{"id":7151,"date":"2020-02-10T19:49:25","date_gmt":"2020-02-10T18:49:25","guid":{"rendered":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/artykul\/wyznaczenie-awaryjnej-wydajnosci-zuw-bielany-dla-zapewnienia-bezpieczenstwa-krakowskiego-systemu-dystrybucji-wody\/"},"modified":"2022-11-16T12:08:56","modified_gmt":"2022-11-16T11:08:56","slug":"assignation-emergency-efficiency-of-bielany-water-treatment-plant-for-ensuring-safety-in-krakow-water-supply-system","status":"publish","type":"artykul","link":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/article\/assignation-emergency-efficiency-of-bielany-water-treatment-plant-for-ensuring-safety-in-krakow-water-supply-system\/","title":{"rendered":"Assignation emergency efficiency of Bielany Water Treatment Plant for ensuring safety in Krakow water supply system"},"content":{"rendered":"\n
\n
\n
\n
\n \n
\n
\n

Wst\u0119p<\/strong><\/p>\n

System wodoci\u0105gowy powinien cechowa\u0107 si\u0119 du\u017c\u0105 niezawodno\u015bci\u0105 oraz odpowiedni\u0105 wydajno\u015bci\u0105 pozwalaj\u0105c\u0105 na pokrycie zapotrzebowania mieszka\u0144c\u00f3w. W art. 1 ustawy z dnia 7 czerwca 2001 r. o zbiorowym zaopatrzeniu w wod\u0119 i zbiorowym odprowadzaniu \u015bciek\u00f3w (Dz. U. z 2017 r. poz. 328 i 1566) zapisano \u201eUstawa okre\u015bla zasady i warunki zbiorowego zaopatrzenia w wod\u0119 przeznaczon\u0105 do spo\u017cycia przez ludzi oraz zbiorowego odprowadzania \u015bciek\u00f3w, w tym: tworzenia warunk\u00f3w do zapewnienia ci\u0105g\u0142o\u015bci dostaw i odpowiedniej jako\u015bci wody oraz niezawodnego odprowadzania i oczyszczania \u015bciek\u00f3w.\u201d Z kolei art. 5. 1. stanowi i\u017c \u201ePrzedsi\u0119biorstwo wodoci\u0105gowo- kanalizacyjne ma obowi\u0105zek zapewni\u0107 zdolno\u015b\u0107 posiadanych urz\u0105dze\u0144 wodoci\u0105gowych i urz\u0105dze\u0144 kanalizacyjnych do realizacji dostaw wody w wymaganej ilo\u015bci i pod odpowiednim ci\u015bnieniem oraz dostaw wody i odprowadzania \u015bciek\u00f3w w spos\u00f3b ci\u0105g\u0142y i niezawodny, a tak\u017ce zapewni\u0107 nale\u017cyt\u0105 jako\u015b\u0107 dostarczanej wody i odprowadzanych \u015bciek\u00f3w\u201d.<\/p>\n

Zapisy ustawy wymuszaj\u0105 na przedsi\u0119biorstwach wodoci\u0105gowych nie tylko zapewnienie bie\u017c\u0105cego zaspokajania potrzeb mieszka\u0144c\u00f3w, ale r\u00f3wnie\u017c przewidywania mo\u017cliwych scenariuszy awaryjnych oraz podejmowania dzia\u0142a\u0144 inwestycyjnych zapobiegaj\u0105cych przerwom w dostawie wody w razie braku mo\u017cliwo\u015bci jej poboru z uj\u0119cia lub wyst\u0105pienia awarii na sieci. Wi\u0105\u017ce si\u0119 to niejednokrotnie z konieczno\u015bci\u0105 posiadania zwi\u0119kszonych zdolno\u015bci produkcyjnych, kt\u00f3re w normalnych warunkach nie s\u0105 wykorzystywane. Wymusza r\u00f3wnie\u017c tak\u0105 modernizacj\u0119 systemu zaopatrzenia w wod\u0119, aby by\u0142a mo\u017cliwa zmiana \u017ar\u00f3d\u0142a wody lub kierunku jej przep\u0142ywu. W celu oszacowania rzeczywistych potrzeb w zakresie dostawy wody do jednego z obszar\u00f3w na terenie miasta Krakowa przeprowadzono analiz\u0119 zapotrzebowania wyznaczonej strefy.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

\n
\n
\n \n
\n
\n

Krakowski system wodoci\u0105gowy jako przyk\u0142ad zaopatrzenia w wod\u0119 du\u017cej aglomeracji<\/strong><\/p>\n

Krakowski system zaopatrzenia w wod\u0119 jest jednym z najwi\u0119kszych w Polsce, a pod wzgl\u0119dem, jako\u015bci wody drugi na \u015bwiecie, zaraz po Singapurze. [badanie Europejskiej Organizacji Wsp\u00f3\u0142pracy na rzecz Benchmarkingu (EBC), 2016]. Wod\u0119 do systemu dystrybucji dostarczaj\u0105 cztery zak\u0142ady uzdatniania pracuj\u0105ce w oparciu o uj\u0119cia powierzchniowe wykorzystuj\u0105ce wod\u0119 z czterech niezale\u017cnych \u017ar\u00f3de\u0142: rzeki Sanki, D\u0142ubni, Raby i Rudawy. Zak\u0142ady uzdatniania wody posiadaj\u0105 odpowiednio dobrane ci\u0105gi technologiczne, co pozwala na uzyskanie wody o wymaganej jako\u015bci, ilo\u015bci i ci\u015bnieniu, zgodnie z obowi\u0105zuj\u0105cymi normami i przepisami. Najwi\u0119kszym zak\u0142adem jest ZUW Raba, kt\u00f3ry pobiera wod\u0119 ze zbiornika Dobczyckiego. Zaopatruje oko\u0142o 500 tys. mieszka\u0144c\u00f3w po\u0142udniowej cz\u0119\u015bci Krakowa oraz s\u0105siaduj\u0105cych gmin. Maksymalna produkcja wody ZUW Raba to 186 tys. m3\/d, natomiast bie\u017c\u0105ca wydajno\u015b\u0107 wynikaj\u0105ca z normalnego zapotrzebowania wynosi oko\u0142o 110 tys. m3\/d [1,2,3].<\/p>\n

