Podstawowe zasady przygotowania inwestycji

 

Proces przygotowania i realizacji inwestycji jest działaniem

nader uciążli wym i skom pli ko-wanym, wymagającym spełnienia i
prze strze ga nia szeregu prze pisów (ustaw i rozporządzeń, in strukcji).
Proces przy gotowania inwestycji jest długi, taki stan wynika również
z faktu, że liczba uczestników decyzyjnych biorących w pro cesie jest
duża.

Na rysunku przedstawiono ogólny schemat działań zachodzących w
pro ce sie przygotowania decyzji. Niemal na każdym etapie można
spotkać się z róż ne go rodzaju protestami społecznymi (szczególnie
na etapie przygotowywania de cyzji lokalizacyjnej), co jeszcze
bardziej wydłuża czas jego trwa nia. Należy też zwró cić uwagę na
rozbudowane procedury postępowania pod-czas przy gotowy wa nia
decyzji środo wi skowej. W sumie należy stwierdzić, że czas przygo
towy wania decyzji niekiedy wielokrotnie przekracza czas jej
realizacji (budowy), szcze gól nie w procesie dotyczącym inwestycji
liniowych. Na przy kładzie będzie można prześledzić proces
przygotowania

inwestycji,

jak

przy gotowanie

i

budowa

nieskomplikowanego obiektu, jakim jest przyłącze domowe jest
trudna i kłopotliwa.

1

INWESTOR

Decyzja o rozpoczęciu

inwestycji

Pozyskanie map

Analiza geotechniczna

Opracowanie koncepcji

projektowej

Raport o oddziaływaniu na

środowisko

Decyzja środowiskowa

Mapy z lokalizacją

obiektu

Decyzja lokalizacyjna

Projekt budowlany

Potwierdzenie prawa

dysponowania terenem

Pozwolenie na

budowę

Nadzór

inwestorski

Kontrola kosztów

Projekt

wykonawczy

Nadzór autorski

Budowa

Pozwolenie na

użytkowanie

P

R

O

J

E

K

T

O

W

A

N

I

E

2

Procedury realizacyjne przyłącza domowego

Inwestor ma prawo wyboru procedury na realizację przyłącza do mo
wego:

•na podstawie zgłoszenia (podstawa art. 30, ust. 1a w związku z art.
29 ust. 1 pkt20)

•bez zgłoszenia (podstawa art. 29a).

Realizując przyłącze wodociągowe na podstawie zgłoszenia budowy
do miej sco wego organu budowlanego należy w nim określić rodzaj,
zakres i sposób wy konywania robót budowlanych oraz termin ich
realizacji. Do druków należy po nadto dołączyć odbitki ksero
następujących do ku mentów:

•oświadczenie o prawie dysponowania nieruchomością na cele
budowlane,

•odpowiednie szkice i rysunki,

•pozwolenia i opinie wymagane odrębnymi przepisami,

•projekt zagospodarowania działki wraz z opisem technicznym
instalacji, wykonany przez projektanta mającego wymagane
uprawnienia.

Zgłoszenia należy dokonać co najmniej 30 dni przed planowanym
rozpoczęciem robót budow-lanych (termin 30 dniowy od dnia do rę
cze nia zgłoszenia jest prze widziany na ewentualne wniesienie
sprzeciwu). Po zakończeniu budowy przy łą cza inwestor jest
zobowiązany (zgodnie z art. 57 prawa budowlanego) złożyć za
wiadomienie o zakończeniu budowy i dołączyć do niego:

•oryginał dziennika budowy,

•oświadczenie kierownika budowy obejmujące stwierdzenie zgo
dności wykonania obiektu z projektem budowlanym i warunkami
pozwolenia na budowę oraz przepisami, a także oświadczenie o
doprowadzeniu do należytego porządku terenu budowy,

•protokoły badań i sprawdzań,

•inwentaryzację geodezyjna powykonawczą.

3

Dodany do ustawy prawo budowlane art. 29a umożliwia inwestorowi
realizację budowy przy-łącza domowego bez zgłoszenia (do
właściwego urzędu bu dow la nego). Zobowiązuje inwestora do
wykonania na od po wiedniej mapie planu sy tuacyjnego z naniesionym
przyłączem

(zgodnie

z

przepisami

prawa

geodezyjno-

kartograficznego), a dla przyłącza wo dociągowo-kanalizacyj-nego
przepisy o zbio rowym zaopatrzeniu w wo dę i zbiorowym
odprowadzeniu ścieków.

Wybór procedury realizacji przyłącza jest niezbywalnym prawem
inwestora, w rzeczywistości jednak decydują o tym urzędy admi
nistra cji poprzez przygo to wanie formularzy, które inwe-storzy są
zobowiązani wypełnić.

Procedury uzgodnień (przykład)

Przed przystąpieniem do wykonania projektu należy z MPWiK uzy
skać wa run ki dostawy wo-dy i odbioru ścieków i do składanego
wniosku należy dołą czyć:

•plan sytuacyjny w skali 1:500 (wykonany na zlecenie inwestora w
biurze mapy zasadniczej miejskiego zarządu geodezji i kar to grafii),

•wypis z rejestru gruntów obszaru objętego inwestycją lub oświa
dczeniem o posiadanym prawie do dysponowania nierucho mo ścią na
cele budow lane (zgodnie z rozporządzeniem

W otrzymanym od MPWiK piśmie o zapewnieniu dostawy wody i od
biorze ścieków (ważnym przez 2 lata) jest podane, że:

•zapewnia się dostawę wody i odprowadzenie ścieków,

•należy przysłać do uzgodnienia 2 egz. projektu,

•projekt powinien opracowany na zaktualizowanym podkładzie
geode zyj nym i zawierać dokument stwierdzający prawo do dy spo
nowania terenem oraz być opracowanym zgodnie z wyma ga nia mi
prawa budowlanego a tak że spełniać wymagania sformu łowane w
„wytycznych projek to wych …” obowiązujących w danym MPWiK.

4

Przed zleceniem wykonania projektu przyłącza należy:

•zlecić uprawnionemu geodecie aktualizację planu sytuacyjnego w
obrębie do 200 m od miejsca projektowanego przyłącza,

•sprawdzić, czy projektant przyłącza, poza posiadanymi upraw
nieniami jest czynnym członkiem izby branżowej.
Na wykonanie aktualizacji planu sytuacyjnego (mapy zasadniczej)
czeka się zwykle około 6 tygodni.

W projekcie przyłącza domowego, poza jego lokalizacja, należy
przedstawić rzuty budynku (ze względu na lokalizacje węzła wodo
mierzowego i czyszczaka na wyjściu kanalizacji) oraz profile z na nie
sionymi

aktualnymi

rzędnymi

wyso ko ścio wymi

istniejącego

uzbrojenia działki i pasa drogowego. Projekt podlega uzgodnieniu w
MPWiK i zespole uzgodnień projektów urzędu miejskiego.

Przed złożeniem wniosku „zgłoszenia” do Wydziału Architektury i
Budow nictwa (WAiB) urzę-du miejskiego należy wcześniej uzyskać
zezwolenie na „lokalizację przyłącza w pasie drogo-wym” z
miejskiego zarządu dróg (MZD). składając w WAiB „zgłoszenie
budowy

obiektu

lub

wy-konania

robót

budowla nych

niewymagających pozwolenia na budowę” należy do niego dołączyć:

•opracowanie zawierające opis określający rodzaj, zakres i sposób
wy ko nania robót oraz szkic i rysunki (praktycznie dołącza się cały
projekt przyłącza),

•odbitki kserograficzne uzgodnień z MPWiK, zespołem uz go dnień pro
jektów i MZD,

•kopie kserograficzne uprawnień budowlanych projektanta i spraw
dza ją cego,

•kopie zaświadczenia o przynależności projektanta i spraw dza jącego
od izby branżowej z określonym terminem ważności i ak tual nym na
dzień opracowania projektu,

•oświadczenie inwestora o posiadaniu prawa do dysponowania nie
rucho mością na cele budowlane.

5

W uzyskanym z WAiB zaświadczeniu stwierdza się, iż „zaświadczam,
że zgo dnie (tu powołanie na odpowiednie akty prawne) nie wnoszę
sprzeciwu na wy konanie przyłącza wodociągowego do budynku przy
ul. …” w pouczeniu ta kie go zaświadczenia podaje się, że do wy ko
nania robót budowlanych należy przy stąpić nie później niż po
upływie 2 lat od określonego w zgłoszeniu terminie ich rozpoczęcia
oraz że obiekty budowlane podlegają geodezyjnemu wyznaczeniu w
terenie, a po ich wybudowaniu geodezyjnej inwentaryzacji
powykonawczej, obej mującej ich położenie na gruncie.

W uzyskanym z MZD zezwoleniu na prace budowlane w pasie drogi
publicznej podaje się konieczne do spełnienia warunki:

•należy zachować zgodność z wymaganiami rozporządzenia mi nistra
tran s portu i gospo-darki morskiej z dnia 9 marca 1999 w spra wie wa
runków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i
ich usy tuowanie oraz rozporządzenia ministra transportu i
gospodarki mor skiej z dnia 30 maja 2000 r. w sprawie warunków
technicznych, jakim po winny odpowiadać drogowe obiekty
inżynierskie i ich usy tuowanie,

•do robót roztopowych należy opracować i uzgodnić z zarządcą
drogi pro jekt odbudowy nawierzchni jezdni i chodnika, uzyskać
pozytywna opinię projektu organizacji ruchu zastęp-czego oraz jego
zatwierdzenie przez or gan zarządzający ruchem,

•realizacja i koszt budowy lub modernizacji urządzeń i na wierz chni
w pa sie drogowym związanym z wykonaniem zadania pono si
inwestor.

6

W zezwoleniu MZD podano ponadto, że przed rozpoczęciem robót
budow la nych inwestor jest zobowiązany do:

•uzyskania pozwolenia na budowę lub zgłoszenia budowy,

•uzgodnienie u zarządcy drogi (przed uzyskaniem pozwolenia bu
dowy) projektu budowla-nego obiektu lub obiektu, o którym mo wa
jest w zezwoleniu,

•uzyskania zezwolenia zarządcy drogi na zajęcie pasa drogowego,
doty czą cego prowadzenia robót w pasie drogowym lub umiesz czenia
w nim obiektu lub urządzenia.

Zanim zleci się wykonanie robót przedsiębiorstwu należy wykonać
projekty:

•organizacji ruchu zastępczego (wymagane uzgodnienie z policją
ruchu drogowego i Wydziale Dróg Miejskich - WDM),

•odbudowy nawierzchni na czas wykonania przyłącza wody i ka na
lizacji (wymagane uzgodnienie w wydziale inżynierii miej skiej).

Równolegle ze zleceniem robót wykonawcy i wstępnym ustaleniu ter
minu rea lizacji w WDM należy złożyć wniosek o wydanie zezwolenia
na prowadzenie ro bót w pasie drogowym. W skła-danym wniosku
poza ogól na charakterystyką ogólna przyłączy należy podać osoby
odpo wie dzialne za wykonanie robót (do tyczy to tylko pasa
drogowego, gdyż do wykonania przyłącza na działce inwe sto ra
wyznaczone były wcześniej inne osoby). Dane te obejmują nazwisko i
imię, numer uprawnień bu dowlanych, numer telefonu kontaktowego
do:

•inspektora nadzoru robót drogowych (może nim być inżynier
drogowy lub budowlany),

•kierownika budowy i osoby odpowiedzialnej za prowadzenie robót
(w tym zabezpieczenia i oznakowania w/w miejsc).

7

Po złożeniu omawianego wniosku MZD wydaje decyzję „zezwolenie
na umie sz czenie przyłącza w pasie drogowym przy ul. ….” . pro
tokolarne przekazanie powierzchni pasa drogowego zajętej przez
rzut poziomy przyłącza odbyło się w pierwszym dniu objętym
niniejsza decyzją, która jednocześnie ustala również opłaty roczne z
tytułu za ję cia pasa drogowego (na czas nie-określony).

