जल आपूर्ति नेटवर्क
जल आपूर्ति नेटवर्क या जल आपूर्ति प्रणाली अभियंता हाइड्रोलोजिक और हाइड्रोलिक घटकों की प्रणाली है जो जल आपूर्ति प्रदान करती है। जल आपूर्ति प्रणाली में सामान्यतः निम्नलिखित अंतर्निहित हैं:
- जल निकासी बेसिन (जल शोधन- पीने के जल के स्रोत देखें)
- कच्चे जल का संग्रह बिंदु (ऊपर या नीचे) जहां जल जमा होता है, जैसे एक झील, नदी, या भूमिगत जलभृत से भूजल। कच्चे जल को भूमिगत जल नलिकाओं, ढकी हुई सुरंगों या भूमिगत जल पाइपों का उपयोग करके जल शोधन सुविधाओं में स्थानांतरित किया जा सकता है।
- जल शोधन सुविधाएं। उपचारित जल को जल के पाइप (सामान्यतः भूमिगत) का उपयोग करके स्थानांतरित किया जाता है।
- जल भंडारण सुविधाएं जैसे जलाशयों, जल की टंकियों, या जल के टावर। छोटी जल प्रणालियां जल को कुंड या दबाव वाहिकाओं में रख सकती हैं। ऊपरी मंजिलों तक पहुँचने के लिए जल को स्थानीय रूप से दबाव जहाजों में रखने की आवश्यकता हो सकती है।
- अतिरिक्त पानी के दबाव वाले घटकों जैसे पंपिंग स्टेशनों को भूमिगत या ऊपर के भूमिगत जलाशयों या कुंड के आउटलेट पर स्थित होने की आवश्यकता हो सकती है (यदि गुरुत्वाकर्षण प्रवाह अव्यावहारिक है)।
- उपभोक्ताओं को पानी के वितरण के लिए एक पाइप नेटवर्क (जो निजी घर या औद्योगिक, वाणिज्यिक, या संस्थान प्रतिष्ठान हो सकते हैं) और अन्य उपयोग बिंदु (जैसे अग्नि हाइड्रेट्स)
- सफाई नाला (भूमिगत पाइप, या कुछ विकासशील देशों में भूमिगत खाई) के संपर्क सामान्यतः जल उपभोक्ताओं के नीचे की ओर पाए जाते हैं, लेकिन सीवर प्रणाली को जल आपूर्ति प्रणाली के हिस्से के बजाय एक अलग प्रणाली माना जाता है।
जल आपूर्ति नेटवर्क प्रायः जल उद्योग की सार्वजनिक उपयोगिता द्वारा संचालित होते हैं।
जल निकासी और कच्चे जल हस्तांतरण
कच्चे पानी (उपचारित) एक सतही जल स्रोत से होता है (जैसे एक झील या एक नदी पर अंतर्ग्रहण) या एक भू जल स्रोत से (जैसे कि भूमिगत जलभृत से प्राप्त जल कूप) जो जल संसाधन प्रदान करता है।
कच्चे पानी को पानी की शुद्धिकरण सुविधाओं में स्थानांतरित कर दिया जाता है, बिना पानी वाले नलिकाओं, कवर सुरंगों या भूमिगत जल पाइप का उपयोग करके।
जल उपचार
वास्तव में सभी बड़ी प्रणालियों को पानी का इलाज करना चाहिए; एक तथ्य जो विश्व स्वास्थ्य संगठन (डब्ल्यूएचओ) या संयुक्त राज्य पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) जैसे वैश्विक, राज्य और संघीय एजेंसियों द्वारा सख्ती से विनियमित है। उत्पाद के उपभोक्ता तक पहुंचने से पहले और बाद में (जब इसे फिर से डिस्चार्ज किया जाता है) जल उपचार होना चाहिए। पानी की शुद्धिकरण सामान्यतः अंतिम वितरण बिंदुओं के करीब होता है ताकि पंपिंग लागत को कम किया जा सके और उपचार के बाद दूषित होने की संभावना है।
पारंपरिक सतही जल उपचार संयंत्रों में सामान्यतः तीन चरण होते हैं: स्पष्टीकरण, निस्पंदन और कीटाणुशोधन। स्पष्टीकरण कणों के अलगाव को दर्शाता है (गंदगी, जैविक पदार्थ आदि) पानी की धारा से रसायन जोड़ (यानी फिटकरी, फेरिक क्लोराइड) कण प्रभारों को अस्थिर करता है और पानी की धारा से निकलने या बाहर निकलने के द्वारा उन्हें स्पष्टीकरण के लिए तैयार करता है। रेत, एंथ्रेसाइट या सक्रिय कार्बन फिल्टर पानी की धारा को परिष्कृत करते हैं, छोटे पार्टिकुलेट पदार्थ को हटा देते हैं। जबकि कीटाणुशोधन के अन्य तरीके मौजूद हैं, पसंदीदा विधि क्लोरीन जोड़ के माध्यम से है। क्लोरीन प्रभावी रूप से बैक्टीरिया और अधिकांश वायरस को मारता है और आपूर्ति नेटवर्क के माध्यम से पानी की आपूर्ति की रक्षा के लिए एक अवशिष्ट बनाए रखता है।