\u00a0<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n

\n \n
\n
\n \n \"Rys.1.\nLokalizacja <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Rys.1.
\nLokalizacja zbiornik\u00f3w na sieci wodoci\u0105gowej miasta Krakowa. [2] <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n
\n
\n
\n \n
\n
\n

\u00a0<\/p>\n

W przypadku wyst\u0105pienia sytuacji awaryjnej, dzi\u0119ki posiadanej rezerwie wydajno\u015bci, zak\u0142ad mo\u017ce zwi\u0119kszy\u0107 produkcj\u0119, a woda mo\u017ce by\u0107 skierowana do stref, kt\u00f3re normalnie s\u0105 zaopatrywane z pozosta\u0142ych zak\u0142ad\u00f3w uzdatniania. ZUW Raba mo\u017ce w takim przypadku pokry\u0107 oko\u0142o 85% zapotrzebowania miasta. Takie rezerwy pozwalaj\u0105 na bezpieczne funkcjonowanie systemu zaopatrzenia w wod\u0119 r\u00f3wnie\u017c w sytuacjach nadzwyczajnych. [4]<\/p>\n

Woda po procesie uzdatniania odbywaj\u0105cym si\u0119 w poszczeg\u00f3lnych zak\u0142adach jest kierowana do sieci wodoci\u0105gowej, kt\u00f3r\u0105 tworzy oko\u0142o 2250 km przewod\u00f3w tranzytowych, magistralnych i rozdzielczych, pracuj\u0105cych w wi\u0119kszo\u015bci w uk\u0142adzie pier\u015bcieniowym. Przewody wodoci\u0105gowe wykonane s\u0105 g\u0142\u00f3wnie z \u017celiwa szarego i sferoidalnego, stali oraz PE [5].<\/p>\n

W krakowskim systemie wodoci\u0105gowym obserwujemy zmieniaj\u0105ce si\u0119 zapotrzebowanie na wod\u0119. Po okresie spadku sprzeda\u017cy w ostatnich latach obserwujemy wzrost zapotrzebowania. Dochodzi do tego dobowa zmienno\u015b\u0107 zapotrzebowania, kt\u00f3ra wacha si\u0119 od ok 130 tys m3 do ok 200 tys m3. W celu zniwelowania wp\u0142ywu zmieniaj\u0105cego si\u0119 zapotrzebowania oraz stworzenia zapasu na sytuacje nadzwyczajne system wyposa\u017cony jest w zbiorniki wodoci\u0105gowe, w kt\u00f3rych zgromadzone mo\u017ce by\u0107 310 tys m3 wody. Zesp\u00f3l najwi\u0119kszych zbiornik\u00f3w o \u0142\u0105cznej pojemno\u015bci 158 tys m3 zlokalizowany jest w Sierczy na po\u0142udnie od aglomeracji krakowskiej, na trasie tranzytu od ZUW Raba [3,4].<\/p>\n

Natomiast oddane do eksploatacji w 2016 r. zbiorniki G\u00f3rka Narodowa Wsch\u00f3d, o \u0142\u0105cznej pojemno\u015bci 30 tys m3 zdecydowanie poprawiaj\u0105 bezpiecze\u0144stwo zasilania w wod\u0119 p\u00f3\u0142nocnych rejon\u00f3w miasta [5]. Na rys. 1 zosta\u0142a przedstawiona lokalizacja zespo\u0142\u00f3w zbiornik\u00f3w wodoci\u0105gowych aglomeracji krakowskiej.<\/p>\n

G\u0142\u00f3wny \u201eszkielet\u201d systemu wodoci\u0105gowego, zosta\u0142 zaprojektowany w latach 80 ubieg\u0142ego stulecia z nadmiarem, co pozwala na przesy\u0142 wody pomi\u0119dzy poszczeg\u00f3lnymi obszarami miasta. Dzi\u0119ki temu jest mo\u017cliwe wykorzystanie zdolno\u015bci produkcyjnych ZUW Raba dla zapewnienia dostawy wody do obszaru, kt\u00f3ry normalnie jest zasilany z innych zak\u0142ad\u00f3w uzdatniania.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

\n
\n
\n \n
\n
\n

Oszacowanie awaryjnej wydajno\u015bci ZUW Bielany<\/strong><\/p>\n

Zak\u0142ad Uzdatniania Wody Bielany pracuje w oparciu o wod\u0119 ujmowan\u0105 z rzeki Sanki. Woda po procesie powolnej filtracji pompowana jest do zbiornik\u00f3w Kopiec, sk\u0105d grawitacyjnie sp\u0142ywa w kierunku odbiorc\u00f3w. \u015arednia wydajno\u015b\u0107 zak\u0142adu Bielany wynosi oko\u0142o 15 tys m3 na dob\u0119 i jest ograniczona dost\u0119pno\u015bci\u0105 wody na uj\u0119ciu i w terenie wodono\u015bnym. Pozosta\u0142a obj\u0119to\u015b\u0107 wody wymagana do zasilania strefy jest uzupe\u0142niana z ZUW Raba za po\u015brednictwem ruroci\u0105gu DN 1200 biegn\u0105cego z Nastawni Piaski Wielkie do Zbiornik\u00f3w Kopiec. W artykule przeprowadzono analiz\u0119 oczekiwanej wydajno\u015bci ZUW Bielany w przypadku braku mo\u017cliwo\u015bci podawania wody z ZUW Raba do zbiornik\u00f3w Kopiec. Analiz\u0119 przeprowadzono na podstawie danych z pomiar\u00f3w przep\u0142ywu zainstalowanych na ZUW Bielany i k\u0142adce technologicznej przy przej\u015bciu ruroci\u0105gu DN 1200 przez Wis\u0142\u0119. Do analizy wybrano lata 2016 \u2013 2018 z uwagi na fakt, i\u017c w tym okresie nast\u0105pi\u0142 znaczny wzrost zapotrzebowania na wod\u0119.<\/p>\n