Do „wpinania” przyłączy do sieci wodociągowo-kanalizacyjnej up raw
nione są wyspecjalizowa-ne ekipy MPWiK. w czasie płacenia ra
chunku za tą usługę ustala się jej termin i do niego musi się
dostosować wykonawca przyłącza. na ten również termin należy
uzyskać zez wo lenie MZD na zajęcie pasa drogowego. Prace na
działce inwestor wyko nywane są wcześniej. Po dokonaniu „wpięcia”
upoważniony inspektor nadzoru z MPWiK dokona odbioru przyłącza i
po doko naniu przez geodetę pomiaru można wykop zasypać
(zagęszczając odpo wiednio zie mię w wykopie). W pasie drogowym,
przed wykonaniem na wierz chni, należy dokonać „badania stopnia
zagęsz-czenia gruntu”, co wy ko nuje z kolei spe cjali styczna firma. po
wykonaniu nawierzchni i chod nika upoważniony pracownik MZD
spisuje protokół zdawczo-odbior czy, do którego dołącza się protokół
z badania zagęszczenia gruntu oraz oświadczenie inspektora robót
drogowych, w któ-rym stwierdza on, że przyłącze wykonano zgodnie
z projektem.

Aby z MPWiK można było podpisać umowę „o przyłączeniu do czyn
nej sie ci wodociągowej budynku” potrzebny jest protokół od biorczy
przedstawiciela MPWiK, do którego inwestor do-łącza wstępnie szkic
przyłącza wykonany przez geodetę. gdy po upływie 1 miesiąca
geodeta dostarczy zleconą mu „mapę za sa dniczą powykonawczą” in
westor dostarcza ją przedstawi-cielowi MPWiK, który z podpisanym
protokołem uruchamia procedurę spisania pomiędzy MPWiK i
inwestorem „umowy o zaopatrzeniu w wodę i odprowadzaniu
ścieków” (co koń czy problem budowy przyłącza).

8

Monitorowanie sieci wodociągowych i kanalizacyjnych

 
Monitorowanie sieci wodociągowych i kanalizacyjnych jest
niezbędne do za rządzania reali-zowanego poprzez kontrolę, regulację
i sterowanie oraz pla no wanie i wdrażanie czynności eks-
ploatacyjnych. Konieczność monitorowania wy nika z przepisów
prawnych:

•Guidelines for drinking-water quality. Recomendations, WHO 1993,

•PN-EN 805 (2002) – zaopatrzenie w wodę. Wymagania dotyczące sy
stemów zewnętrznych i ich części składowych.

•Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 r. w sprawie
wymagań dotyczących jakości wody przeznaczonej do spożycia przez
ludzi (Dz.U. nr 07.61.417).

•Ustawa z 7 czerwca 2001 r. o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i
odpro wa dza niu ścieków (Dz. U. nr 72 poz. 747, 2001 r.) i jej
nowelizacja (DZz. U. nr 58 poz. 729, 2005 r.).

•PN-EN 752-2 (2000) – zewnętrzne systemy kanalizacyjne.
Wymagania.

Z przepisów prawa w odniesieniu do sieci wodociągowych wynika ko
nie czność monitorowania zarówno parametrów hydraulicznych jak i
jakości wody do star cza nej do odbiorców. Monitoro-wanie ma zatem
na celu minimalizowanie zakłó cenia w zaopatrzeniu w wodę oraz
szkodliwy wpływ na środowisko i zdro wie publiczne, układy
dystrybucji wody powinny być monitorowa-ne i spraw dzane –
monitorowanie powinno obejmować pomiary ciśnienia, przepływu
oraz poziom usług (PN-EN 805). Natomiast w odniesieniu do sieci
kanalizacyjnych (PN-EN 752-2) niezbędne jest przeprowadzenie
badań i oceny systemów kana lizacyj nych na etapie budowy, odbioru i
podczas późniejszego działania. Z kolei z za pi sów ustawy z 2001 i jej
nowelizacji z 2005 r. wynika wyraźnie potrzeba mo nitorowania
ilościowego i jakościowego dopływu ścieków do sieci.

9

Monitoring sieci wodociągowej (kanalizacyjnej) to system pomiarów i
analiz dotyczących stanu funkcjonalnego i technicznego sieci, w celu
uzyskania wiary godnych podstaw do zarządzania siecią i jej
eksploatacją. Należy przy tym pod kreślić, że przez system pomiarów
należy rozumieć zespół skoordynowanych dzia łań (pomiary,
archiwizacja, przekaz wyników, itp.) oraz odpo-wiednio współ
pracujących urządzeń i obiektów. Z kolei zarządzanie siecią i jej eks
ploa ta cją obejmuje kontrolę, regulację oraz planowanie i realizację
działań eksploa tacyjnych.

Zgodnie z podaną poprzednio definicją monitoring powinien
obejmować dzia łania w zakresie:

•ilościowym (hydraulicznym – natężenie przepływu, prędkość,
ciśnienie, napełnienie kanałów grawitacyjnych),

•jakościowym (jakość wody, jakość ścieków, skład i stężenie gazów w
kanalizacji),

•technicznym (inspekcja, badania techniczne stosowanych
materiałów itp.)

Monitoring sieci wodociągowej (kanalizacyjnej) powinien dostarczać
szcze gó łowych informacji niezbędnych do realizacji wielu celów, jak
np.: sterowanie i regulacja hydrauliczna sieci, kont-rola i ocena
jakości dostarczanej wody, ocena oddziaływania ścieków na
odbiornik i sieć kana-lizacyjną, ocena techniczna sta nu przewodów,
ocena niezawodności funkcjonowania sieci itp.

10

W zakresie planowania i realizacji pełnego monitoringu sieci
wodociągowej lub kanalizacyjnej można wyodrębnić następujące
etapy działań:

•dobór parametrów pomiarowych (hydraulicznych: natężenie
przepływu, ciśnienie, poziomy wody w zbiornikach (dla wodociągu),
napełnienie kanałów (kanalizacja); jakościowych wo-dy, ścieków,
gazów

powinna

być

przeprowadzona

analiza

możliwości

wykorzystania różnych parametrów reprezentatywnych do oceny
jakości i bezpieczeństwa obsługi).

•wybór lokalizacji punktów pomiarowych.

•dobór metod i urządzeń pomiarowych.

•ustalenie wymaganej częstości i czasu wykonywania pomiarów.

•budowa stanowisk pomiarowych i kalibracja urządzeń.

•rejestracja pomiarów, archiwizacja i transmisja wyników.

•utworzenie zespołu obsługi oraz jego przeszkolenie.

•ustalenie procedur dostępu do systemu oraz wykorzystywanie
wyników pomiarów.

Jak widać, monitoring obu rodzajów sieci obejmuje ogromny obszar
inter dys cyplinarnych działań (pomiary hydrauliczne, badania jakości
wody, badania nie zawodności, rejestracja i przesył danych,
opracowanie i udostępnianie wyni ków).

11

GIS

jako narzędzie wspomagające zarządzanie eksploatacją systemów

wod-kan

 
Geograficzny system informacji (GIS) jest komputerowym
systemem

zdoby wania,

przecho-wywania,

sprawdzania,

integrowania, manipulowania, analizo wa nia i prezentowania danych
odniesionych przestrzennie do powierzchni zie mi. każda technologia
GIS integruje 5 kluczo-wych elementów:

•sprzęt komputerowy,

•oprogramowanie,

•dane,

•ludzie i wewnętrzna organizacja instytucji,

•cele, zadania, metody – procedury

12

Wejście

Mapy,

szkice

schematy

Dane

opisowe

tabelaryczn

e

Dokumenta

cja

powykonaw

cza

Wyniki z

pomiarów,

inwentaryz

acji,

zdjęcia,

filmy

Monitoring

on-line

Dane z

innych

numeryczny

ch baz

danych

Inne dane

Wyjście

Raporty

Mapy

Zdjęcia,

filmy

Wyniki,

statystyczn

e

Dane do

innych

numeryczn

ych baz

danych

Dane do

Inne

systemy

informacji

przestrzen

nej

budowy

modelu

Inne

systemy

informacji

przestrzenn

ej

Geograficzny system informacji

System zarządzania bazą danych

Pozyski-

wanie,

ko-rekta,

wery-

fikacja

danych

Przetwarza

nie

(integrowa

nie,

analizowan

ie itp.)

Wyjście

(raport

owanie,

wizuali

za-cja)

Wymaga

nia

użytkow

nika

Zewnętrzn

e pakiety

statystycz

ne

13

Najważniejsze zadania, jakie GIS może realizować w obszarze
zarządzania i eksploatacją sieci obejmują:

•racjonalizację i weryfikację inwentaryzacji,

•znaczące usprawnienie kontroli i sterowania pracą całego systemu
wodo ciągowego lub kanalizacyjnego oraz poszczególnych jego
elementów,

•ułatwienie dostępu do informacji i szybki jej przekaz,

•usprawnienie procesu lokalizacji i likwidacji wycieków,

•umożliwienie bieżącej i ciągłej kontroli parametrów hydraulicznych i
ja ko ściowych związa-nych z funkcjonowaniem sieci (baza danych
zawie ra jąca informacje z monitoringu),

•stworzenie możliwości pełnej i praktycznie nieograniczonej
symulacyjnej

analizy

pracy

sieci

i

urządzeń

dla

potrzeb

usprawnienia, modernizacji i rozwoju (współpraca z programami
obliczeniowymi),

•znaczne usprawnienie obsługi klienta (rozliczenia, warunki
podłączenia do sieci).

14

Dla prawidłowego zarządzania siecią niezmiernie istotna jest
właściwa iden tyfikacja obiektów, które będą podstawą modelu tej
infrastruktury technicznej w bazie GIS. To, jak będą zdefinio-wane
obiekty systemu sieci zależy od celów i zadań, jakie baza danych ma
wypełniać w czasie funkcjonowania i eksploatacji sieci. W ogólnym
przypadku można wyeksponować kilka istot-niejszych zadań, których
realizację powinna umożliwić odpowiednia identyfikacja obiektów, a
mianowicie:

•tworzenie różnych struktur i klasyfikacji obiektów w systemach obu
ro dzajów sieci dla potrzeb: ewidencji sieci, ewidencji awarii, sprawo
zdaw czości, raportowania, ocen przekro-jowych stanu obiektów,
analiz sta ty stycznych,

•analizy uszkadzalności/niesprawności w różnej konfiguracji (dla wyo
drę b nionych obiektów lub grup obiektów – rodzaje, przyczyny i
skutki,

•wyznaczanie

wskaźników

niezawodności

(intensywności

uszkodzeń),

•określenie stanów zagrożeń związanych z danym obiektem i oceny
ryzyka niezdatności sieci,

•ułatwienie podejmowania decyzji dotyczącego sposobu odnowy
obiektu

Bez dokładnego zdefiniowania, co jest obiektem, trudno sobie
wyobrazić ra cjo nalne zarzą-dzanie siecią i jej eksploatacją. w
szczególności, bez precy zyj ne go opisu charakteryzującego cechy i
funkcje obiektu, trudno oceniać jego stan tech niczny i podejmować
właściwe decyzje dotyczące wymiany, renowacji, re kon strukcji
obiektu, itp. istnieje zatem potrzeba dokładnego analizowania zało
żeń i zasad wyodrębniania obiektów (elementów) wchodzących w
skład ukła dów sieciowych na potrzeby tworzenia baz danych przy
wykorzystaniu GIS (zre sztą dotyczy to każdej bazy danych).

15

Przykład komputerowego wspomagania zarządzania siecią

kanalizacyjną

Przykładowym oprogramowaniem do zarządzania siecią
kanalizacyjną jest produkt firmy Grontmij Nederland b. v. o nazwie
RIOGL, który został opracowany przez doświadczonych ho-
lenderskich projektantów. Program jest na bieżąco aktualizowany w
zależności od stawianych przed nim zadań. Stosowany jest
powszechnie w Holandii i np. użytkownikiem jego jest Amsterdam
(4000 km sieci kanalizacyjnej) i Haga (1500 km).