जल वितरण नेटवर्क
यदि यह मानव उपभोग के लिए आवश्यक जल गुणवत्ता मानकों को पूरा करता है तो इसे पीने योग्य पानी कहा जाता है।
आपूर्ति नेटवर्क में जल को धनात्मक दबाव में बनाए रखा जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि जल नेटवर्क के सभी हिस्सों तक पहुंचता है, प्रत्येक टेक-ऑफ बिंदु पर पर्याप्त प्रवाह उपलब्ध है और यह सुनिश्चित करने के लिए कि जमीन में अनुपचारित जल नेटवर्क में प्रवेश नहीं कर सकता है। नेटवर्क में उच्चतम स्थानीय बिंदु पर निर्मित भंडारण टैंकों में जल को पंप करके सामान्यतः जल पर दबाव डाला जाता है। एक नेटवर्क में ऐसे कई सेवा भंडार हो सकते हैं।
छोटी घरेलू प्रणालियों में, जल को एक दबाव पोत या एक जल के कुएं से भी दबाया जा सकता है (बाद वाले को अतिरिक्त दबाव की आवश्यकता होती है)। यह जल के दबाव की आपूर्ति के लिए एक जल मीनार या किसी अन्य ऊंचे जल भंडार की आवश्यकता को समाप्त करता है।
इन प्रणालियों को सामान्यतः स्थानीय सरकारों जैसे शहरों या अन्य सार्वजनिक संस्थाओं के स्वामित्व और रखरखाव में रखा जाता है, लेकिन कभी-कभी एक वाणिज्यिक उद्यम (पानी निजीकरण देखें) द्वारा संचालित किया जाता है। जल आपूर्ति नेटवर्क समुदायों, काउंटियों और नगरपालिकाओं की मास्टर योजना का हिस्सा हैं। उनकी योजना और डिजाइन के लिएशहरी योजनाकार और असैनिक अभियंत्रण की विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है, जिन्हें पाइप नेटवर्क विश्लेषण और अन्य उपकरणों का उपयोग करते हुए स्थान, वर्तमान मांग, भविष्य की वृद्धि, रिसाव, दबाव, पाइप आकार, दबाव नुकसान, अग्निशमन प्रवाहआदि जैसे कई कारकों पर विचार करना चाहिए।
जैसे-जैसे पानी वितरण प्रणाली से गुजरता है, जल की गुणवत्ता रासायनिक प्रतिक्रियाओं और जैविक प्रक्रियाओं से खराब हो सकती है। वितरण प्रणाली में धातु पाइप सामग्री के संक्षारण से अवांछनीय सौंदर्य और स्वास्थ्य प्रभावों के साथ धातुओं को पानी में छोड़ा जा सकता है। लौह पाइप से लोहे को जारी करने से नल पर लाल पानी की ग्राहक रिपोर्ट हो सकती है। तांबा पाइप से तांबा जारी करने से ग्राहक को नीले पानी और/या धातु के स्वाद की रिपोर्ट मिल सकती है। सीसा की रिहाई तांबे के पाइप को एक साथ या पीतल के नल सम्बन्धी उपकरणादि से जोड़ने के लिए इस्तेमाल किया जाता है। उपभोक्ता के नल पर तांबा और सीसा स्तर उपभोक्ता के स्वास्थ्य की रक्षा के लिए विनियमित हैं।
उपयोगिताएं प्रायः वितरण से पहले पानी के रसायन विज्ञान को समायोजित करती हैं ताकि इसकी संक्षारणशीलता को कम किया जा सके। सरलतम समायोजन में पीएच और क्षारीयता के नियंत्रण को अंतर्निहित किया गया है ताकि एक पानी का उत्पादन किया जा सके जो कैल्शियम कार्बोनेट की एक परत जमा करके संक्षारण को पास करने की प्रवृत्ति रखता है। संक्षारण अवरोधक को प्रायः पानी में धातुओं की रिलीज को कम करने के लिए जोड़ा जाता है। पानी में मिलाया जाने वाला सामान्य संक्षारण अवरोधक फॉस्फेट और सिलिकेट होते हैं।