Na rys. 2 zestawiono produkcj\u0119 ZUW Bielany (kolor niebieski) oraz zasilanie zbiornik\u00f3w Kopiec z ZUW Raba w 2016 roku (kolor pomara\u0144czowy).<\/p>\n

Kolorem fioletowym zaznaczono ca\u0142kowite zu\u017cycie wody w analizowanym rejonie. Sk\u0142ada si\u0119 na to woda uzdatniona na ZUW Bielany oraz woda dos\u0142ana z ZUW Raba. W przypadku ca\u0142kowitego zaprzestania pompowania wody z zak\u0142adu Bielany (co mia\u0142o miejsce trzykrotnie) za ca\u0142o\u015b\u0107 zaopatrzenia obszaru w wod\u0119 jest odpowiedzialny ZUW Raba. Taka zmiana \u017ar\u00f3d\u0142a zasilania w wod\u0119 nie powoduje dla odbiorc\u00f3w \u017cadnych k\u0142opot\u00f3w. Ustalaj\u0105c re\u017cim technologiczny pracy poszczeg\u00f3lnych obiekt\u00f3w przyj\u0119to za\u0142o\u017cenie, i\u017c ZUW Bielany w danym momencie pracuje z optymaln\u0105 mo\u017cliw\u0105 wydajno\u015bci\u0105 na poziomie oko\u0142o 15 tys. m3\/d, a pozosta\u0142a cz\u0119\u015b\u0107 wody jest podawana od Nastawni Piaski.<\/p>\n

Na rysunku 3 przedstawiono zu\u017cycie wody w analizowanym obszarze w roku 2017. W tym okresie nie nast\u0105pi\u0142y przerwy w pracy ZUW Bielany, natomiast mo\u017cemy zaobserwowa\u0107 niewielki \u015bredni wzrost zu\u017cycia wody na poziomie oko\u0142o 1%. Jednocze\u015bnie obserwujemy zmniejszenie wydajno\u015bci ZUW Bielany. Oczywi\u015bcie do strefy dostarczana by\u0142a wymagana obj\u0119to\u015b\u0107 wody kosztem zwi\u0119kszenia rozbioru od strony Nastawni Piaski. Podobnie jak w poprzednim przypadku kolor fioletowy obrazuje ca\u0142kowite zapotrzebowanie na wod\u0119 w analizowanym obszarze.<\/p>\n

Rysunek nr 4 przedstawia zapotrzebowanie na wod\u0119 w analizowanym obszarze w 2018 roku.<\/p>\n

\u00a0<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n

\n \n
\n
\n \n \"Rys. <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Rys. 2.
\nProdukcja ZUW Bielany i zasilanie od strony ZUW Raba w 2016r. (kolorem fioletowym zaznaczono\n\u0142\u0105czne zapotrzebowanie obszaru <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n\n
\n
\n \n \"Rys. <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Rys. 3.
\nProdukcja ZUW Bielany i dosy\u0142 wody od strony ZUW Raba w 2017r. (kolorem fioletowym zaznaczono\n\u0142\u0105czne zapotrzebowanie obszaru) <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n\n
\n
\n

Text content<\/p> <\/div>\n<\/div>\n\n

\n
\n \n \"Rys. <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Rys. 4.
\nProdukcja ZUW Bielany i przep\u0142yw wody od strony ZUW Raba w 2018 r. (kolorem fioletowym zaznaczono\n\u0142\u0105czne zapotrzebowanie obszaru) <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n
\n
\n
\n \n
\n
\n

\u00a0<\/p>\n

Obserwujemy dalszy spadek wydajno\u015bci ZUW Bielany, co jest spowodowane niskim stanem wody dop\u0142ywaj\u0105cej do uj\u0119cia. Jednocze\u015bnie w analizowanym okresie obserwujemy wzrost przep\u0142ywu od strony ZUW Raba. Sytuacja taka mo\u017ce mie\u0107 miejsce zar\u00f3wno w okresach suszy letniej jak i w okresie zimowym, gdy\u017c w ostatnich latach nie wyst\u0119puj\u0105 zwi\u0119kszone opady \u015bniegu. Bior\u0105c pod uwag\u0119 rzeczywiste rozbiory wody oraz mo\u017cliwo\u015bci produkcyjne ZUW Bielany, kt\u00f3re s\u0105 ograniczone wydajno\u015bci\u0105 uj\u0119cia, mo\u017cna stwierdzi\u0107, i\u017c w obszarze tym systematycznie zwi\u0119ksza si\u0119 udzia\u0142 wody uzdatnianej na ZUW Raba. Na potwierdzenie powy\u017cszej tezy przeprowadzono symulacje na modelu hydraulicznym. Symulacja polega\u0142a na stopniowym ograniczaniu wydajno\u015bci pompowni na ZUW Bielany i obserwacji zmian przep\u0142ywu przez ruroci\u0105g DN 1200 od strony Nastawni Piaski Wielkie. Za\u0142o\u017ceniem by\u0142o, i\u017c w ka\u017cdym momencie nast\u0119puje pe\u0142ne pokrycie zapotrzebowania strefy. Przeprowadzone symulacje potwierdzi\u0142y, i\u017c dla pokrycia zapotrzebowania na wod\u0119 analizowanej strefy nale\u017cy do niej dostarczy\u0107 oko\u0142o 50 000 m3\/d. Natomiast analizuj\u0105c \u015brednie zapotrzebowanie w poszczeg\u00f3lnych latach wyliczone na podstawie danych z pomiar\u00f3w mo\u017cemy przyj\u0105\u0107, i\u017c \u015brednio odbiorcy zu\u017cywaj\u0105 nast\u0119puj\u0105ce obj\u0119to\u015bci wody:<\/p>\n

