر مناسبی از عملکرد جریان و متغیرهای اصلی آن یعنی دبی، سرعت و عمق جریان در اختیار طراحان و بهره برداران قرار دهد. این امر می تواند در ارزیابی عملکرد هیدرولیکی یک شبکه، با وارد نمودن طیف وسیع تری از مقادیر متغیرهای اصلی، کمک نماید.

طراحی شبکه های جمع آوری فاضلاب شامل قیود و ضوابط فنی گسترده ای می شود. این مهم، ارائه آلترناتیوهای امکان پذیر را برای طراح بسیار دشوار و زمان بر می سازد. از سوی دیگر به منظور ارائه یک طرح اقتصادی و یا به تعبیری بهینه سازی شبکه مورد مطالعه، روش اعمال قیود بسیار حائز اهمیت است و دامنه کاربرد روشهای بهینه سازی را در این خصوص محدود می نماید.در تحقیق حاضر یک مدل ریاضی توام تحلیل هیدرولیکی و طراحی به گونه ای توسعه داده شده است که همه محدودیتها و ضوابط طراحی شبکه های جمع آوری فاضلاب به طور خودکار در آن تامین می شوند. در اینجا یک آلترناتیو نرمال طراحی به صورت برداری دلخواه و بدون شرط از مقادیر بین صفر و یک تعریف می گردد. این بردار نماینده قطر و شیب لوله ها و موقعیت ایستگاههای پمپاژ در سیستم است. سپس مقادیر نرمال با توجه به هیدرولیک جریان و قیود مساله کد برداری شده و آلترناتیو طراحی اصلی بازتولید می شود. با استفاده از این مدل هر آلترناتیو ورودی امکان پذیر است و لذا مساله طراحی شبکه کاملا بدون شرط قابل حل خواهد بود. در انتها کاربرد مدل پیشنهادی با تعریف و تحلیل یک شبکه نسبتا بزرگ نشان داده شد. همچنین برای نمایش سهولت و قابلیت مدل در همراهی با روشهای بهینه سازی نیز از روش شبیه سازی ذوب فلزات به منظور ارائه طرح اقتصادی سیستم بهره گرفته شد. نتایج نشان می دهد که هزینه ساخت شبکه و سرعت همگرایی بهینه سازی با استفاده از مدل بدون شرط پیشنهادی به طور قابل ملاحظه ای بهبود می یابد.