जल वितरण में जैविक रूप से सुरक्षित पेयजल का रखरखाव एक और लक्ष्य है। सामान्यतः, एक क्लोरीन आधारित कीटाणुनाशक, जैसे सोडियम हाइपोक्लोराइट या मोनोक्लोरामाइन को पानी में जोड़ा जाता है क्योंकि यह उपचार संयंत्र छोड़ देता है। बूस्टर स्टेशनों को वितरण प्रणाली के भीतर रखा जा सकता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वितरण प्रणाली के सभी क्षेत्रों में कीटाणुशोधन का पर्याप्त स्तर है।
टोपोलॉजी
बिजली की लाइनों, सड़कों और माइक्रोवेव रेडियो नेटवर्क की तरह, जल प्रणालियों में एक लूप (ग्राफ सिद्धांत) या शाखा नेटवर्क टोपोलॉजी, या दोनों का संयोजन हो सकता है। पाइपिंग नेटवर्क गोलाकार या आयताकार होते हैं। यदि जल वितरण का कोई एक हिस्सा मुख्य रूप से विफल रहता है या मरम्मत की आवश्यकता होती है, तो उस अनुभाग को नेटवर्क पर सभी उपयोगकर्ताओं को बाधित किए बिना अलग किया जा सकता है।
अधिकांश प्रणालियों को ज़ोन में विभाजित किया गया है।[1] किसी क्षेत्र की सीमा या आकार का निर्धारण करने वाले कारकों में अंतर्निहित हो सकते हैं हाइड्रोलिक्स, टेलीमेट्री प्रणाली, इतिहास और जनसंख्या घनत्व। कभी-कभी प्रणाली को एक विशिष्ट क्षेत्र के लिए डिजाइन किया जाता है फिर विकास को समायोजित करने के लिए संशोधित किया जाता है। भूभाग जलडौलिक और कुछ प्रकार की टेलीमेट्री को प्रभावित करता है। जबकि प्रत्येक क्षेत्र एक स्टैंड-अलोन प्रणाली के रूप में काम कर सकता है, सामान्यतः उपकरण विफलताओं या प्रणाली विफलताओं का प्रबंधन करने के लिए इंटरकनेक्ट जोन की कुछ व्यवस्था है।
जल नेटवर्क रखरखाव
जल आपूर्ति नेटवर्क सामान्यतः जल उपयोगिता की अधिकांश परिसंपत्तियों का प्रतिनिधित्व करते हैं। कम्प्यूटरीकृत रखरखाव प्रबंधन प्रणाली (सीएमएमएस) का उपयोग करके रखरखाव कार्यों का व्यवस्थित प्रलेखन जल उपयोगिता के सफल संचालन की कुंजी है।[why?]
सतत शहरी जल आपूर्ति
एक टिकाऊ शहरी जल आपूर्ति नेटवर्क पीने योग्य जल के प्रावधान से संबंधित सभी गतिविधियों को अंतर्निहित करता है। शहरी क्षेत्रों में जल आपूर्ति के लिए सतत विकास का महत्व बढ़ रहा है। जल आपूर्ति प्रणालियों में नवीन जल प्रौद्योगिकियों को अंतर्निहित करने से स्थायी दृष्टिकोण से जल आपूर्ति में सुधार होता है। नवीन जल प्रौद्योगिकियों का विकास जल आपूर्ति प्रणाली को लचीलापन प्रदान करता है, एक एकीकृत वास्तविक विकल्प दृष्टिकोण के आधार पर स्थिरता का एक मौलिक और प्रभावी साधन तैयार करता है।[2] जल मानव अस्तित्व के लिए एक आवश्यक प्राकृतिक संसाधन है। प्रत्येक औद्योगिक और प्राकृतिक प्रक्रिया में इसकी आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, इसका उपयोग तेल शोधशाला के लिए, हाइड्रो-मेटलर्जिकल प्रक्रियाओं में तरल-तरल निष्कर्षण के लिए, ठंडा करने के लिए, लोहे और इस्पात उद्योग में स्क्रबिंग के लिए और भोजन में कई कार्यों के लिए किया जाता है। प्रसंस्करण सुविधाएं।
शहरी जल आपूर्ति नेटवर्क को डिजाइन करने के लिए एक नया दृष्टिकोण अपनाना आवश्यक है; आने वाले दशकों में [[ जल की कमी ]] होने की उम्मीद है और जल के उपयोग और अपशिष्ट-जल निपटान के लिए पर्यावरणीय नियम लगातार कड़े होते जा रहे हैं।
