Introduction. The study presents an assessment of the economic feasibility of different pipe materials used to transport treated wastewater. The choice was made between pipes made of ductile iron, glass-fiber reinforced polyester (GRP), concrete, and plastic. Hydraulic calculations of operation of an irrigation water supply and distribution system were made using WaterCAD V8i software. Two options of the system operation, that entail different flow rates and diameters, are considered: if the flow rate is equal to 1.16 m3/s and pipe diameters vary from 800 mm to 1,200 mm, and if the flow rate is equal to 4.63 m3/s, and pipe diameters vary from 1,600 to 2,000 mm. Materials and methods. The article analyzes the legal and regulatory documentation on design and construction, urban planning solutions for residential areas, architectural and structural solutions for apartment buildings, statistical and analytical reports on housing construction in Russia, presented on the Internet. Results. Irrigation water represents treated wastewater fed by the wastewater treatment facilities in the city of Karbala, Iraq. Two hydraulic models were designed with account for the above-mentioned costs. Head losses were estimated for each model with regard for all studied materials and pipe diameters using the WaterCAD V8i software and a mathematical model for the purpose of selecting the optimal pipe diameter. Conclusions. A mathematical model was developed to calculate the cost of transporting wastewater in pipes having different diameters and made of four different materials. The ratio of costs to the diameter of pipes, made of four different materials, was identified by developing an empirical equation. The co-authors used the Darcy – Weisbach technique and the Hazen – Williams method to calculate the operating costs with regard for variable diameters, flow rates for the two models, head losses due to friction, annual operation time, annual cost of electric energy, and the energy efficiency of the unit. Thus, a mathematical model was obtained, that can be applied to select the most optimal pipe diameter.
Для решения проблемы дефицита воды на орошение сельскохозяйственных земель в административном округе Кербель в Ираке было принято решение использовать повторно очищенные сточные воды, качество которых удовлетворяет требованиям, предъявляемым для полива воды сельcкохозяйственных культур. Рассмотрены два варианта расходов очищенных сточных вод: со старых очистных сооружений производительностью 1,16 м3/с и второй вариант с расходом 4,63 м3/с с учетом старых и новых очистных сооружений. В работе предпринято обоснование выбора оптимального диаметра и материала труб для обоих вариантов с учетом снижения затрат на транспортировку очищенных сточных вод до места назначения с использованием модели WaterCAD V8i. Выбор производился между трубами из следующих материалов: ковкий чугун, стеклопластик GRP, бетон и пластик. Произведены гидравлические расчеты работы системы подачи воды на орошение. Стоимость транспортировки воды рассчитывалась для каждого диаметра и типа трубы для обоих вариантов. Результаты показали, что диаметр трубы 1000 мм для пластика является оптимальным для первого варианта, а диаметр 2000 мм для материала из ковкого чугуна – оптимальным для второго варианта. Впервые рассматривается вопрос повторного использования очищенных сточных вод для решения продовольственных, социальных и экономических проблем для данного региона и предлагается схема трассировки магистрального трубопровода для повторного использования сточных вод для орошения.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.