w roku 2016 \u2013 52 386 m3\/d,<\/p>\n

w roku 2017 \u2013 52 589 m3\/d,<\/p>\n

w roku 2018 \u2013 52 815 m3\/d.<\/p>\n

Bior\u0105c pod uwag\u0119 aktualn\u0105 \u015bredni\u0105 wydajno\u015b\u0107 ZUW Bielany nale\u017cy przyj\u0105\u0107, i\u017c system musi posiada\u0107 zdolno\u015b\u0107 do dodatkowej dostawy oko\u0142o 40 000 m3 wody w przypadku braku mo\u017cliwo\u015bci jej przesy\u0142u ruroci\u0105giem DN 1200, czyli zasilanie strefy od strony ZUW Raba. Z kolei, gdyby za\u0142o\u017cy\u0107 r\u00f3wnie\u017c brak mo\u017cliwo\u015bci podawania wody przez ZUW Bielany do analizowanej strefy nale\u017ca\u0142oby dos\u0142a\u0107 \u015brednio dobowo oko\u0142o 53000 m3 wody.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

\n
\n
\n \n
\n
\n

Podsumowanie <\/strong><\/p>\n

System wodoci\u0105gowy powinien by\u0107 przygotowany na zaistnienie sytuacji nadzwyczajnych, kiedy wyst\u0119puje zagro\u017cenie przerwy w dostawie wody dla odbiorc\u00f3w. W trakcie eksploatacji systemu wodoci\u0105gowego mo\u017cemy mie\u0107 do czynienia z r\u00f3\u017cnymi sytuacjami, powoduj\u0105cymi zak\u0142\u00f3cenia lub przerwy w dostawie wody. Mog\u0105 to by\u0107 zdarzenia nieplanowane jak i planowane. Sytuacje nieplanowane to g\u0142\u00f3wnie zdarzenia mog\u0105ce wyst\u0105pi\u0107 niespodziewanie jak np. ska\u017cenie wody czy te\u017c powa\u017cna awaria infrastruktury. Natomiast planowany brak dostaw wody jest zwi\u0105zany z modernizacjami i remontami infrastruktury wodoci\u0105gowej.<\/p>\n

Przygotowuj\u0105c si\u0119 do sytuacji, w kt\u00f3rej mo\u017ce nast\u0105pi\u0107 konieczno\u015b\u0107 wy\u0142\u0105czenia poboru wody z uj\u0119cia dla ZUW Bielany czy te\u017c brak mo\u017cliwo\u015bci dostawy wody od strony ZUW Raba przedsi\u0119biorstwo opracowuje scenariusze post\u0119powania w takich przypadkach. Znajduje to odzwierciedlenie w planach wieloletnich dotycz\u0105cych przedsi\u0119wzi\u0119\u0107 inwestycyjnych. Ca\u0142o\u015b\u0107 tych dzia\u0142a\u0144 przek\u0142ada si\u0119 na zapewnienie pe\u0142nego pokrycia zapotrzebowania i ograniczenie ryzyka braku dostawy wody.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

\n
\n
\n \n
\n
\n

B I O G R A F I A<\/p>\n

[1] Wierzbicki R. Wodoci\u0105gi, Nak\u0142adem Miejskiego Przedsi\u0119biorstwa Wodoci\u0105g\u00f3w i Kanalizacji, Krak\u00f3w 2011<\/p>\n

[2] Woda \u017ar\u00f3d\u0142o \u017cycia. Materia\u0142y reklamowe MPWiK S.A. w Krakowie<\/p>\n

[3] Raport roczny 2017 www.mpwik.krakow.pl<\/p>\n

[4] Bochnia T., \u017baba T.: Wdra\u017canie systemu prewencyjnego zarz\u0105dzania ryzykiem w Wodoci\u0105gach Krakowskich. Instal nr 3\/2012 s. 55-59<\/p>\n

[5] \u017baba T., Iwanejo R., Bajer J., Wybrane zagadnienia monitoringu krakowskich wodoci\u0105g\u00f3w. Instal nr 12\/2012 s. 80-83<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