स्थायी जल आपूर्ति नेटवर्क प्राप्त करने के लिए, जल के नए स्रोतों को विकसित करने और पर्यावरण प्रदूषण को कम करने की आवश्यकता है।
जल की कीमत बढ़ रही है, इसलिए जल की कम बर्बादी होनी चाहिए और पाइप लाइन के रिसाव को रोकने के लिए कार्रवाई की जानी चाहिए। रिसाव को ठीक करने के लिए आपूर्ति सेवा बंद करना उपभोक्ताओं द्वारा कम और कम सहन किया जाता है। एक स्थायी जल आपूर्ति नेटवर्क को मीठे जल की खपत दर और अपशिष्ट जल उत्पादन दर की निगरानी करनी चाहिए।
विकासशील देश ों में कई शहरी जल आपूर्ति नेटवर्क जनसंख्या वृद्धि , जल की कमी और पर्यावरण प्रदूषण से संबंधित समस्याओं का सामना करते हैं।
जनसंख्या वृद्धि
सन् 1900 में दुनिया की सिर्फ 13 प्रतिशत आबादी शहरों में रहती थी । 2005 तक, 49% वैश्विक आबादी शहरी क्षेत्रों में रहती थी। अनुमान है कि 2030 में यह आंकड़ा 60 प्रतिशत तक पहुंच जाएगा।[3] सरकारों द्वारा पानी की आपूर्ति बढ़ाने के प्रयास महंगे होते हैं और प्रायः पर्याप्त नहीं होते हैं । नई अवैध बस्तियों के निर्माण से यह मुश्किल हो जाती है कि पानी की आपूर्ति का नक्शा बनाया जाए और पानी का अपर्याप्त प्रबंधन किया जाए। [4] 2002 में, पानी की अपर्याप्त आपूर्ति वाले 158 मिलियन लोग थे।[5] लोगों की बढ़ती संख्या मलिन बस्तियों में रहती है, अपर्याप्त स्वच्छता स्थितियों में, और इसलिए बीमारी का जोखिम होता है।
जल की कमी
दुनिया में पीने का पानी ठीक से नहीं है। डब्ल्यूएचओ के अनुसार प्रति वर्ष 1.8 मिलियन मौतें असुरक्षित पानी की आपूर्ति के कारण होती हैं।[6] अनेक लोगों के पास कोई पहुँच नहीं है, या पीने योग्य पानी की गुणवत्ता और मात्रा तक पहुँच नहीं है, हालाँकि पानी प्रचुर मात्रा में है । विकासशील देशों में गरीब लोग प्रमुख नदियों के निकट हो सकते हैं, या उच्च वर्षा वाले क्षेत्रों में हो सकते हैं, फिर भी उनके पास पीने योग्य पानी तक पहुंच नहीं है। ऐसे लोग भी हैं जहां पानी की कमी से हर साल लाखों लोगों की मौत होती है।
जहां जल आपूर्ति प्रणाली झुग्गी-झोपड़ियों तक नहीं पहुंच पाती है, वहां लोग हैंडपंप का उपयोग करके गड्ढों, नदियों, नहरों, दलदलों और पानी के किसी अन्य स्रोत तक पहुंचने का प्रबंध करते हैं। अधिकांश मामलों में पानी की गुणवत्ता मानव उपभोग के लिए अनुपयुक्त होती है। पानी की कमी का मुख्य कारण मांग में वृद्धि है। शहरी क्षेत्रों की जरूरतों को पूरा करने के लिए दूरदराज के क्षेत्रों से पानी लिया जाता है। पानी की कमी का एक और कारण जलवायु परिवर्तन है: वर्षा का पैटर्न बदल गया है, नदियों का प्रवाह कम हुआ है, झीलें सूख रही हैं, और जलभृत खाली हो रहे हैं।
सरकारी मुद्दे
विकासशील देशों में कई सरकारें भ्रष्टाचार (राजनीति) और गरीब हैं और वे प्रायः बदलती नीतियों और अस्पष्ट समझौतों के साथ इन समस्याओं का जवाब देती हैं।[7] जल की मांग आपूर्ति से अधिक है, और घरेलू और औद्योगिक जल आपूर्ति को अन्य उपयोगों पर प्राथमिकता दी जाती है, जिससे जल की कमी हो जाती है।[8] पीने योग्य जल की बाजार में कीमत है; जल प्रायः निजी कंपनियों के लिए एक व्यवसाय बन जाता है, जो जल पर अधिक कीमत लगाकर लाभ (लेखांकन) कमाते हैं, जो निम्न-आय वाले लोगों के लिए एक बाधा है। सहस्राब्दी विकास लक्ष्य आवश्यक परिवर्तनों का प्रस्ताव करते हैं।