Program RIOGL używany jest dla istniejących sieci, może być
również uży wany dla projekto-wanych fragmentów sieci i w ten
sposób baza danych opisu ją ca sieć może ciągle rozbudowy-wana.
Baza danych tego programu może być źród łem pakietu danych
umożliwiającego symula-cję funkcjonowania sieci, co umożliwia:

•odwzorowanie stanu istniejącego w celu opracowania koncepcji
ewen tual nych modernizacji i rozbudowy,

•wykrycie „wąskich gardeł” i awarii wywołujących przeciążenia,

•opcjonalne dostosowanie stanu istniejącego do stanu docelowego
speł nia ją cego wymogi znowelizowanych przepisów lub standardów
techni cznych i technologicznych,

•analizę przedsięwzięć pomiarowych prowadzonych w celach poznaw
czych,

•przeprowadzenie optymalizacji funkcjonowania całego systemu
kanali za cji łącznie z oczyszczalnią i recipientem.

16

AKW – KIRC

 

AKW

  Działanie to wchodzi w zakres zarządzania ilością wody
nieprzynoszącej do chodu. z powodu bardzo szybkiego zwrotu
zainwestowanych w nie środków fi nansowych nawet w przeciętnych
warunkach stanowi to kluczowe działanie służb eksploatacyjnych.
Celem AKW jest osiągnięcie takiego poziomu strat (za leżnego od
wycieków), przy którym koszty eksploatacji osiągną minimum. dą ży
się do uzyskania stabilnego stanu ekonomicznego poziomu wycieków
(EPW).

Głównymi narzędziami używanymi bezpośrednio do tego celu są
detekcja wycieków przez bry-gady AKW i bilansowanie minimalnego
nocnego przepływu (MNP) w celu określenia wielkości i wartości
strat

oraz

efektów

napraw.

EPW

jest

osiągany

poprzez

systematyczną (adekwatną do wartości traconej wody, ela styczności
stref na detekcje wycieków, sprawności inspektorów służb detekcji,
itd.) detekcje wycieków oraz monitorowanie kosztów AKW. Tak więc
w obrę bie AKW rejestruje się szereg parametrów sieci, nie tylko
fizycznych, ale także ekonomicznych (np. skuteczność i wydajność
brygad, zmiany kosztów krań co wych krótkoterminowych i długoter-
minowych itd.)w AKW kluczowym dzia ła niem oceniającym poziom
niezbędnej interwencji jest pomiar i analiza prze pływu nocnego (nie
stosuje się bilansowania przepływu całodobowego).

Jednakże przeciętny inżynier patrzy na określone technologie przez
pryzmat używanych w ich obrębie narzędzi. W ramach AKW w sieci
wydziela się strefy, na których monitoruje się: przepływu w porze
ścisłe nocnej na wejściu do strefy (bilans wycieków dokonywany jest
w oparciu o przepływ nocny), ciśnienie na wejściu do strefy oraz
średnie ciśnienie nocne w strefie (tzw. AZNP – average zone nogat
pressure).

17

Pomiar ciśnienia jest działaniem nieskomplikowanym, natomiast
pomiar na tężenia przepływu stwarza pewne problemy. Ideałem
byłoby, gdyby mogłoby być w miarę dokładnie rejestrowa-ne przez
cała dobę. Pozwoliłoby to na do dat ko we zebranie danych dla potrzeb
zarządzania zapotrzebowaniem na wodę przez odbiorców. Jednakże
na potrzeby AKW wystarcza tylko monitorowanie nocnego
przepływu. MNP określany jest na bazie natężenia przepływu w
porze ściśle nocnej (0

oo

– 4

00

) jest bardzo małym elementem

przepływu nocnego. Wy kazuje on jed-nak w stosunku do przepływu
całodobowego bardzo dużą sta bil ność w zakresie zapotrzebo-wania
na wodę ze strony odbiorców.

W polskich warunkach (przewymiarowanie przewodów, spadek ilości
po bie ra nej wody) należy z wielką ostrożnością podchodzić do wyboru
wodomierza. Cho dzi oczywiście o jego pracę w strefie jego rozruchu.
Jeżeli planowany jest montaż wodomierza, gdzie straty mogą być w
przyszłości ograniczone do po zio mu EPW, wtedy należy określić
wielkość natężenia przepływu odpowiadają ce mu takiemu stanowi.
Będzie to limitowało dobór dolnej granicy dokładności wo domierza. z
doświadczenia eksploatacyjnego wynika, że wielkość strat z wy
cieków mogą sięgać nawet kilkudziesięciu procent nocnego
przepływu. Można zatem łatwo wyobrazić sobie sytuację, gdzie na
stanowisku pomiarowym zmniej szając straty wejść w strefę martwa
zainstalowanego wodomierza. Wyj ściem jest instalacja wodomierzy
dobrej klasy posiadających zwiększony zakres pomiarowy w kierunku
małych przepływów (np. magmaster).

18

Podsumowując, monitoring AKW wymaga ciągłych pomiarów
natężenia prze pływu nocnego i ciśnienia na wejściu do strefy.
Ciśnienie w punkcie śred nie go ciśnienia nocnego strefy może być
mierzone w sposób dyskretny lub mo że być konwertowane z punktu
średniego ciśnienia w strefie, które jako pomiar ciągły wykorzystuje
się z kontrola i regulacja ciśnienia w strefie. Podobnie po miar
natężenia przepływu nocnego może być dokonywany w ściśle
określonych warunkach również okre sowo. Chodzi tutaj o fazę przed
detekcja i usunięciem wycieków oraz po wyko na niu tych działań w
celu określenia efektów i wtedy używa się pomiarowych zestawów
przenośnych.

W obecnej chwili częstotliwość próbkowania pomiaru ciśnienia i
natężenia przepływu nie musi większa niż raz na 5 – 15 minut. we
wszystkich metodach i analizy pracy sieci zachodzi potrze-ba
odrzucania niemiarodajnych danych. Zwiększając częstotliwość
próbkowania zwiększamy jednocześnie ilość danych kwalifikujących
się do odrzucenia, co powiększa pracochłonność obróbki i ana lizy
zarejestrowanych parametrów. przedstawione uwagi nie oznaczają
jednak, że próbkowanie pomiaru danych co kilka sekund jest
zupełnie nie przydatne. W tym przypadku istnieje możliwość
rejestracji pojedynczych zdarzeń, co jest przy datne w ustalaniu
innych pa-rametrów eksploatacyjnych. Samo zbieranie danych z
monitoringu i przesyłanie ich do ope-ratora może się odbywać raz na
dobę lub nawet raz na dwa lub trzy tygodnie.

19

KIRC

 
Celem tego działania jest zmniejszenia kosztów pompowania,
strat wody zależnych od ciśnienia i awaryjności sieci. Osiąga się to
poprzez zmniejszenie w obszarach sieci do mini-malnego, ale
jednocześnie nadal zapewniającego pełny komfort poboru wody
przez odbior-ców. W początkowej fazie KIRC dokonuje się
ankietyzacji odbiorców w zakresie rozpoznania ich potrzeb
dotyczących mi ni malnej wartości ciśnienia, charakterystyki rozkładu
poboru wody. dalej na pod stawie map sieci i podkładów
geodezyjnych wyznacza się punkty podle gają ce mo-nitorowaniu. po
pierwsze ustala się punkt średniego ciśnienia dla strefy i po drugie
określa się punkt, który po uwzględnieniu spadków ciśnienia posiada
najmniejsza nadwyżkę ciśnienia ponad wartość wymaganą (tzw. czp –
critical zone pressure lub tzp – target zone pressure). dla ustalenia
opisanych

po wyżej

punktów

swoją

przydatność

wykazuje

hydrauliczny model strefy (sieci wo dociągowej).

Oba punkty, średniego i krytycznego ciśnienia, wraz z punktem
mierzonego na wejściu do strefy ciśnienia stanowią wytyczna do
kontroli i regulacji ciśnie nia w zakresie przeprowadzane-go
monitoringu. należy podkreślić, że KIRC nie stosuje się w
profesjonalnej praktyce wykrywa-nia awarii – są to oddzielne dzia
łania. szybkim wykrywaniem awarii zajmuje się działanie nazywane
SN (szyb kość napraw). korzystanie z siatki punktów monitorujących
wielkość ciśnie-nia dla wykrywania awarii jest działaniem zupełnie
nieracjonalnym. takie działanie jest przyda-tne w przypadku
monitorowania długich przewodów tranzytowych czy magistralnych
funkcjo-nujących bez odgałęzień. za pomocą pomiarów ci śnienia na
sieci można jedynie określić duże awarie, ale są one widoczne na
powierzchni terenu zaraz po ich zaistnieniu i dla ich stwier-dzenia
nie trzeba siat ki monitoringu ciśnienia.

20

KIRC w wydzielonych obszarach sieci polega w tradycyjnym ujęciu na
mo ni torowaniu i anali-zowaniu rejestrowanych wartości ciśnienia w
dwóch punk tach danego obszaru, regulacji nastaw zaworów
regulacyjnych lub pomp oraz ewen tualnym monitorowaniu natężenia
prze-pływu zasilającego strefę i uza leż nieniu od niego ciśnienia jej
zasilania. Często do przeprowa-dzenia efektywnej ekonomicznie KIRC
nie wystarcza założenie zaworu regulacyjnego z jedna lub dwoma
nastawami. Powszechnie stosowany dotąd sposób regulacji ciśnienia
polega na zapewnieniu stałej jego wartości na wejściu do strefy.
Realizowano to za pomocą zaworów regulujących ciśnienie z jedną
nastawą lub dzięki zestawom pompowym wyposażonym w
przetwornice częstotliwości. Uważano wówczas, że sieć strefy
pracuje przy stabilnym ciśnieniu. Jest to jednak pogląd błędny i
opisany sposób jest przez profesjonalistów za przestarzały w
systemach wodociągowych o zmiennym zapotrzebowaniu wody w
ciągu doby.

21

 

lp

.

Sposób regulacji

ciśnienia w strefie

Koszty

pompowania

Stabilizacja ci

śnienia w punk

tach strefy

Zmniejsz

e-nie

strat i

awaryjno

ści

1

Stałe ciśnienie na wejściu

do strefy (jedna nastawa)

 

wysokie

 

wątła

 

ubogie

2

Stałe ciśnienie w porze

dziennej i mniejsze w porze

nocnej (dwie nastawy)

 minimalnie

mniejsze niż

w punkcie 1

 

minimalnie

lepsza niż w

punkcie 1

 

średnie

3

Ciśnienie na wej ściu do

strefy ste rowane przez syg

nał z punktu kry tycznego

(czp lub tzp)

 małe

(ciśnienie nie

jest pod no

szone ponad

stan

krytyczny)

 

wysoka

 

wysokie

4

Ciśnienie na wej ściu do

strefy ste rowane napływem

wody do niej (funkcja

natężenia przepływu)

najmniejsze

(w

rzeczywistośc

i w strefie

jest wiele

punktów

krytycznych)

najlepsza, gdyż

ciśnienie na

wej ściu dostoso

wy wa ne jest do

ak tual nych po

trzeb sieci

 

najwyższ

e

Charakterystyka obecnie stosowanych

sposobów sterowania ciśnieniem w sieci

W powyższej tabeli scharakteryzowano wszystkie obecne stosowane
sposoby sterowania ciśnieniem w sieci wraz z ogólna oceną
przydatności użytkowej.

22

Zakłada się, że decyzja o wyborze określonego sposobu regulacji
ciśnienia spośród przedsta-wionych w tabeli ma wynikać z
ekonomicznego podejścia do eksploatacji sieci. za to ekonomi-czny
charakter KIRC zwykle postrzegany i eg zek wowany jest w kontekście
bezpośrednich osz-czędności (straty, awarie, kosz ty pompowania),
możliwości sprzedaży odbiorcom zaoszczędzo-nej wody po przez KIRC
oraz odłożenia ewentualnych inwestycji zwiększających wydajność
ujęć.