The main mission of the water supply company is the supply of water regardless of the emergency situations that
\nmay occur. The article presents results of analysis of necessary daily quantity of water, which should be delivered to
\nthe zone from the Kopiec reservoir in case failure of WTP Raba.<\/p>\n","protected":false},"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"template":"","meta":[],"tags":[940,943,397,942,941],"tematyka":[387],"class_list":["post-7151","artykul","type-artykul","status-publish","hentry","tag-awarie-sieci-wodociagowej-en","tag-efficiency","tag-water-supply-system","tag-water-system-failures","tag-wydajnosc-en","tematyka-water-supply-and-sewage-system","has-post-title","has-post-date","has-post-category","has-post-tag","has-post-comment","has-post-author",""],"ptb_metabox":{"ptb_artykul_text_1":["TADEUSZ \u017bABA MONIKA PITALA","IZABELA ZIMOCH","MONIKA PITALA"],"ptb_artykul_numer_miesi_cznika":"4\/2019 Instal p. 49-51","ptb_artykul_info_autor":"dr. in\u017c. Tadeusz \u017baba \u2013 Miejskie Przedsi\u0119biorstwo Wodoci\u0105g\u00f3w i Kanalizacji S.A. w Krakowie. Politechnika Krakowska im. Tadeusza\r\nKo\u015bciuszki, Wydzia\u0142 In\u017cynierii \u015arodowiska, Krak\u00f3w\r\ndr hab. in\u017c. Izabela Zimoch, prof. nzw. w P\u015al, mgr in\u017c. Monika Pitala \u2013 Politechnika \u015al\u0105ska, Instytut In\u017cynierii Wody i \u015aciek\u00f3w, Gliwice,\r\ne:mail: monika.pitala@polsl.pl"},"ptb_taxonomy":{"post_tag":[{"term_id":940,"name":"awarie sieci wodoci\u0105gowej","slug":"awarie-sieci-wodociagowej-en","term_group":0,"term_taxonomy_id":940,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":1,"filter":"raw"},{"term_id":943,"name":"efficiency","slug":"efficiency","term_group":0,"term_taxonomy_id":943,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":6,"filter":"raw"},{"term_id":397,"name":"water supply system","slug":"water-supply-system","term_group":0,"term_taxonomy_id":397,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":13,"filter":"raw"},{"term_id":942,"name":"water system failures","slug":"water-system-failures","term_group":0,"term_taxonomy_id":942,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":1,"filter":"raw"},{"term_id":941,"name":"wydajno\u015b\u0107","slug":"wydajnosc-en","term_group":0,"term_taxonomy_id":941,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":1,"filter":"raw"}],"tematyka":[{"term_id":387,"name":"Water supply and sewage system","slug":"water-supply-and-sewage-system","term_group":0,"term_taxonomy_id":387,"taxonomy":"tematyka","description":"","parent":0,"count":206,"filter":"raw"}]},"ptb_featured_image":null,"builder_content":"

Wst\u0119p<\/strong><\/p>

System wodoci\u0105gowy powinien cechowa\u0107 si\u0119 du\u017c\u0105 niezawodno\u015bci\u0105 oraz odpowiedni\u0105 wydajno\u015bci\u0105 pozwalaj\u0105c\u0105 na pokrycie zapotrzebowania mieszka\u0144c\u00f3w. W art. 1 ustawy z dnia 7 czerwca 2001 r. o zbiorowym zaopatrzeniu w wod\u0119 i zbiorowym odprowadzaniu \u015bciek\u00f3w (Dz. U. z 2017 r. poz. 328 i 1566) zapisano \u201eUstawa okre\u015bla zasady i warunki zbiorowego zaopatrzenia w wod\u0119 przeznaczon\u0105 do spo\u017cycia przez ludzi oraz zbiorowego odprowadzania \u015bciek\u00f3w, w tym: tworzenia warunk\u00f3w do zapewnienia ci\u0105g\u0142o\u015bci dostaw i odpowiedniej jako\u015bci wody oraz niezawodnego odprowadzania i oczyszczania \u015bciek\u00f3w.\u201d Z kolei art. 5. 1. stanowi i\u017c \u201ePrzedsi\u0119biorstwo wodoci\u0105gowo- kanalizacyjne ma obowi\u0105zek zapewni\u0107 zdolno\u015b\u0107 posiadanych urz\u0105dze\u0144 wodoci\u0105gowych i urz\u0105dze\u0144 kanalizacyjnych do realizacji dostaw wody w wymaganej ilo\u015bci i pod odpowiednim ci\u015bnieniem oraz dostaw wody i odprowadzania \u015bciek\u00f3w w spos\u00f3b ci\u0105g\u0142y i niezawodny, a tak\u017ce zapewni\u0107 nale\u017cyt\u0105 jako\u015b\u0107 dostarczanej wody i odprowadzanych \u015bciek\u00f3w\u201d.<\/p>

Zapisy ustawy wymuszaj\u0105 na przedsi\u0119biorstwach wodoci\u0105gowych nie tylko zapewnienie bie\u017c\u0105cego zaspokajania potrzeb mieszka\u0144c\u00f3w, ale r\u00f3wnie\u017c przewidywania mo\u017cliwych scenariuszy awaryjnych oraz podejmowania dzia\u0142a\u0144 inwestycyjnych zapobiegaj\u0105cych przerwom w dostawie wody w razie braku mo\u017cliwo\u015bci jej poboru z uj\u0119cia lub wyst\u0105pienia awarii na sieci. Wi\u0105\u017ce si\u0119 to niejednokrotnie z konieczno\u015bci\u0105 posiadania zwi\u0119kszonych zdolno\u015bci produkcyjnych, kt\u00f3re w normalnych warunkach nie s\u0105 wykorzystywane. Wymusza r\u00f3wnie\u017c tak\u0105 modernizacj\u0119 systemu zaopatrzenia w wod\u0119, aby by\u0142a mo\u017cliwa zmiana \u017ar\u00f3d\u0142a wody lub kierunku jej przep\u0142ywu. W celu oszacowania rzeczywistych potrzeb w zakresie dostawy wody do jednego z obszar\u00f3w na terenie miasta Krakowa przeprowadzono analiz\u0119 zapotrzebowania wyznaczonej strefy.<\/p>\n

Krakowski system wodoci\u0105gowy jako przyk\u0142ad zaopatrzenia w wod\u0119 du\u017cej aglomeracji<\/strong><\/p>