संयुक्त राष्ट्र के सतत विकास लक्ष्यों का लक्ष्य 6 सभी के लिए जल और स्वच्छता की उपलब्धता और सतत प्रबंधन सुनिश्चित करना है।[9] यह जल और स्वच्छता के मानव अधिकार की मान्यता में है, जिसे 2010 में संयुक्त राष्ट्र महासभा में औपचारिक रूप से स्वीकार किया गया था, कि सभी मानवाधिकारों की मान्यता के लिए स्वच्छ पेयजल और स्वच्छता आवश्यक है।[10] सतत जल आपूर्ति में सभी व्यक्तियों के लिए उपलब्धता, पहुंच, सामर्थ्य और जल की गुणवत्ता सुनिश्चित करना अंतर्निहित है।
उन्नत अर्थव्यवस्थाओं में, समस्याएँ मौजूदा आपूर्ति नेटवर्क के अनुकूलन के बारे में हैं। इन अर्थव्यवस्थाओं में सामान्यतः निरंतर विकास होता रहा है, जिसने उन्हें लोगों को जल की आपूर्ति करने के लिए बुनियादी ढांचे का निर्माण करने की अनुमति दी। यूरोपीय संघ ने भविष्य की अपेक्षित समस्याओं को दूर करने के लिए नियमों और नीतियों का एक समूह विकसित किया है।
दिलचस्प विचारों के साथ कई अंतरराष्ट्रीय दस्तावेज हैं, लेकिन बहुत विशिष्ट नहीं हैं और इसलिए उन्हें व्यवहार में नहीं लाया जाता है।[11] डबलिन वक्तव्य जैसी संस्तुतियां संयुक्त राष्ट्र द्वारा की गई हैं।
जल आपूर्ति नेटवर्क का अनुकूलन
किसी प्रणाली की उपज को उसके मूल्य या उसके शुद्ध लाभ से मापा जा सकता है। जल आपूर्ति प्रणाली के लिए, वास्तविक मूल्य या शुद्ध लाभ एक विश्वसनीय जल आपूर्ति सेवा है जिसमें पर्याप्त मात्रा और उत्पाद की अच्छी गुणवत्ता है। उदाहरण के लिए, यदि किसी शहर की मौजूदा जलापूर्ति को एक नई नगर पालिका की आपूर्ति के लिए विस्तारित करने की आवश्यकता है, तो पुरानी प्रणाली को आपूर्ति बनाए रखते हुए नई आवश्यकताओं की आपूर्ति करने के लिए प्रणाली की नई शाखा के प्रभाव को डिजाइन किया जाना चाहिए।
एकल-उद्देश्य अनुकूलन
एक प्रणाली का डिजाइन कई मानदंडों द्वारा नियंत्रित होता है, एक लागत है। यदि लाभ निश्चित है, तो कम से कम लागत वाली रूटिंग डिज़ाइन के परिणामस्वरूप अधिकतम लाभ होता है। हालांकि, कम से कम लागत का दृष्टिकोण सामान्यतः जल आपूर्ति नेटवर्क के लिए न्यूनतम क्षमता का परिणाम होता है। एक न्यूनतम लागत मॉडल सामान्यतः न्यूनतम लागत समाधान (पाइप आकार में) की खोज करता है, जबकि हाइड्रोलिक बाधाओं को पूरा करता है जैसे: आवश्यक आउटपुट दबाव, अधिकतम पाइप प्रवाह दर और पाइप प्रवाह वेग। लागत पाइप व्यास का एक कार्य है; इसलिए प्रक्रिया अनुकूलन समस्या में न्यूनतम स्वीकार्य क्षमता प्रदान करने के लिए पाइप के आकार को अनुकूलित करके न्यूनतम लागत समाधान खोजना अंतर्निहित है।
बहुउद्देश्यीय अनुकूलन
हालांकि, "जल वितरण प्रणालियों के डिजाइन और पुनर्वास के अनुकूलन के लिए विधि" शीर्षक वाले पेपर के लेखकों के अनुसार, "लंबी अवधि में एक स्थायी जल आपूर्ति नेटवर्क के लिए कम से कम क्षमता एक वांछनीय समाधान नहीं है, इसकी अनिश्चितता के कारण भविष्य की मांग ”।[12] अप्रत्याशित मांग वृद्धि और जल की कमी से निपटने के लिए अतिरिक्त पाइप क्षमता प्रदान करना बेहतर है। समस्या एक एकल उद्देश्य अनुकूलन समस्या (न्यूनतम लागत) से एक बहु-उद्देश्यीय अनुकूलन समस्या (लागत कम करने और प्रवाह क्षमता को अधिकतम करने) में बदल जाती है।