Podsumowując KIRC, z inżynieryjnego punktu widzenia monitoring ci
śnie nia polega na reje-strowaniu ciśnienia w punktach średniego i
krytycznego ciś nie nia oraz sterowaniem ciśnieniem zasilającym daną
strefę. Najbardziej wyra finowana metoda regulacji ciśnienia polega
na uza-leżnieniu jego wartości od chwilowego natężenia przepływu
zasilającego strefę (poz. 4 w tabeli). ten spo sób może być
szczególnie wydajny ekonomicznie w przypadku przedsiębiorstw
kupujących wodę od dostawców zewnętrznych.

Ciśnienie monitorowane dla potrzeb KIRC powinno się próbkować z
więk szą częstotliwością niż przepływ nocny. Podobnie jest tu z
natężeniem prze pływu, które może sterować zaworem regulującym
ciśnieniem. Oczywiście syg nał (ciśnienie i/lub natężenie) sterujący
zaworem regu-lującym lub praca pomp może być uśredniany z
dowolnego okna czasowego i w ten sposób umie jętnie do
stosowywany

do

ekonomicznego

trybu

pracy

urządzenia

regulacyjnego. Waż na jest tutaj poprawność pracy urządzenia i
regulowanej przez niego sieci. nie ma więc prostej reguły dla
określenia częstotliwości próbkowania w obrębie KIRC.

23

SN

 
W naszym kraju za moment pojawienia się awarii przyjmuje się
jej zgło sze nie. Sygnał zgłoszenia w przeciętnych warunkach
pochodzi o mieszkańców lub obsługi, którzy zauważyli wypływ wody
na

powierzchnię

gruntu,

lub

od

pra cow ników

wodociągu

rejestrujących znaczny spadek ciśnienia w jakimś rejonie sieci lub
nadzwyczajnie duży wydatek pompowni. o wiedzy na temat liczby ma
łych awarii, istniejących w sieci i niewychodzących na powierzchnie
terenu, w naszym kraju praktycznie nie ma mowy. W związku z tym
w krajowych sy ste mach wodo-ciągowych sporadycznie spotyka się
awarie, które można usunąć zanim dadzą znać o sobie w opisany
sposób. Przy pasywnej kontroli wycieków, jak ma miejsce w
większości krajowych sy-stemach, przeciętna awaria, zanim się
ujawni na powierzchni terenu, czasem trwa nawet i 100 dni.

Celem metody SN zatem jest ograniczenie czasu trwania takiej
awarii (tj. niezgłoszonej) do kilkunastu czy kilkudziesięciu dni.
Oczywiście część awarii jest usuwana w ramach AKW. na wy-kresach
natężenia przepływu zasilającego strefy, po odpowiedniej obrób ce
danych, można wykryć charakterystyczne zmia ny odpowiadające
momentowi pojawienia się awarii w sieci. idąc dalej dokonujemy
predykcji trendu wody „prze znaczonej” na awarię i obliczamy czas,
w jakim opłaca się ją zlokalizować i usunąć. O ile w przypadku AKW
dzięki monitorowanym para-metrom i pro stemu rachunkowi
ekonomicznemu określa się tzw. poziom wejścia i wyjścia ze strefy
brygady detekcyjnej, o tyle przy SN stosuje się bardziej
wyrafinowane me tody działania.

24

Efektem jest usuwanie awarii w ciągu kilkunastu lub kilkudziesięciu
dni, podczas gdy w obe-cnej chwili w Polsce usuwa się awarie nawet
po 100 dniach. Dla potrzeb monitoringu sieci wystarczy wiedzieć, że
o ile w AKW można np. codziennie przeanalizować poziom MNP, to
przy SN odbywa się to na bieżąco. z powodu dużego natężenia
działań mających na celu wykrycie przecieków używa się metod
skierowanych w kierunku telemetrii (w tym zestawów na słu cho-
wych, lokalizujących przy zadanej konfiguracji sieci awarię).

Tak więc metoda SN na bieżąco analizuje natężenie przepływu w
przekroju dobowym. Pozo-stałe parametry (do wykonywania
bezpośrednich obliczeń) mo gą być z powodzeniem pobie-rane z
sygnałów wygenerowanych przez moni to ring AKW. Należy jednak
zwrócić uwagę, że dla przepływu wymagana jest tu większa
częstotliwość próbkowania niż dla AKW, która schodzi do poziomu
wiel kości sekundowych. Natomiast dalsza obróbka jest już kwestia
specja li stycznej analizy.
 

25

ODNOWA SIECI I JAKOŚĆ WODY

 
Systemy wodociągowe generują koszty usuwania awarii, strat
wody i wy ko nywania innych czynności eksploatacyjnych (np. płukań
przewodów, dezyn fek cji wody itd.) oraz koszty tłocze-nia wody
(zależnych m. in. od przepustowości hydraulicznej sieci). grupując i
rejestrując w/w koszty, przedsiębiorstwo wodo cią gowe musi
porównywać aktualny stan sieci z założonym, zapewniającym efek
tywne działanie. Stąd wynikają wszelkie podejmowane w czasie
eksploa ta cji działania naprawcze.

Pogorszenie stanu przewodów implikuje odpowiedni wpływa na
jakość wody poprzez sygnał o wzroście mętności, zawartości żelaza
czy bakterii. w chwili obecnej zakłady wodociągowe są nastawione
na spełnienie wymagań Rozporządzenia Ministra zdrowia z dnia 11
listopada 2002 r. Jednakże jakość wody sprzedawanej odbiorcom
często budzi zastrzeżenia, mniej lub bardziej uzasadnione, z uwagi
na nieodpowiednią zawartość dezynfekanta, żelaza czy też mętności.

Wiedza o wieku wody w różnych miejscach sieci, wahaniach
prędkości prze pływu ciągu doby, technicznym stanie przewodów
pozwala w pierwszej ko lejności na wyłonienie punktów sieci, w
których może nastąpić przekroczenie w zakresie dopuszczalnych
parametrów jakości wody. Znakomitą pomocą na tym polu jest
matematyczny model hydrauliczny sieci wytarowany pod kątem jako
ści wody (np. Mikenet, Netsymula, Watercard). Ponadto istnieje
możliwość podłą-czenia urządzeń rejestrujących jakość wody i
bieżące diagnozowanie jej jakości przez model.

26

Obecny

stan

wiedzy

kadry

zarządzającej

działalnością

przedsiębiorstw wo dociągowych w wielu przypadkach ogranicza całe
zagadnienie do zakupu urzą dzeń monitorujących sieć i budowę sy-
stemu

przesyłu

danych,

co

nie

jest

jednak

działaniem

wystarczającym. wymagana jest na tym polu większa aktywność
idąca w kierunku prognozowania zmian jakości na podstawie za-
obserwowanych parametrów i szukania przyczyn złego stanu rzeczy.

METODA SZYBKOŚCI NAPRAW

P R Z Y G O T O W A N I E

 
Metoda Szybkości Napraw (SN) jest coraz częściej stosowanym
sposobem zmniejszenia strat wody wskutek wycieków. Wstępnym
etapem przygotowania się do tej metody jest parame-tryzacja sieci,
co oznacza czynność podziału sieci na strefy bilansowe i zebranie
wszelkich informacji o tych strefach, jak np. pa rametry techniczne i
ekonomiczne, zużycie wody, awaryj-ność, materiał sieci, la ta
budowy. Ten zakres działań umożliwia indywidualną ocenę dla każdej
stre fy. Strukturę wymaganych informacji przedstawia poniższy szkic.

27

Wstępna

parametryzac

ja

Parametry

techniczne

Parametry

ekonomiczne

Dane o zużyciu

i sprzedaży

wody

- wiek
przewodów, ro-
dzaj mater. i
urządz.,
- uszkodzenia –
awarie,
- straty wody,
- jakość wody,
- rodzaj gruntu,
- ciśnienie itd.

-
krótkoterminowe
ko-
szty krańcowe
wody,
- koszty
przeglądu sieci,
- długoterminowe
ko-
szty krańcowe
wody,
- poziom
interwencji
(Pwejścia,
Pwyjścia)

- odbiorcy
mieszkalni,
- odbiorcy
niemieszk.,
- zużycie
wyjątkowe,
wody,
- itd..

Parametryzacja musi być poprzedzona procesem strefowania tj. w
tym przy pad ku podziałem systemu dystrybucji wody na podobszary
bilansowania.

Proces wstępnej
parametryzacji dla
pojedynczego obszaru

Po wdrożeniu monitoringu rozpoczynamy zbieranie danych
pochodzących z przepływomierzy i pomiaru ciśnienia. Opcja SN
wymaga posiadania dla każdej strefy bilansowej dwóch typu da-nych
o pracy sieci: historycznych (niezmie nio nych – pierwotnych danych o
pracy sieci) oraz da-nych typu on-line, a także oczy szczonych i
charakterystycznych dla zespołów detekcji wycie-ków, kosztów
traconej wody stosownie do podanego poniżej schematu.

28

Dane historyczne powinny zostać „oczyszczone”, tzn. powinny z nich
zostać usunięte wszelkie odchylenia i zakłócenia. Przykładem takich
korekt jest „wy cięcie” informacji dotyczących roz-biorów nocnych i
przeznaczonych na płu ka nie sieci. Mając na uwadze fakt, że w
procesie SN mamy do czynienia z prze pływami nocnymi, to ilość
danych podlegających czyszczeniu jest sto-sunkowo niewielka.
Proces czyszczenia ma więc na celu usunięcie z szeregów czasowych
(pow-stających w drodze cyklicznego pomiaru) wszelkich zakłóceń,
bądź uzu peł nienia pomiarów (o ile jest to możliwe) w przypadku
awarii urządzenia po miarowego lub przesyłowego.

29

Istotną

rolę

odgrywa

częstotliwość

próbkowania

(cyklu

pomiarowego). Zbyt częste próbkowa-nie powoduje trudności w
obróbce szeregów czasowych, zbyt rzadkie powoduje, że mogą pow-
stać trudności ze znalezieniem reguł dotyczą cych kształtowania się
poboru. Za najbardziej op-tymalny okres próbkowania przyjmuje się
15 minut. Ten okres czasu jest również przydatny do kalibracji mo
deli hydraulicznych.

Najczęściej stosowanymi parametrami do kontroli kosztów strat
wody są jej koszty krańcowe. Przez koszt krańcowy należy rozumieć
koszt produkcji do dat kowej jednostki produktu. W przedmiotowym
przypadku będzie to koszt usu nię cia jednostki określonego wycieku.
Zatem przy różnych poziomach strat wody w sposób też
zróżnicowany będą się kształtować jedno-stkowe koszty ich zmniej
szania. Wynika to z faktu, że np. w miarę zmniejszania strat wody
bę-dą stosowane różne technologie ich wykrywania lub usuwania
(różne koszty).

Przy parametryzacji detekcji wycieków często używa się wskaźników
wydaj ności

wykrywania

wycieków.

Najpierw

określa

się

pracochłonność podob sza rów pod kątem wykrycia na nich wy-cieku,
która powinna zostać określona w po staci czasowej i kosztowej.
Grupy detekcji wycie-ków czy też sami inspek to rzy powinni zostać
ocenieni pod względem sprawności pracy. Z prak-tyki wyni ka, że
rozbieżność pomiędzy średniej a dobrej klasy specjalistą w
skuteczności lokali-zacji wycieków może sięgać 50 %. Natomiast
urządzenia czy też technolo gie używane w trakcie detekcji wycieków
powinni zostać poddane ocenie kosz tów i skuteczności w ściśle
określonych warunkach gruntowych i materiałowych danych
obszarów sieci.

Z wykresów szeregów czasowych nocnego przepływu można
wyciągnąć wie le użytecznych in-formacji, jak np. o momencie
powstania wycieku, jego wielko ści, ilości wycieków w strefie,
zmienności sezonowej w stratach wody czy tren dzie całorocznym
strat, wielkości wzrostu wy-cieków, wpływie zmian pogodo wych na
liczbę awarii, itp. Dzięki temu kontrola strat z wycie-ków poprzez SN
jest narzędziem do wydatnego skracania czasu trwania wycieków.