Krakowski system zaopatrzenia w wod\u0119 jest jednym z najwi\u0119kszych w Polsce, a pod wzgl\u0119dem, jako\u015bci wody drugi na \u015bwiecie, zaraz po Singapurze. [badanie Europejskiej Organizacji Wsp\u00f3\u0142pracy na rzecz Benchmarkingu (EBC), 2016]. Wod\u0119 do systemu dystrybucji dostarczaj\u0105 cztery zak\u0142ady uzdatniania pracuj\u0105ce w oparciu o uj\u0119cia powierzchniowe wykorzystuj\u0105ce wod\u0119 z czterech niezale\u017cnych \u017ar\u00f3de\u0142: rzeki Sanki, D\u0142ubni, Raby i Rudawy. Zak\u0142ady uzdatniania wody posiadaj\u0105 odpowiednio dobrane ci\u0105gi technologiczne, co pozwala na uzyskanie wody o wymaganej jako\u015bci, ilo\u015bci i ci\u015bnieniu, zgodnie z obowi\u0105zuj\u0105cymi normami i przepisami. Najwi\u0119kszym zak\u0142adem jest ZUW Raba, kt\u00f3ry pobiera wod\u0119 ze zbiornika Dobczyckiego. Zaopatruje oko\u0142o 500 tys. mieszka\u0144c\u00f3w po\u0142udniowej cz\u0119\u015bci Krakowa oraz s\u0105siaduj\u0105cych gmin. Maksymalna produkcja wody ZUW Raba to 186 tys. m3\/d, natomiast bie\u017c\u0105ca wydajno\u015b\u0107 wynikaj\u0105ca z normalnego zapotrzebowania wynosi oko\u0142o 110 tys. m3\/d [1,2,3].<\/p>

\u00a0<\/p>\n \"Rys.1. <\/a> Rys.1.
Lokalizacja zbiornik\u00f3w na sieci wodoci\u0105gowej miasta Krakowa. [2]\n

\u00a0<\/p>

W przypadku wyst\u0105pienia sytuacji awaryjnej, dzi\u0119ki posiadanej rezerwie wydajno\u015bci, zak\u0142ad mo\u017ce zwi\u0119kszy\u0107 produkcj\u0119, a woda mo\u017ce by\u0107 skierowana do stref, kt\u00f3re normalnie s\u0105 zaopatrywane z pozosta\u0142ych zak\u0142ad\u00f3w uzdatniania. ZUW Raba mo\u017ce w takim przypadku pokry\u0107 oko\u0142o 85% zapotrzebowania miasta. Takie rezerwy pozwalaj\u0105 na bezpieczne funkcjonowanie systemu zaopatrzenia w wod\u0119 r\u00f3wnie\u017c w sytuacjach nadzwyczajnych. [4]<\/p>

Woda po procesie uzdatniania odbywaj\u0105cym si\u0119 w poszczeg\u00f3lnych zak\u0142adach jest kierowana do sieci wodoci\u0105gowej, kt\u00f3r\u0105 tworzy oko\u0142o 2250 km przewod\u00f3w tranzytowych, magistralnych i rozdzielczych, pracuj\u0105cych w wi\u0119kszo\u015bci w uk\u0142adzie pier\u015bcieniowym. Przewody wodoci\u0105gowe wykonane s\u0105 g\u0142\u00f3wnie z \u017celiwa szarego i sferoidalnego, stali oraz PE [5].<\/p>

W krakowskim systemie wodoci\u0105gowym obserwujemy zmieniaj\u0105ce si\u0119 zapotrzebowanie na wod\u0119. Po okresie spadku sprzeda\u017cy w ostatnich latach obserwujemy wzrost zapotrzebowania. Dochodzi do tego dobowa zmienno\u015b\u0107 zapotrzebowania, kt\u00f3ra wacha si\u0119 od ok 130 tys m3 do ok 200 tys m3. W celu zniwelowania wp\u0142ywu zmieniaj\u0105cego si\u0119 zapotrzebowania oraz stworzenia zapasu na sytuacje nadzwyczajne system wyposa\u017cony jest w zbiorniki wodoci\u0105gowe, w kt\u00f3rych zgromadzone mo\u017ce by\u0107 310 tys m3 wody. Zesp\u00f3l najwi\u0119kszych zbiornik\u00f3w o \u0142\u0105cznej pojemno\u015bci 158 tys m3 zlokalizowany jest w Sierczy na po\u0142udnie od aglomeracji krakowskiej, na trasie tranzytu od ZUW Raba [3,4].<\/p>

Natomiast oddane do eksploatacji w 2016 r. zbiorniki G\u00f3rka Narodowa Wsch\u00f3d, o \u0142\u0105cznej pojemno\u015bci 30 tys m3 zdecydowanie poprawiaj\u0105 bezpiecze\u0144stwo zasilania w wod\u0119 p\u00f3\u0142nocnych rejon\u00f3w miasta [5]. Na rys. 1 zosta\u0142a przedstawiona lokalizacja zespo\u0142\u00f3w zbiornik\u00f3w wodoci\u0105gowych aglomeracji krakowskiej.<\/p>

G\u0142\u00f3wny \u201eszkielet\u201d systemu wodoci\u0105gowego, zosta\u0142 zaprojektowany w latach 80 ubieg\u0142ego stulecia z nadmiarem, co pozwala na przesy\u0142 wody pomi\u0119dzy poszczeg\u00f3lnymi obszarami miasta. Dzi\u0119ki temu jest mo\u017cliwe wykorzystanie zdolno\u015bci produkcyjnych ZUW Raba dla zapewnienia dostawy wody do obszaru, kt\u00f3ry normalnie jest zasilany z innych zak\u0142ad\u00f3w uzdatniania.<\/p>\n