भारित योग विधि
एक बहु-उद्देश्यीय अनुकूलन समस्या को हल करने के लिए, समायोजन का उपयोग करके समस्या को एक एकल उद्देश्य अनुकूलन समस्या में परिवर्तित करना आवश्यक है, जैसे लक्ष्य ों का भारित योग, या एक ε-बाधा विधि। भारित योग दृष्टिकोण विभिन्न उद्देश्यों के लिए एक निश्चित भार देता है, और फिर इन सभी भारों में कारक एक एकल उद्देश्य फ़ंक्शन बनाते हैं जिसे एकल कारक अनुकूलन द्वारा हल किया जा सकता है। यह विधि पूरी तरह से संतोषजनक नहीं है, क्योंकि वज़न को सही ढंग से नहीं चुना जा सकता है, इसलिए यह दृष्टिकोण सभी मूल उद्देश्यों के लिए इष्टतम समाधान नहीं खोज सकता।
बाधा विधि
दूसरा दृष्टिकोण (बाधा विधि) वस्तुनिष्ठ कार्यों में से एक को एकल उद्देश्य के रूप में चुनता है और अन्य वस्तुनिष्ठ कार्यों को सीमित मूल्य के साथ बाधाओं के रूप में माना जाता है। हालांकि, इष्टतम समाधान पूर्व निर्धारित सीमा पर निर्भर करता है।
संवेदनशीलता विश्लेषण
बहु उद्देश्य अनुकूलन समस्याओं में लागत और लाभों के बीच अदला - बदली की गणना अंतर्निहित है जिसके परिणामस्वरूप समाधान के एक सेट का उपयोग संवेदनशीलता विश्लेषण के लिए किया जा सकता है और विभिन्न परिदृश्यों में परीक्षण किया जा सकता है। लेकिन कोई एकल इष्टतम समाधान नहीं है जो दोनों उद्देश्यों की वैश्विक अनुकूलनता को पूरा करेगा। चूंकि दोनों उद्देश्य कुछ हद तक विरोधाभासी हैं, इसलिए एक उद्देश्य में सुधार करना संभव नहीं है, दूसरे को त्याग दिए बिना। कुछ मामलों में एक अलग दृष्टिकोण का उपयोग करना आवश्यक है। (उदा. पारो विश्लेषण, और सर्वश्रेष्ठ संयोजन का चयन।
परिचालन बाधाएँ
लागत उद्देश्य समारोह पर लौटते हुए, यह किसी भी परिचालन बाधा का उल्लंघन नहीं कर सकता है। सामान्यतः यह लागत पम्पिंग के लिए ऊर्जा लागत पर हावी होती है। "परिचालन संबंधी बाधाओं में ग्राहक सेवा के मानक अंतर्निहित हैं, जैसे: भौतिक बाधाओं के अलावा न्यूनतम वितरित दबाव, जैसे भंडारण टैंकों में क्रमशः ओवरटॉपिंग और खाली होने से रोकने के लिए अधिकतम और न्यूनतम जल स्तर।"[13] जल आपूर्ति नेटवर्क के परिचालन प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए, साथ ही ऊर्जा लागत को कम करने के लिए, नेटवर्क के व्यवहार पर विभिन्न पंप और वाल्व सेटिंग्स के परिणामों की भविष्यवाणी करना आवश्यक है।
रैखिक और गैर-रेखीय प्रोग्रामिंग के अलावा, स्थिरता प्राप्त करने के लिए जल आपूर्ति नेटवर्क का प्रबंधन और संचालन करने के लिए अन्य तरीके और दृष्टिकोण हैं, उदाहरण के लिए, उचित प्रौद्योगिकी को अपनाने के साथ उपयुक्त तकनीक और रखरखाव के लिए प्रभावी रणनीतियों के साथ। इन रणनीतियों में प्रभावी प्रबंधन मॉडल, घरधारकों और उद्योगों को तकनीकी सहायता, स्थायी वित्तपोषण तंत्र और विश्वसनीय आपूर्ति श्रृंखला का विकास अंतर्निहित होना चाहिए। इन सभी उपायों से यह सुनिश्चित होना चाहिए कि प्रणाली का कामकाजी जीवनकाल; रखरखाव चक्र; कामकाज की निरंतरता; मरम्मत के लिए डाउन टाइम; जल की उपज और जल की गुणवत्ता।
सतत विकास
एक अस्थिर प्रणाली में जल नेटवर्क का अपर्याप्त रखरखाव होता है, विशेष रूप से शहरी क्षेत्रों में प्रमुख पाइप लाइनों में। प्रणाली बिगड़ जाती है और फिर पुनर्वास या नवीकरण की आवश्यकता होती है।