30

Sygnały alarmowe procesu SN nie mogą być opanowane jedynie
dzięki pro gom liczbowym i poziomym liniom alarmowym. Dynamika
procesu SN wyma ga specjalnego traktowania. Dlate-go też nawet
sąsiadujące ze sobą podobszary charakteryzujące się różnym
składem i wiekiem przewodów czy rodzajem grun tu lub awaryjnością
mogą być kontrolowane takimi samymi „narzędziami”, lecz o
całkowicie

zróżnicowanych

parametrach.

Najprostszym

przykładowym „na rzę dziem” w zakresie kontroli trendów może być
parametr średniej ruchomej i współpra-cującej z nią linii sygnałowej
(również średniej ruchomej). Parametry te go narzędzia muszą być
dopasowane

indywidualnie

do

cech

charaktery sty cznych

ewoluowania strat w każdej strefie.

Główny tok SN realizowany jest poprzez bieżącą obserwację bilansu
mi ni malnego przepływu nocnego do podobszaru. Jeśli nastąpi
znaczący wzrost strat (powyżej ekonomicznego poziomu wejścia), to
dokonuje się testowania stop nio wego. Każdy podobszar testowany
stopniowo jest oceniany za pomocą ekono mi cznego poziomu wejścia
– Pwejścia). Jednocześnie obserwuje się dynamikę przepływu
nocnego na podobszarach, służącą do oceny sposobu formowania się
strat.

Poziom wejścia odzwierciedla poziom przepływu nocnego, przy
którym opłacalne jest dokona-nie interwencji na podobszarze
(Pwejścia dla podobszaru). Po przetestowaniu stopniowym sieci
również otrzymujemy odpowiednie dla określonych podobszarów
poziomy przepływu nocnego, których „atrakcyjność” ponownie
określamy poprzez odpowiadające im poziomy wejścia. Idea poziomu
wejścia jest przedstawiona na poniższym szkicu.

31

Idea poziomu wejścia i wyjścia

Jeśli na określonym podobszarze znajduje się wyciek, a po
zlikwidowaniu go przepływ spada poniżej poziomu wyjścia – wówczas
nie dokonujemy już de tek cji wycieków. O odległości po-między
Pwejścia i Pwyjścia decyduje koszt po szukiwania wycieków w danym
rejonie. Poziom przepływu poniżej Pwyjścia nie za wiera strat
opłacalnych do usunięcia poprzez detekcję wycie-ków. Jak łatwo się
domyślić, dominują tu ekonomiczne umotywowane straty do gruntu
oraz stra ty z wycieków.

32

PLANOWANIE REDUKCJI STRAT WODY

 

Osiągnięcie ekonomicznych korzyści z redukcji strat wody na sieci
wymaga przeprowadze-nia analizy efektywności możliwych do
zastosowania

przed się wzięć

technicznych

oraz

możli-wości

przedsiębiorstwa. Taka analiza powinna obejmować dłuższy
horyzont czasowy w celu uwzględnienia postępu techno lo gicznego
w metodach pomiarowych, a w szczególności w technikach przesyła
nia informacji.

33

34

Wcielenie w życie lub ulepszenie procesu walki ze stratami (przejście
od AKW (aktywnej kon-troli wycieków) do SN (szybkości napraw)
wymaga

odpo wie d niej

analizy.

Na

rysunku

przedsta-wiono

przykładowy proces tworzenia takiej analizy ukierunkowanej na
najmniejsze koszty eks-ploatacji. Wynika z niej, iż jedynie
rozpatrzenie kolejnych opcji może przynieść oczekiwane i stabilne
efekty wdrożeniowe.

Przykładem rozważania nowych urządzeń czy technologii może być
loger szumowy. Dzięki ro-złożeniu go na sieci otrzymujemy
możliwość wskazania przybliżonej lokalizacji wycieku. z jed-nej
strony określamy koszt zakupu i ro z łożenia obsługi logerów
szumowych, a z drugiej strony zyski z częściowego za oszczędzenia
robocizny (czasu) pracowników wyszukujących wycieki oraz og ra
niczenia czasu trwania wycieku. Następnie obliczamy przydatność
użycia logerów szumo-wych na różnych obszarach naszej sieci. W
przeciętnych wa runkach bardziej się opłaca stoso-wać logery na
sieciach o większej awaryjności.

Zmiana wielkości stref czy podobszarów wynika z charakterystyki
urządzeń parametryzujących na bieżąco strefy. ma to wpływ m. in.
na koszty i sposób prowadzenia detekcji. Większe obsza-ry można
objąć monitorowaniem poprzez dokładniejsze przepływomierze (tj. o
większej zakre-sowości), dzięki którym testowanie stopniowe sieci
nocą będzie dokładniejsze, a otrzymane pomiary bar dziej
wiarygodne.

Urządzenia

pomiarowe

przepływu,

służące

do

testowania sto p niowego, powinny być przynajmniej na tyle
dokładne, by umożliwiały wła ści wy pomiar prze-pływu nocnego
zawierającego straty do gruntu, pobór wody przez odbiorców oraz
poszukiwa-ny wyciek. Przy wymiarowaniu przepływo mie rzy straty do
gruntu powinny być przyjęte na minimalnym poziomie, odpowia da
jącym dobrze utrzymanym sieciom.

35

Dzięki logerom szumowym jesteśmy w stanie obecnie istotnie
zmienić spo sób detekcji wycie-ków. Koszty i sposób detekcji również
można zmniejszać po przez testowanie stopniowe oraz krokowe. w
innych sytuacjach można posłużyć się georadarem. Testowanie
stopniowe polega na wskazaniu podobszaru strefy po siadającej
wyciek. Następnie na tym podobszarze (postępu-jąc standardowo)
możemy rozłożyć logery szumowe i przeprowadzić testowanie
krokowe, do-ko nać przesłuchania sieci przez inspektora i dopiero na
ostatnim etapie użyć ko re latora. jak wi-dać, nowe urządzenia
przynoszą ciągłe zmiany w sposobach postę powania przy
prowadzeniu kontroli wycieków. Uświadomienie sobie specyfiki ich
użycia i charakterystyki może spowodo-wać, ze zaplanowane
przychody uzy ska się dopiero w jednoznacznie określonych
warunkach.

Rehabilitacja lub wymiana sieci oraz zarządzanie ciśnieniem są
powszechnie znanymi metoda-mi ograniczającymi straty wody.
Należy zwrócić uwagę na mo ż liwe interakcje pomiędzy wy-mianą
przewodów a detekcją wycieków (w ro zu mieniu AKW lub SN). Otóż w
świetle sprawno-ści aktualnie używanych urzą dzeń do detekcji
wycieków wymiana rur stalowych na plastikowe jest bar dzo dy s
kusyjna, a nawet niekoniecznie opłacalna. Taki zabieg może
przynieść krót ko-trwały efekt (tj. oszczędność wody w miesiącach
bezpośrednio po wymianie), gdyż detekcja wycieków z rur
plastikowych jest bardzo trudna, co może powo do wać po
wspomnianym czasie wyraźny koszt realizacji detekcji.

36

Innego typu interakcja występuje pomiędzy zarządzaniem
ciśnieniem a wy mia ną przewodów. Zadania te wykonywane są w
takiej kolejności, która przy nosi maksymalny zysk dla przedsię-
biorstwa – a tym samym najniższą cenę wody dla odbiorców.
Niezbędne jest przy tym progno-zowanie strat do gruntu i strat
wycieków oraz awaryjności sieci w dłuższym horyzoncie czasu.
obecnie przedsiębiorstwa wod-kan mają obowiązek – przy
planowaniu podwyżek za swoje usługi – zatwierdzania swoich planów
rozwoju i modernizacji swojego majątku. Przy tej okazji bardziej
ekonomiczne staje się wykonywanie planów modernizacyjnych
uwzględniających omówione tu zagadnienia w szerszej niż dotąd
perspektywie.

Ranking opcji na początku spojrzenie na każdą z nich poprzez bilans
korzyści i kosztów, ilość wolumetryczną oszczędzanej wody,
elastyczność finansowania opcji możliwość szybkiego wdrożenia i
pozostałe czynniki (np. jakość wody). w końcowym rezultacie
możemy standardo-wymi wskaźnikami oceny inwe sty cji, np.
korzyści/koszty. w zależności od atrakcyjności danej opcji
(zależących rów nież od kosztów zaoszczędzonej wody i od poprawy
jakości dostawy czy wy dłużenia żywotności przewodów) wykonywany
jest plan, w którym przewi duje się w okre-ślonym czasie z
określonym natężeniem wprowadzanie posz cze gólnych opcji w
określonych strefach/obszarach sieci wodociągowej. Na świecie w
branży wodociągowej uważa się za atrakcyjne te przedsięwzięcia,
które po siadają stosunek korzyści do kosztów powyżej dwóch.

W trakcie konstrukcji planu należy unikać podwójnego liczenia
oszczędno ści. Przykładowo, jeśli na sieci wprowadzimy regulację
ciśnienia, to straty do grun tu i straty z wycieków zmniejszą się o 10
%. Gdybyśmy nie dokonali regu lacji ciśnienia, a wprowadzili
szybkość napraw, to na tymże obszarze straty spa d łyby np. o 60%.
Jeśli jednak po wprowadzeniu szybkości napraw wprowa dzi my
regulację ciśnienia, to straty zmniejszą się np. o 4 %, a nie wcześniej
obli czo ne 10%. Po-wyższe liczby są wielkościami zupełnie
hipotetycznymi, lecz plan najmniejszych kosztów powi-nien
uwzględniać tego typu zjawiska. Jest to właśnie uniknięcie
podwójnego liczenia oszczę-dności w stratach wody.

37

Naprawa awarii wodociągu

 
W celu usunięcia awarii pracownicy zamykają uszkodzony odcinek
wodo cią gu. Następnie wykonywany jest wykop (mechanicznie lub
ręcznie) w celu od kry cia uszkodzenia. W miejscu, gdzie nastąpiło
rozszczelnienie wodociągu eki pa monterów zakłada opaskę
(„cybant”). Jeżeli otwór w rurze nie jest duży sto suje się wąską
opaskę stalową z odpowiednim uszczelnieniem. Warunkiem sto
sowania takiej opaski jest dość dobry stan rury (tzn. wytrzymałość
ścianki rury jest na tyle dobra, że pozwala na ściągnięcie opaski
śrubami bez obawy jej zgnie cenia. W prze-ciwnym przypadku stosuje
się opaski szerokie ze stali nie rdzew nej ze specjalnymi wyprofilowa-
nymi uszczelnieniami. Wtedy powierz chnia kontaktu z rurą jest na
tyle duża, że nie ma potrze-by mocnego ściągania opaski.

W przypadku uszkodzenia spowodowanego wpływem eksploatacji
górniczej (złamanie rury lub jej ściśnięcie) należy wyciąć kawałek
uszkodzonej rury i za mon tować nasuwkę trójdzielną lub nasuwkę
kompensacyjną. W tym ostatnim przy padku wodociąg dodatkowo
zabezpiecza się przed wpływem eksploatacji gór niczej na
naprawianym odcinku.

Wymienione powyżej metody naprawy uszkodzeń dotyczą
rurociągów

stalo wych.

Skuteczność

naprawy

wprowadzane

uszczelnienie montowanych opasek lub kompensacji musi szczelnie
przylegać do stalowej powierzchni rury. Zerwa na izolacja musi
odpowiednio uzupełniona tak, aby powierzchnia stali nie miała
kontaktu z wodą lub powietrzem. Służą do tego specjalne taśmy
izolacyjne.