Oszacowanie awaryjnej wydajno\u015bci ZUW Bielany<\/strong><\/p>

Zak\u0142ad Uzdatniania Wody Bielany pracuje w oparciu o wod\u0119 ujmowan\u0105 z rzeki Sanki. Woda po procesie powolnej filtracji pompowana jest do zbiornik\u00f3w Kopiec, sk\u0105d grawitacyjnie sp\u0142ywa w kierunku odbiorc\u00f3w. \u015arednia wydajno\u015b\u0107 zak\u0142adu Bielany wynosi oko\u0142o 15 tys m3 na dob\u0119 i jest ograniczona dost\u0119pno\u015bci\u0105 wody na uj\u0119ciu i w terenie wodono\u015bnym. Pozosta\u0142a obj\u0119to\u015b\u0107 wody wymagana do zasilania strefy jest uzupe\u0142niana z ZUW Raba za po\u015brednictwem ruroci\u0105gu DN 1200 biegn\u0105cego z Nastawni Piaski Wielkie do Zbiornik\u00f3w Kopiec. W artykule przeprowadzono analiz\u0119 oczekiwanej wydajno\u015bci ZUW Bielany w przypadku braku mo\u017cliwo\u015bci podawania wody z ZUW Raba do zbiornik\u00f3w Kopiec. Analiz\u0119 przeprowadzono na podstawie danych z pomiar\u00f3w przep\u0142ywu zainstalowanych na ZUW Bielany i k\u0142adce technologicznej przy przej\u015bciu ruroci\u0105gu DN 1200 przez Wis\u0142\u0119. Do analizy wybrano lata 2016 \u2013 2018 z uwagi na fakt, i\u017c w tym okresie nast\u0105pi\u0142 znaczny wzrost zapotrzebowania na wod\u0119.<\/p>

Na rys. 2 zestawiono produkcj\u0119 ZUW Bielany (kolor niebieski) oraz zasilanie zbiornik\u00f3w Kopiec z ZUW Raba w 2016 roku (kolor pomara\u0144czowy).<\/p>

Kolorem fioletowym zaznaczono ca\u0142kowite zu\u017cycie wody w analizowanym rejonie. Sk\u0142ada si\u0119 na to woda uzdatniona na ZUW Bielany oraz woda dos\u0142ana z ZUW Raba. W przypadku ca\u0142kowitego zaprzestania pompowania wody z zak\u0142adu Bielany (co mia\u0142o miejsce trzykrotnie) za ca\u0142o\u015b\u0107 zaopatrzenia obszaru w wod\u0119 jest odpowiedzialny ZUW Raba. Taka zmiana \u017ar\u00f3d\u0142a zasilania w wod\u0119 nie powoduje dla odbiorc\u00f3w \u017cadnych k\u0142opot\u00f3w. Ustalaj\u0105c re\u017cim technologiczny pracy poszczeg\u00f3lnych obiekt\u00f3w przyj\u0119to za\u0142o\u017cenie, i\u017c ZUW Bielany w danym momencie pracuje z optymaln\u0105 mo\u017cliw\u0105 wydajno\u015bci\u0105 na poziomie oko\u0142o 15 tys. m3\/d, a pozosta\u0142a cz\u0119\u015b\u0107 wody jest podawana od Nastawni Piaski.<\/p>

Na rysunku 3 przedstawiono zu\u017cycie wody w analizowanym obszarze w roku 2017. W tym okresie nie nast\u0105pi\u0142y przerwy w pracy ZUW Bielany, natomiast mo\u017cemy zaobserwowa\u0107 niewielki \u015bredni wzrost zu\u017cycia wody na poziomie oko\u0142o 1%. Jednocze\u015bnie obserwujemy zmniejszenie wydajno\u015bci ZUW Bielany. Oczywi\u015bcie do strefy dostarczana by\u0142a wymagana obj\u0119to\u015b\u0107 wody kosztem zwi\u0119kszenia rozbioru od strony Nastawni Piaski. Podobnie jak w poprzednim przypadku kolor fioletowy obrazuje ca\u0142kowite zapotrzebowanie na wod\u0119 w analizowanym obszarze.<\/p>

Rysunek nr 4 przedstawia zapotrzebowanie na wod\u0119 w analizowanym obszarze w 2018 roku.<\/p>

\u00a0<\/p>\n \"Rys. <\/a> Rys. 2.
Produkcja ZUW Bielany i zasilanie od strony ZUW Raba w 2016r. (kolorem fioletowym zaznaczono \u0142\u0105czne zapotrzebowanie obszaru\n \"Rys. <\/a> Rys. 3.
Produkcja ZUW Bielany i dosy\u0142 wody od strony ZUW Raba w 2017r. (kolorem fioletowym zaznaczono \u0142\u0105czne zapotrzebowanie obszaru)\n

Text content<\/p>\n \"Rys. <\/a> Rys. 4.
Produkcja ZUW Bielany i przep\u0142yw wody od strony ZUW Raba w 2018 r. (kolorem fioletowym zaznaczono \u0142\u0105czne zapotrzebowanie obszaru)\n