गृहस्थ और नाले के जल की सफाई संयंत्र दोनों ही जल आपूर्ति नेटवर्क को अधिक कुशल और टिकाऊ बना सकते हैं। वर्षा और अपशिष्ट जल के व्यवस्थित पृथक्करण के माध्यम से पारिस्थितिकी-कुशलता में प्रमुख सुधार किए जाते हैं। झिल्ली प्रौद्योगिकी का उपयोग अपशिष्ट जल के पुनर्चक्रण के लिए किया जा सकता है।
नगरपालिका सरकार ‘नगरपालिका जल पुन: उपयोग प्रणाली’ विकसित कर सकती है, जो वर्षा जल के प्रबंधन के लिए एक वर्तमान दृष्टिकोण है। यह उपचारित अपशिष्ट जल के लिए एक जल पुन: उपयोग योजना लागू करता है, जो उद्योग, परिवार और नगर निगम के उपयोग के लिए गैर-संभावित पानी प्रदान करता है। इस तकनीक में सैनेटरी वेस्ट वाटर के मूत्र अंश को अलग करने और इसे अपने पोषक तत्वों के पुनर्चक्रण के लिए एकत्र करने का अंतर्निहित है।[14] मल और धूसर पानी का अंश एकत्र किया जाता है, साथ ही घरों से निकलने वाले कार्बनिक कचरे के साथ, गुरुत्वाकर्षण सीवर प्रणाली का उपयोग करते हुए, लगातार गैर-संभावित पानी के साथ फ्लश किया जाता है। पानी को अनायास उपचारित किया जाता है और बायोगैस बिजली संयंत्र का उपयोग ऊर्जा उत्पादन के लिए किया जाता है।
सतत जल आपूर्ति प्रणाली एक एकीकृत प्रणाली है जिसमें पानी का सेवन, जल उपयोग, अपशिष्ट जल निर्वहन और उपचार और जल पर्यावरण संरक्षण अंतर्निहित हैं। इसके लिए खपत के सभी क्षेत्रों में मीठे जल में और भूजल के उपयोग को कम करने की आवश्यकता है। सतत जल आपूर्ति प्रणाली को विकसित करना एक बढ़ती प्रवृत्ति है, क्योंकि यह लोगों के दीर्घकालिक हितों को पूरा करता है।[15] दीर्घकालिक धारणीयता प्राप्त करने के लिए जल का पुन: उपयोग और पुनर्चक्रण करने के कई तरीके हैं, जैसे:
- धूसर पानी का पुन: उपयोग और उपचार: धूसर पानी नहाने, बौछार, सिंक औरचिलमची से आता है। यदि इस पानी का इलाज किया जाता है तो इसे पीने के अलावा अन्य उपयोगों के लिए पानी के स्रोत के रूप में उपयोग किया जा सकता है। ग्रे पानी के प्रकार और इसके उपचार के स्तर के आधार पर, इसे सिंचाई और शौचालय फ्लशिंग के लिए फिर से उपयोग किया जा सकता है। वर्ष 2000 में ऑस्ट्रेलिया में न्यू साउथ वेल्स हेल्थ सेंटर द्वारा सार्वजनिक स्वास्थ्य पर घरेलू भूरा जल : उपयोग के प्रभावों के बारे में एक जांच के अनुसार, ग्रे जल में मल की तुलना में कम नाइट्रोजन और फेकल रोगजनक जीव होते हैं, और ग्रे जल की कार्बनिक सामग्री अधिक तेजी से विघटित होती है।
- पारिस्थितिक उपचार प्रणालियाँ बहुत कम ऊर्जा का उपयोग करती हैं: ग्रे जल के पुन: उपयोग में कई अनुप्रयोग हैं, जैसे कि ईख की क्यारियाँ, मिट्टी उपचार प्रणाली और पौधों के फिल्टर। आसान रखरखाव और कार्बनिक पदार्थ, अमोनिया , नाइट्रोजन और फास्फोरस की उच्च हटाने की दर के कारण यह प्रक्रिया ग्रे जल के पुन: उपयोग के लिए आदर्श है।
जल आपूर्ति के स्कोपिंग मॉडल के अन्य संभावित दृष्टिकोण, जो किसी भी शहरी क्षेत्र में लागू होते हैं, में निम्नलिखित अंतर्निहित हैं:
- सतत जल निकासी व्यवस्था
- बोरहोल निष्कर्षण
- भूमिगत जल प्रवाह
- नहर और नदी निष्कर्षण
- जलभृत भंडारण
- अधिक उपयोगकर्ता के अनुकूल इंडोर पानी का उपयोग