38

W przypadku wystąpienia awarii wodociągu wykonanego z rur
żeliwnych pow szechnie są sto-sowane nasuwki kompensacyjne, gdyż
jak wskazuje praktyka uszkodzenia polegają na wysu-nięciu się
końcówki rury z kielicha lub pęknięciu. Wysunięcie się rury z kielicha
są spowodo-wane zwykle ruchami gruntu (eks ploa tacja górnicza,
ruch ciężkich pojazdów). Naprawa takiego uszkodzenia po lega na
doszczelnieniu kielicha specjalną opaską lub montażu nasuwki
kompen sacyjnej. Praktyka pokazuje jednak, że skuteczniejszym
sposobem jest montaż nasuwki kom-pensacyjnej (pozwala to na
pracę wzdłużną rurociągu). Natomiast doszczelnienie kielicha za
pomocą opaski powoduje usztywnienie połączenia i w przypadku
wystąpienia ponownych ru-chów gruntu będziemy mieć do czy nie nia
z rozszczelnieniem kolejnego połączenia kielicho-wego. W przypadku
wy stą pienia wżerów korozyjnych zwykle stosuje się uszczelnienie za
pomocą opasek.

W eksploatacji znajdują się jeszcze rurociągi azbestowo-cementowe.
Pow stające na nich awa-rie polegają na rozszczelnieniu złączy lub
złamaniu rury. W praktyce jedyną możliwością usu-nięcia
uszkodzenia jest zamontowanie nasuwki kompensacyjnej. w
przypadku tego rodzaju rur istotnym elementem usuwania
uszkodzenia jest prawidłowe obsypanie rurociągu i zagęszcze-nie
obsypki wraz z podbudową zamontowanej kompensacji. Nie
wykonanie tych czynności spowo duje przy nacisku gruntu rodzimego
ponowne złamanie rurociągu.

39

Jeżeli wskaźnik awaryjności przekracza poziom 3 (awarii/rok/km)
należy ro zważyć celowość wymiany zdegradowanego odcinka sieci.
Wymaga to du żych na kładów finansowych. Gene-ralnie ich źródłem
są odpisy amortyzacyjne. Pier w szym etapem jest sporządzenie
dokumen-tacji projektowej i uzyskanie pozwo lenia na budowę, co już
pochłania część środków finanso-wych. Po uzyskaniu pozwolenia na
budowę można przystąpić do realizacji inwestycji. Opisane czyn ności
muszą być poprzedzone analizą wyboru technologii realizacji
zadania. Naj bardziej popularne jest układanie rurociągu w wykopie i
w ten sposób reali zowane jest 95 % tego typu inwestycji. Jako
materiał stosuje się rurociągi z po lietylenu (PEHD 100) względnie,
przy przewodach magistralnych, stosuje się też rury z żeliwa
sferoidalnego.

W przypadku gęstej zabudowy i dużego ruchu ulicznego (centra
miast) sto suje się inne techno-logie, jak:

•przeciskanie,

•wbijanie udarowe,

•horyzontalne przewierty sterowane,

•przeciskanie hydrauliczne rur,

•wślizgiwanie wkładów niezdeformowanych lub zdeformowanych
(„u”, „c”),

•kruszenie istniejących rur (kraking).

Liczba i częstość występowania przyłączy jest decydująca o wyborze
techno lo gii renowacji. Stąd też dla renowacji sieci rozdzielczej
stosowane są metody tra dycyjne (odkrywkowe), gdyż duża częstość
występowania przyłączy wymaga dla każ dego z nich wykonania
odkrywki i wtedy staje się bardziej opłacalne wykonanie jednego,
ciągłego wykopu.

40

O zakwalifikowaniu określonego odcinka sieci do remontu lub
wymiany de cyduje najczęściej stan techniczny oceniany wstępnie
przez wartość wskaźni ka intensywności uszkodzeń i uciąż-liwości
skutków awarii dla odbiorców wody. Rów nież oceniany jest stopień
zużycia materiału (korozja, stan złączy). Bardzo po mocna w tym
przypadku staje się statystyka uszkodzeń prze-wodów i przy czy ny
ich występowania, a także informacje dotyczące wieku przewodów,
rodzaju materiału i złączy, warunków gruntowych i wodnych czy też
szkód górniczych. Dlatego konie-czna jest ciągła rejestracja
informacji o liczbie, rodzaju i przy czy nach awarii i na podstawie tego
rodzaju danych mogą być podejmowane racjo nalne decyzje o
remontach lub wymianie prze-wodów. 

Odpowiedni moment wymiany przewodu wodociągowego wynika z
ob ser wa cji narastających kosztów jego utrzymania z upływem czasu
eksploatacji. Kry terium wymiany sprowadza się do porównania
kosztów wymiany z sumą ogólnych kosztów (uszkodzonych rur, strat
wody,

lokali-zacji

wycieku,

naprawy,

wymiany

uszkodzonej

armatury). Stąd też optymalny moment wymia-ny po wi nien nastąpić
w chwili, gdy koszty „utrzymania” przewodu w sprawności zbliża ją
się do kosztów wymiany. W związku z tym muszą być prowadzone
odpo wie dnie analizy ekonomi-czne, które mają na celu określenie,
czy dany przewód zo stanie zakwalifikowany do remontu kapitalnego
lub wymiany. Do tego celu mo gą służyć wskaźnikowe granice
procentowe nakła-dów na remonty bieżące, kapi talne i inwestycje
odniesione do wartości rzeczywistej lub sza-cunkowej w stanie
nowym i tak dla:

•remontu bieżącego: 1 – 60 %,

•remontu kapitalnego: 60 – 100 %,

•inwestycji: powyżej 100 %.

41

RODZAJE USZKODZEŃ PRZEWODÓW KANALIZACYJNYCH

 
Poznanie przyczyn uszkodzeń jest ważne dla służb
eksploatacyjnych. Wiedza ta może pomóc w eliminacji wielu przyczyn
awarii, a także uświadomi konsek wencje występowania określo-nych
uszkodzeń, co z kolei może przyczynić się do bardziej skutecznego
planowania

niezbędnej

odnowy

uszkodzonych

przewo dów

kanalizacyjnych, w tym głównie ustalenia kolejności typo-wania
poszcze gól nych przewodów do odnowy. Wśród rodzajów uszkodzeń
można wyodrębnić 5 grup:

•przeszkody w przepływie ścieków,

•nieszczelności w przewodach kanalizacyjnych,

•przemieszczenia rur,

•uszkodzenia

zmniejszające

nośność

konstrukcji

przewodów

kanalizacyj nych,

•specyficzne uszkodzenia przewodów kanalizacyjnych z rur
podatnych.

42

Przeszkody w przepływie ścieków

Najczęstszymi przyczynami wystąpienia przeszkód w przepływie
ścieków jest nieprzestrzeganie norm i wytycznych dotyczących
projektowania prze wo dów kanalizacyjnych (np. niewłaściwe spadki
podłużne) oraz wadliwe wy konawstwo. Do tego ostatniego zalicza
się:

• ułożenie przewodu kanalizacyjnego z nieodpowiednim spadkiem

podłużnym,

• niewłaściwe wykonywanie uszczelnień (wystawianie do wnętrza

uszczelek gumowych lub zaprawy cementowej),

• niewłaściwe podłączenie przykanalików (końcowa część przykana

lika wystaje we wnętrzu przewodu kanalizacyjnego),

• umieszczenie innych przewodów (wzdłuż lub w poprzek) w prze wo

dzie kanalizacyjnym zamiast w gruncie obok przewodu,

• podłączenie przykanalików do niewłaściwych przewodów kanali za

cyjnych, np. deszczowego do sanitarnego lub odwrotnie,

• stosowanie uszczelnień złączy nieodpornych na przerosty korzeni,

• występowanie infiltracji wody gruntowej do wnętrza przewodu ka

na lizacyjnego, zwięk-szającej ilość przepływających ścieków i po
wo dującej tworzenie wewnętrznych narostów infiltracyjnych lub
umożliwiającej przedostawanie się gruntów do wnętrza przewodu
z jego zewnętrznego otoczenia,

• występowanie nieszczelności w przewodach kanalizacyjnych (np.

rysy, ubytki) umożliwia-jących przerosty korzeni i przedostawanie
się gruntu do wnętrza przewody kanalizacyjnego

43

Najpoważniejszymi konsekwencjami wystąpienia przeszkód w
przepływie ście ków są:

•redukcja przepustowości przewodu kanalizacyjnego,

•redukcja rezerwy retencyjnej przewodu kanalizacyjnego,

•możliwość zatkania się przewodu kanalizacyjnego,

•niszczenie konstrukcji przewodu w przypadku pojawienia się, a
następnie rozrastania się korzeni drzew,

•wystąpienia korozji wewnętrznej w przewodach kanalizacyjnych
wykona nych z materiałów na bazie cementu, spowodowanych
zagniwaniem gro madzących się osadów organicznych na ich dnie,

•wystąpienie uciążliwych zapachów i gazów pochodzących z zagniwa
ją cych osadów orga-nicznych na dnie przewodów kanalizacyjnych
zagra ża jących zdrowiu i życiu pracowników eksploatujących te
przewody.

44

Nieszczelności w przewodach kanalizacyjnych

W latach 90. ub wieku do uszczelnień złączy rur często stosowano: ił,
zaprawę ce mentową, bitum, sznury konopne. Były to rozwiązania,
które nie gwaranto wa ły długotrwałej szczelności połączeń. Użycie
niewłaściwych uszczelnień – np. zastosowania nieodpowiedniego
środka antyadhezyjnego dla uszczelki gumo wej, stosowanie
uszczelek o niedostatecznej trwałości, szybko starzejących się,
stosowanie

zbyt

miękkich

uszczelek

w

celu

łatwiejszego

wykonawstwa, stoso wanie rur ze zbyt dużymi tolerancjami
wymiarowymi ich złączy przyczynia się w zna-czącym stopniu do
awarii

podziemnych

przewodów.

Kolejnymi

przyczy nami

nieszczelności są:

•zastosowanie rur wadliwych lub uszkodzonych (np. z ubytkami
powierz chniowymi, przy rurach betonowych – z niedostatecznym
zagęszczeniem betonu),

•nieodpowiednie wykonawstwo robót (uszkadzanie rur podczas ich
wbu do wywania, niewłaściwym montaż uszczelek – zanieczyszczenie
złącza, niecentryczne łączenie rur),

•nieszczelne włączenie przykanalika poprzez niestaranne wykonanie
otworu w istniejącym przewodzie kanalizacyjnym,

•niewłaściwa

eksploatacja

przewodu

kanalizacyjnego

(np.

przekroczenie do puszczalnych temperatur ścieków, zastosowanie
nieodpowiednich urzą dzeń do czyszczenia przewodów powodujących
uszkodzenie rur wraz z ich rozszczelnieniem,

•przerosty korzeni drzew przyczyniające się do powstawania
nieszczelno ści,

•nieszczelności wywołane innymi uszkodzeniami (np. wzajemnym
prze mieszczeniem się rur, starciem, korozją, ponadnormatywnym
ugięciem, wystąpienie rys i załamań w konstrukcji rur).

45

Bardzo

poważną

konsekwencją

wystąpienia

nieszczelności

przewodów kana lizacyjnych – w przypadku ich posadowienia poniżej
zwierciadła wody grun towej – jest infiltracja wód grunto-wych do
wnętrza przewodów. Wraz z infil tru jącą wodą przedostają się
cząsteczki gruntu, co powoduje powstawanie wokół przewodów
pustek

powietrznych,

a

gruntach

niespoistych

osia-danie

nawierzchni ulicznych, co może być przyczyną poważnych katastrof
drogowych lub bu-dow lanych.

W przypadku posadowienia przewodów kanalizacyjnych powyżej
poziomu zwierciadła wody podziemnej istnienie nieszczelności
powoduje eksfiltrację ścieków do otaczającego gruntu, co powoduje
wystąpienie zanieczyszczeń wody gruntowej i skażenia środowiska.