\u00a0<\/p>

Obserwujemy dalszy spadek wydajno\u015bci ZUW Bielany, co jest spowodowane niskim stanem wody dop\u0142ywaj\u0105cej do uj\u0119cia. Jednocze\u015bnie w analizowanym okresie obserwujemy wzrost przep\u0142ywu od strony ZUW Raba. Sytuacja taka mo\u017ce mie\u0107 miejsce zar\u00f3wno w okresach suszy letniej jak i w okresie zimowym, gdy\u017c w ostatnich latach nie wyst\u0119puj\u0105 zwi\u0119kszone opady \u015bniegu. Bior\u0105c pod uwag\u0119 rzeczywiste rozbiory wody oraz mo\u017cliwo\u015bci produkcyjne ZUW Bielany, kt\u00f3re s\u0105 ograniczone wydajno\u015bci\u0105 uj\u0119cia, mo\u017cna stwierdzi\u0107, i\u017c w obszarze tym systematycznie zwi\u0119ksza si\u0119 udzia\u0142 wody uzdatnianej na ZUW Raba. Na potwierdzenie powy\u017cszej tezy przeprowadzono symulacje na modelu hydraulicznym. Symulacja polega\u0142a na stopniowym ograniczaniu wydajno\u015bci pompowni na ZUW Bielany i obserwacji zmian przep\u0142ywu przez ruroci\u0105g DN 1200 od strony Nastawni Piaski Wielkie. Za\u0142o\u017ceniem by\u0142o, i\u017c w ka\u017cdym momencie nast\u0119puje pe\u0142ne pokrycie zapotrzebowania strefy. Przeprowadzone symulacje potwierdzi\u0142y, i\u017c dla pokrycia zapotrzebowania na wod\u0119 analizowanej strefy nale\u017cy do niej dostarczy\u0107 oko\u0142o 50 000 m3\/d. Natomiast analizuj\u0105c \u015brednie zapotrzebowanie w poszczeg\u00f3lnych latach wyliczone na podstawie danych z pomiar\u00f3w mo\u017cemy przyj\u0105\u0107, i\u017c \u015brednio odbiorcy zu\u017cywaj\u0105 nast\u0119puj\u0105ce obj\u0119to\u015bci wody:<\/p>

w roku 2016 \u2013 52 386 m3\/d,<\/p>

w roku 2017 \u2013 52 589 m3\/d,<\/p>

w roku 2018 \u2013 52 815 m3\/d.<\/p>

Bior\u0105c pod uwag\u0119 aktualn\u0105 \u015bredni\u0105 wydajno\u015b\u0107 ZUW Bielany nale\u017cy przyj\u0105\u0107, i\u017c system musi posiada\u0107 zdolno\u015b\u0107 do dodatkowej dostawy oko\u0142o 40 000 m3 wody w przypadku braku mo\u017cliwo\u015bci jej przesy\u0142u ruroci\u0105giem DN 1200, czyli zasilanie strefy od strony ZUW Raba. Z kolei, gdyby za\u0142o\u017cy\u0107 r\u00f3wnie\u017c brak mo\u017cliwo\u015bci podawania wody przez ZUW Bielany do analizowanej strefy nale\u017ca\u0142oby dos\u0142a\u0107 \u015brednio dobowo oko\u0142o 53000 m3 wody.<\/p>\n

Podsumowanie <\/strong><\/p>

System wodoci\u0105gowy powinien by\u0107 przygotowany na zaistnienie sytuacji nadzwyczajnych, kiedy wyst\u0119puje zagro\u017cenie przerwy w dostawie wody dla odbiorc\u00f3w. W trakcie eksploatacji systemu wodoci\u0105gowego mo\u017cemy mie\u0107 do czynienia z r\u00f3\u017cnymi sytuacjami, powoduj\u0105cymi zak\u0142\u00f3cenia lub przerwy w dostawie wody. Mog\u0105 to by\u0107 zdarzenia nieplanowane jak i planowane. Sytuacje nieplanowane to g\u0142\u00f3wnie zdarzenia mog\u0105ce wyst\u0105pi\u0107 niespodziewanie jak np. ska\u017cenie wody czy te\u017c powa\u017cna awaria infrastruktury. Natomiast planowany brak dostaw wody jest zwi\u0105zany z modernizacjami i remontami infrastruktury wodoci\u0105gowej.<\/p>

Przygotowuj\u0105c si\u0119 do sytuacji, w kt\u00f3rej mo\u017ce nast\u0105pi\u0107 konieczno\u015b\u0107 wy\u0142\u0105czenia poboru wody z uj\u0119cia dla ZUW Bielany czy te\u017c brak mo\u017cliwo\u015bci dostawy wody od strony ZUW Raba przedsi\u0119biorstwo opracowuje scenariusze post\u0119powania w takich przypadkach. Znajduje to odzwierciedlenie w planach wieloletnich dotycz\u0105cych przedsi\u0119wzi\u0119\u0107 inwestycyjnych. Ca\u0142o\u015b\u0107 tych dzia\u0142a\u0144 przek\u0142ada si\u0119 na zapewnienie pe\u0142nego pokrycia zapotrzebowania i ograniczenie ryzyka braku dostawy wody.<\/p>\n

B I O G R A F I A<\/p>

[1] Wierzbicki R. Wodoci\u0105gi, Nak\u0142adem Miejskiego Przedsi\u0119biorstwa Wodoci\u0105g\u00f3w i Kanalizacji, Krak\u00f3w 2011<\/p>

[2] Woda \u017ar\u00f3d\u0142o \u017cycia. Materia\u0142y reklamowe MPWiK S.A. w Krakowie<\/p>

[3] Raport roczny 2017 www.mpwik.krakow.pl<\/p>

[4] Bochnia T., \u017baba T.: Wdra\u017canie systemu prewencyjnego zarz\u0105dzania ryzykiem w Wodoci\u0105gach Krakowskich. Instal nr 3\/2012 s. 55-59<\/p>

[5] \u017baba T., Iwanejo R., Bajer J., Wybrane zagadnienia monitoringu krakowskich wodoci\u0105g\u00f3w. Instal nr 12\/2012 s. 80-83<\/p>","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/artykul\/7151","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/artykul"}],"about":[{"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/artykul"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7151"}],"wp:term":[{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7151"},{"taxonomy":"tematyka","embeddable":true,"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tematyka?post=7151"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}