जल और सतत विकास पर डबलिन का बयान जल आपूर्ति की समस्याओं को दूर करने की नई प्रवृत्ति का एक अच्छा उदाहरण है। उन्नत अर्थव्यवस्थाओं द्वारा सुझाए गए इस वक्तव्य में कुछ ऐसे सिद्धांत दिए गए हैं जो शहरी जल आपूर्ति के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। ये हैं:
- ताजा पानी एक सीमित और कमजोर संसाधन है, जो जीवन, विकास और पर्यावरण को बनाए रखने के लिए आवश्यक है।
- जल विकास और प्रबंधन एक सहभागी दृष्टिकोण पर आधारित होना चाहिए, जिसमें सभी स्तरों पर उपयोगकर्ता, योजनाकार और नीति-निर्माता अंतर्निहित हों।
- पानी की व्यवस्था, प्रबंधन और सुरक्षा में महिलाएं मुख्य भूमिका निभाती हैं। संस्थागत व्यवस्था में पानी के प्रावधान और सुरक्षा में महिलाओं की भूमिका को दर्शाया जाना चाहिए।
- पानी के सभी प्रतिस्पर्धी उपयोगों में एक आर्थिक मूल्य है और इसे एक आर्थिक हित के रूप में मान्यता दी जानी चाहिए।[16]
1992 में विकसित इन बयानों से पानी को महत्व देने और शहरी जल प्रणाली प्रबंधन को सतत विकास की दिशा में ले जाने के लिए कई नीतियां बनाई गई हैं। यूरोपीय आयोग द्वारा जल ढांचा निर्देश पूर्व नीतियों में से बनाई गई चीजों का एक अच्छा उदाहरण है।
भविष्य दृष्टिकोण
अधिक टिकाऊ जल आपूर्ति प्रणाली की आवश्यकता है। स्थिरता प्राप्त करने के लिए एक ही समय में कई कारकों का समाधान किया जाना चाहिए: जलवायु परिवर्तन, बढ़ती ऊर्जा लागत, और बढ़ती आबादी। इन सभी कारकों से परिवर्तन होता है और उपलब्ध जल संसाधनों के प्रबंधन पर दबाव पड़ता है।[17] पारंपरिक जल आपूर्ति प्रणालियों को बदलने में एक बाधा, परिवर्तन को प्राप्त करने के लिए आवश्यक समय की मात्रा है। विशेष रूप से, परिवर्तन को नगरपालिका विधान निकायों द्वारा लागू किया जाना चाहिए, जिन्हें हमेशा अल्पकालिक समाधान की भी आवश्यकता होती है। जल आपूर्ति प्रणालियों में स्थिरता प्राप्त करने में एक और बाधा आवश्यक प्रौद्योगिकियों के साथ अपर्याप्त व्यावहारिक अनुभव है, और संगठन और संक्रमण प्रक्रिया के बारे में लापता जानकारी।
इस स्थिति को सुधारने के संभावित तरीके नेटवर्क का अनुकरण करना, पायलट परियोजनाओं को लागू करना, अंतर्निहित लागत से सीखना और प्राप्त लाभ हैं।
यह भी देखें
- एक्वाडक्ट (जल की आपूर्ति)
- असैनिक अभियंत्रण
- नाली जलविद्युत
- घरेलू जल प्रणाली
- हार्डी क्रॉस विधि
- जल विज्ञान अनुकूलन
- जल विज्ञान
- आधारभूत संरचना
- नलसाजी
- नदी
- नल का जल
- जल
- जल के पाइप
- जल का मीटर
- जल का कुआ
- बैकफ्लो रोकथाम उपकरण
- अग्नि हाईड्रेंट
- छलनी
- वाल्व
- जल का टॉवर
- जल की गुणवत्ता
- जल संसाधन
- जलापूर्ति
संदर्भ
- ↑ Herrera, Manuel (2011). Improving water network management by efficient division into supply clusters. Riunet (Tesis doctoral). PhD thesis, Universitat Politecnica de Valencia. doi:10.4995/Thesis/10251/11233.
- ↑ Zhang, Stephen X, Babovic, Vladan (2012). "A real options approach to the design and architecture of water supply systems using innovative water technologies under uncertainty". Journal of Hydroinformatics. 14 (1): 13–29. doi:10.2166/hydro.2011.078.
- ↑ "World Urbanization Prospects: The 2005 Revision". www.un.org. Retrieved 2018-02-26.
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