Przemieszczenia rur

Kolejnym rodzajem uszkodzenia przewodów kanalizacyjnych jest
poprzeczne przemieszczenie się rur, a także ich rozsunięcie
podłużne. Główną przyczyną przemieszczeń rur jest:

•błędne wykonawstwo, głównie w zakresie poprawnego wykonania
podło ża pod układanymi w wykopie rurami,

•występowanie częstych zmian poziomu zwierciadła wody gruntowej
wo kół przewodu pod-czas jego eksploatacji,

•występowanie zmian zewnętrznych obciążeń konstrukcji kanału na
jego długości,

•osiadanie rur spowodowanych destabilizacją ich posadowienia lub
wynie sienie lekkich rur z tworzywa sztucznego spowodowanych ich
wyporem,

•wpływ

szkód

górniczych,

wstrząsów

sejsmicznych

lub

parasejsmicznych,

•osiadanie rur spowodowane wypłukiwaniem gruntu z podłoża ich
posado wienia wskutek ich nieszczelności,

•równomierne

lub

jednostronne

osiadanie

studzienek

kanalizacyjnych

lub

ich

wyniesienie

wskutek

ich

wyporu

przyczyniające się do wystąpienia przemieszczeń rur wokół
studzienki.

46

Do najpoważniejszych konsekwencji wystąpienia przemieszczeń rur
można wymienić uszkodze-nie miejsc podłączenia przykanalików,
ograniczenie zdolno ści eksploatacyjnej kanału (np. wskutek
zaistnienia

przeciwspadków),

powsta wanie

nieszczelności

w

obszarze złączy przemie-szczonych rur, powstawanie rys, pęknięć i
załamań konstrukcyjnych. Niektóre uszkodzenia (np. wzajemne
poprzeczne przemieszczenie połączonych rur) uniemożliwiają
bezwykopową odno-wę przewodu kanalizacyjnego z zastosowaniem
technologii reliningu z grupy technik ciasno-pasowanych.

Uszkodzenia zmniejszające nośność konstrukcji

Wśród uszkodzeń zmniejszających nośność przewodów
kanalizacyjnych można wymienić: ścieranie się dna przewodów
kanalizacyjnych, korozję ich wewnętrznych ścian, rysy podłużne,
poprzeczne i ukośne, ubytki konstrukcji kanałowej, deformację
spękanych fragmentów rur a nawet zawalenie się kanału.

47

Najistotniejszą przyczyną starcia się dna kanału lub jego ścian jest
wy stę powanie w ściekach dużej zawartości cząstek stałych (piasku,
żwiru, części metalowych, tworzyw sztucznych). Szczególnie dotyczy
to kanałów ułożo nych ze znacznymi spadkami podłużnymi. Również
nie-właściwe czyszczenie przewodu może powodować starcie jego
dna lub ścianek. Natomiast do naj poważniejszych przyczyn
powstawania korozji wewnętrznej można zaliczyć:

•nieprzestrzeganie zaleceń zawartych w normach dotyczących
jakości materiału rur kanali-zacyjnych,

•oddziaływanie chemiczne, mikrobiologiczne i mechaniczne ścieków,

•oddziaływanie gazów kanałowych,

•występowanie czynników przyśpieszających korozję (wysokich tem
pe ratur, dużych stężeń substancji korozyjnych w ściekach),

•wprowadzanie do ścieków agresywnych substancji chemicznych,

•zbyt małe spadki podłużne kanałów (lub nawet zaistnienie
przeciwspadków) sprzyjających małym prędkościom przepływu,

•brak wewnętrznych wykładzin ochronnych (w przypadku rur po dat
nych na korozję).

  Najbardziej istotnymi przyczynami występowania w przewodach
kanaliza cyj nych rys podłuż-nych, poprzecznych i ukośnych są:

•błędy popełnione przy obliczeniach wytrzymałościowych kanałów,

•uszkodzenia rur podczas transportu, przechowywania, układania
zasypy wa nia i zagęszczania gruntu,

•starcia dna kanału lub jego ścian powodujących zmniejszenie jego
wy trzy małości na zewnętrzne obciążenia.

48

Konsekwencjami wystąpienia kolejno rys, następnie załamań i
zawaleń kon strukcji przewo-dów są: niedrożność przewodu oraz
zagrożenia zapadnięcia się terenu, stwarzające zagrożenia dla
pojazdów jak i ludzi znajdujących się nad ta kimi przewodami.
Przyczyną jest infiltracja wody gruntowej poprzez rysy, pęk nięcia,
ubytki konstrukcyjne czy nieszczelne połączenia po-wodujące zwykle
roz luźnienia gruntów spoistych a nawet pustki wokół przewodów
kanali za-cyj nych. Tego typu sytuacje mogą w dalszej konsekwencji
powodować

uszkodze nia

innych

elementów

podziemnej

infrastruktury (np. instalacji gazowych).

Uszkodzenia rur podatnych

Do uszkodzeń specyficznych dla przewodów kanalizacyjnych
wybudowa nych

z

tzw.

podatnych

rur

należy

wymienić

ponadnormatywne ugięcia ich wierzchołków (z reguły większe niż
6%), utratę stateczności powłoki oraz występowanie lokalnych
wgnieceń od ostrych kamieni czy twardych mate ria łów znajdujących
na zewnętrznej stronie rur. Ponadnormatywne ugięcia wierz chołka
rur z tworzyw sztucznych, a także utrata stateczności ich pow łok,
spowodowane są najczęściej poprzez:

•nieprzestrzeganie zaleceń podanych w normach i wytycznych dot.
wy konywania obliczeń statyczno-wytrzymałościowych rur,

•wbudowywania nieodpowiednich rur o niedostatecznej sztywności
obwo dowej ich powłoki,

•dopuszczenie odstępstw od założeń projektowych w zakresie
obciążeń i posadowienia rur,

•niewłaściwe ułożenie i zasypanie rur, użycie nieodpowiednich urzą
dzeń zagęszczających, niezgodne z założeniami projektowymi usuwa
nie deskowań ścian wykopu,

•wpływy termiczne związane z transportem gorących ścieków,

•wystąpienie nieszczelności, przemieszczeń rur, zjawiska starcia lub
korozji.

49

Przyczyna wystąpienia lokalnych wgnieceń jest stosowanie do
obsypywania ka nału gruntu z kamieniami lub innymi twardymi
przedmiotami zamiast sto sowa nia odpowiednich osypek pia-
skowych. Konsekwencjami lokalnych wgnieceń rur są, po upływie
pewnego czasu, przebicia ścianki, lokalne ubytki fragmentów
konstrukcji kanału i wynikające stąd nieszczelności, a także
obniżenie nośności rur. Z kolei utrata stateczności powłoki rur może
doprowadzić do częścio-wego lub całkowitego ograniczenia
przepustowości kanału i konieczności jego wy mia ny na nowy.

NAPRAWY KANALIZACJI

 

Ogólne zasady eksploatacji systemów kanalizacyjnych podano w

normie PN-EN 752-7 (2002). Zadania eksploatacyjne związane z
kanalizacją obejmują:

•czyszczenie kanałów (hydrauliczne lub mechaniczne),

•naprawę uszkodzonych kanałów,

•renowację,

•rekonstrukcję.

50

Hydrauliczne czyszczenie kanału może być przeprowadzone
grawitacyjnie (wylana nagle woda z płuczki kanałowej) lub
ciśnieniowo. Płukanie ciśnieniowe przeprowadza się przy wykorzy-
staniu samochodu wyposażonego w cysternę, pom pę i wąż z dyszą.
Przed przystąpieniem do płukania należy zamknąć kanał w
studzience położonej najniżej za pomocą specjalnego korka.
Następnie do ka nału wprowadza się wąż za pomocą prowadnicy i
załącza się pompę, która wtła cza wodę do dyszy pod ciśnieniem do
20 MPa. Dysza na zasadzie odrzutu posu wa się do przodu ciągnąc
wąż, a strumień wody odspaja nagromadzone osady, a te spływają w
dół. Od-spojone osady wymieszane z wodą usuwa się za pomocą
pompy i następnie wyjmuje się korek przywracając naturalny
przepływ ścieków. Podczas czyszczenia tą technologią należy
szczegól-nie przestrzegać zasad BHP, gdyż ciśnienie płuczącej wody
jest na tyle duże, że strumień odbijając się od prze szkody może
doprowadzić do groźnego wypadku wśród ludzi. Ponadto w przy
padku popękanego kanału może doprowadzić jeszcze do większego
jego usz kodzenia.

Czyszczenie mechaniczne jest bardziej pracochłonne, ale może być
zrea li zo wane za pomocą dużo prostszych środków. Przez kanał
przeciąga się, przy cze pione do stalowej liny, elementy w postaci
wiader, tarcz, wyciorów. Ta tech nologia jest stosowana w przypadku
bardzo zeskalo-nych osadów, penetracji ka na łu przez korzenie
drzew. Następnie kanał się przepłukuje. Przy-kanaliki czyści się za
pomocą spirali (poprzez czyszczak lub studzienkę).

51

Naprawa uszkodzonych kanałów. Uszkodzenia kanałów powstają
przede wszystkim wskutek złego wykonawstwa, niewłaściwych
materiałów, korozji, pe netracji korzeni drzew, zbyt dużego nacisku
na nawierzchnię drogową. Zew nę trznymi objawami uszkodzeń jest
osiadanie studzie-nek, osiadanie gruntu w re jo nie kanału,
spiętrzenie ścieków (może dochodzić do ich wypływu na powierz
chnię). Diagnostyka kanału może przeprowadzona za pomocą
reflektora i lustra o kącie nachylenia 45

o

umieszczonego w sąsiednie

studzience. Ostatnio coraz czę ściej do badania stanu kanału jest
wykorzystywana technika telewizyjna (kamera prze ciągana przez
kanał), która umożliwia również wykonywanie do kumentacji w
postaci zdjęć czy filmów. Napraw ka-nałów dokonuje się metodami
odkrywkowymi (nie różniące się za sad niczo od budowy nowego
kanału)

lub

bezodkrywkowymi

(stosowanymi

ra czej

przy

rekonstrukcjach lub renowacjach).

Renowacja (odnowienie) jest już remontem wykorzystującym stary
przewód. W ramach tego zabiegu stary kanał można wzmocnić
poprzez:

•iniekcję szybkosprawnych zapraw cementowych lub chemo
utwardzal nych we wcześniej zidentyfikowane pęknięcia i szczelin,

•cementacje ścianek przewodu poprzez natrysk cienkiej warstwy
zaprawy cementowej,

•wprowadzenie do przewodu osłony w postaci rękawa z tworzywa
sztu cz nego i następnie utwardzanego za pomocą gorącej wody lub
chemicznie.

Rekonstrukcja jest zabiegiem, w którym stary przewód zastępuje się
no wym, niekiedy przy kru-szeniu starego przewodu. Proces
technologiczny rekon strukcji polega na:

•wpychaniu do starego przewodu (wcześniej oczyszczonego)
sztywnych nowych rur z PVC,

•wciąganiu elastycznego przewodu z polietylenu (relining) i
utwardzania go za pomocą gorącej wody lub pary.

52

Roczne koszty eksploatacji sieci kanalizacyjnej wynoszą przeciętnie
0.5 – 2.0 % nakładów inwe-stycyjnych, które SA z kolei bardzo
zróżnicowane (zależą od intensywności zabudowy, rodzaju gruntu,
średnicy przewodu).

ZASADY POSTĘPOWANIA Z RURAMI Z TWORZYW
SZTUCZNYCH

Składowanie:

•Należy rurom zapewnić pełne podparcie.

•Przy składowaniu rur w zwojach należy przestrzegać zaleceń
producenta (nie wolno składować rur w pozycji pionowej w celu
uniknięcia owa li za cji lub wyboczenia).

•Składować na równym podłożu (na drewnianych podkładach) przy
zas to sowaniu bocznych podpór o rozstawie nie większym niż 2 m.

Transport na placu budowy:

•Przy załadunku lub rozładunku nie wolno stosować metalowych
zawiesi (używać zawiesi z włókien sztucznych lub sizalowych).

•Przy załadunku lub rozładunku rur o długości większej niż 10 m
należy stosować trawersy.

•Rur lub kształtek nie wolno ciągnąć po ziemi.

Wykop:

•Urobek z wykopu należy odkładać na odległość co najmniej 0.5 m od
je go krawędzi.

•Dno wykopu powinno sięgać poniżej spodu rury na 1.5 – 5 cm.

•Minimalna wysokość przykrycia górnej części rury powinna wynosić
60 cm.

•Do momentu zakończenia prac związanych z wypełnieniem wykopu
na leży rury chronić przed zewnętrznymi obciążeniami (np.
wywołanych ru chem ciężkich maszyn budowlanych).

53

Układanie przewodu:

•Należy zapewnić pełne podparcie gruntu na całej długości rury.

•Pierwszą warstwę obsypki należy rozmieścić równomiernie po obu
stro nach rurociągu.

•Kolejne warstwy obsypki o grubości mniejszej od 0.7 D.

Zagęszczanie gruntu w wykopie:
Rury z tworzyw termoplastycznych są elastyczne i pod wpływem
obciążenia uginają się na-pierając bocznymi ścianami na grunt. Im
lepiej jest zagęszczony grunt, tym ugięcie jest mniej-sze i
przeniesienie obciążeń bocznych w większym stopniu następuje przy
współpracy gruntu rodzimego. Generalnie dobór sztywności rury
zależy od właściwości gruntu rodzimego i obsyp-ki oraz stopnia
zagęszczenia,

grubości

przykrycia

i

warunków

obciążeń

zewnętrznych.

Cięcie rur:

•Cięcie wykonywać piłą ręczną.

•Rury o ściankach profilowanych należy ciąć między żebrami.

•Ciąć należy prostopadle do osi rury, a na czas cięcia należy
odpowiednio podeprzeć końce rury.

•Po cięciu należy oczyścić rurę (usunąć zadziory).

Wykonywanie połączeń:

•Należy usunąć wszelkie zanieczyszczenia z kielicha i bosego końca
rury.

•Należy sprawdzić poprawność założenia uszczelki gumowej.

•Należy posmarować wewnętrzną powierzchnię kielicha i uszczelkę.

•Rurę o mniejszej średnicy należy wepchnąć ręcznie za pomocą łomu
i pod kładki drewnianej, a rurę o większej średnicy wepchnąć
mechani cznie.

•Sprawdzić, czy rura jest wepchnięta na odpowiednią długość.

54

Gięcie rur na placu budowy:
Rury termoplastyczne cechuje elastyczność i można na placu
budowy spowodować zmianę jej kierunku bez konieczności
stosowania kształtek.

D [mm]

R dla PVC

R dla PE

≤ 160

300 * D

50 * D

200 ≤ D ≤

365

400 * D

50 * D

≥ 400

500 * D

50 * D

Minimalne
zalecane
promienie
gięcia

Badanie rurociągu:

•Inspekcja wizualna obejmuje:

•Prostoliniowość i ewentualne spadki

•Stan połączeń

•Uszkodzenia i deformacje

•Włączenia

Próba szczelności powinna być przeprowadzona dla rurociągów
ciśnieniowych

według

PN-EN

805,

a

dla

przewodów

kanalizacyjnych według – PN-EN 1610

55

Zabezpieczenia przed zastosowaniem magnesów neodymowych

 
Urządzenia zabezpieczające przed stosowaniem magnesów
neodymowych umoż liwiających kradzież wody: wskaźniki pola
magnetycznego (MFI), pierś cienie antymagnetyczne i wodo-mierze
mokrobieżne.

Wskaźniki pola magnetycznego

 
Wskaźniki pola magnetycznego (MFI-3) produkowane są w dwóch
wersjach:

•do instalowania na wewnętrznej powierzchni przeźroczystej
obudowy urządzenia obudowy urządzenia pomiarowego,

•do instalowania na zewnętrznej powierzchni obudowy urządzenia
pomia rowego.

Istotą zabezpieczenia jest umieszczenie na wskaźniku układu znaków
geo metry cznych, który w przypadku zaistnienia oddziaływania
silnym polem magnety cznym ulega zakłóceniu.

Wskaźniki mogą być naklejane wyłącznie na gładkich powierzchniach
obu dów wodomierzy (np. wykonanych ze szkła, pleksiglasu, metalu –
również la kie rowanych). Powierzchnie te mu-szą być wolne od kurzu
i

odtłuszczone.

Wskaź niki

naklejane

na

zewnętrznych

powierzchniach muszą być zabezpie czo ne etykietą lub hologramem,
aby uniemożliwić ponowne naklejenie po ewen tual nym chwilowym
usunięciu. na etykietach lub hologramach można umieścić nadruk w
postaci logo firmy czy też kolejnego numeru seryjnego.
 

56

Podstawy prawne uznania wskaźnika MFI jako dowodu w sprawie:
istnieje umowa cywilno-prawna i na jej podstawie można dochodzić
swoich praw o np. niedotrzymanie warunków umowy. np. zakłady
energetyczne używające wskaź ni ków MFI wprowadziły aneks do
umowy o dostawie energii, w których ostrze ga ją, że wszelkie próby
ingerencji

we

wskazania

licznika

za

pomocą

magnesów

neodymowych będzie karane na podstawie zadziałania wskaźnika
pola magne ty cznego. Jest to zatem działanie odstraszające. W takiej
umowie zastrzega się, że wszel-kie uszkodzenia magnetyczne (np.
skasowanie znaków) lub mechaniczne (usz kodzenie wska-źnika,
etykiety, hologramu) będzie pociągało do odpo wie dzial ności karnej.

Na rynku dostępne są również wskaźniki pola magnetycznego o
strukturze pa skowej. Nie jest to dobre rozwiązanie, ponieważ
istnieją sposoby, dzięki któ rym w bardzo łatwy sposób można
oszukać takie zabezpieczenie, chociażby ze względu na łatwość
pozyskania materiału na taki wskaźnik.

Algorytm postępowania w przypadku rozwiązywania kwestii

prawnych dot. nielegalnego poboru wody.

Podstawą prawną dochodzenia roszczeń jest ustawa o zbiorowym
zao pa trze niu w wodę i zbiorowym odprowadzeniu ścieków. W jej
nowelizacji m. in. zmie niono art. 28. ust. 2, 5 i 6. w ust. 5
wprowadzono zapis o karaniu odbior ców, u których wystąpiło
bezumowne pobieranie wody z urządzeń wodocią gowych. Kolejnym
dokumentem jest norma PN-EN 14154 dotycząca wymagań
wodomierzy na odporność na natężenie pola magnetycznego 100
kA/m. z mag ne su neodymowego otrzymujemy natężenie rzędu 400
kA/m, czyli 4-krotnie wię cej. Wskaźniki mfi-3 kasują się w zakresie
natężenia pola 260-320 kA/m, a więc jego rozmagnesowanie
oznacza, że wodomierz poddano działaniu pola, na który nie jest
odporny. Inaczej ująć to można, że od-biorca wody wpływa na
zmianę, zatrzymanie lub utratę właściwości lub funkcji metrologi-
cznych wodomierza głównego lub urządzenia pomiarowego.

57

Instalacja wskaźników MFI

na wodomierzu

Aneks do

umowy o

dostawę wody

akcja informacyjna (ulotka o celu
instalacji wskaźników)

Obserwacje wskaźników

Skasowanie znaków

magnetycznych, uszkodzenie

mechaniczne wskaźnika

Środki zaradcze(np. wymiana na

mokrobieżny)

Zawarcie w aneksie informacji o celu

instalacji wskaźników i ustalenie

wysokości kary za magnetyczne lub

mechaniczne uszkodzenie

Obserwacje wskaźników

Skasowanie znaków magne ty cz nych lub

uszkodzenie mechaniczne

Skuteczna

egzekucja kary

skierowanie sprawy z powództwa

cywilnego (niewywiązywanie się odbiorcy

z warunków umowy)

NIE

58

Stosowanie pierścieni antymagnetycznych

Ochrona wodomierza polega w tym przypadku na stosowaniu
ekranów prze ciw magne-tycznych. Jednakże ich skuteczność jest
dyskusyjna, gdyż na rynku pojawiły się magnesy neo-dymowe o
dwukrotnie większej sile przy tej samej ce nie. Nawet słabszy
magnes, który nie bę-dzie powodował całkowitego zatrzy ma nia
wodomierza, może spowodować znaczący ujemny uchyb pomiarowy.
W związ ku z tym nawet w tym przypadku istnieje konieczność
instalacji wskaźni ków MFI. Należy dodać, że zawsze istnieje
możliwość stosowania kilku słab szych mag-nesów lub budowania
koncentratorów pola magnetycznego, np. w po sta ci stożka ze stali.
Należy tutaj dodać, że składanie kilku magnesów w celu osiąg nięcia
silnego pola magnetyczne-go nie może trwać w nieskończoność –
przy pewnej ich liczbie dokładanie nowych magnesów nie spowoduje
wzrostu natężenia pola magnetycznego. Można zatem stwierdzić, że
na rynku nie ma wo domierzy suchobieżnych odpornych na
odpowiednio silne pole magnetyczne.

Wodomierze mokrobieżne

Istotną zaletą wodomierzy mokrobieżnych jest ich całkowita
odporność na ja kiekolwiek pola magnetyczne. Wynika ona z
konstrukcji urządzenia wyposa żo nego w „sprzęgło mechaniczne” –
tj. połączenie mechaniczne przekazujące na pęd z wirnika na liczydło.
cecha charakterystyczna tego typu wodomierzy jest zanurzenie w
wodzie mechanizmu liczydła, wynikiem czego jest większa wraż li
wość na zanieczyszczenia. Powoduje to powstawanie problemu
utrudnionego

od czytu

oraz

pogorszenia

parametrów

metrologicznych wodomierzy mokrobież nych. Norma PN-EN 14154-
2:2007 w pkt. 2 określa podstawy doboru wodomie rzy wg warunków
pracy instalacji, w szczególności przy uwzględnieniu właści wości
fizycznych i chemicznych wody. Dlatego też każdy, kto decyduje się
na montaż liczników mokrobieżnych musi być świadomy ich zalet i
korzyści oraz faktu, że ich użytkowanie wiąże się z zastosowaniem
pewnych

niezbędnych

środ ków

zapobiegawczych

w

celu

zabezpieczenia instalacji przed kumulacja i powstawaniem złogów
kamienia, osadów, rdzy.

59

Inwestycja związana z zastoso wa niem środków zapobiegawczych np.
w postaci osadników czy filtrów wpły nie na polepszenie jakości
dostarczanej wody, funkcjonowanie urządzeń pomia rowych oraz
wymierne zmniejszenie strat. dodatkową korzyścią zastosowania
różnego rodzaju filtrów będzie także poprawa funkcjonowania
urządzeń gospo darstw domowych korzystających z wody oraz samej
jakości spożywanej wody.
 

Podsumowanie

Wniosek z przedstawionych analiz w zakresie zabezpieczenia
wodomierzy przed neo-dymowymi magnesami nasuwa dwa słuszne i
skuteczne

rozwiązania:

warto

stosować

albo

wodomierz

suchobieżny wyposażony we wskaźnik pola mag netycznego MFI
albo wodomierz mokrobieżny z koniecznym zapewnie niem czystej
wody. 

60

Kierunki rozwoju systemów wodociągowych (SW) i kanalizacyjnych

(SK)

(wg E. Mielcarzewicza – rok 2000)

 

Zapotrzebowanie na wodę:

•obliczeniowe zapotrzebowanie na wodę w oparciu o wartości eks tre
mal ne (założenie, że występują one jednocześnie na całym zao pa try
wanym obszarze),

•obliczeniowe zapotrzebowanie na wodę przy uwzględnieniu
rozkładu w czasie i przestrzeni i prawdopodobieństwa przekroczenia
obliczonych wartości.

Objętość ścieków bytowo-gospodarczych:

•przepływ obliczeniowy jest równy maksymalnemu godzinowemu na
tę żeniu odpływu ścieków,

•badania wykazały, że kanały krótkie powinny być projektowane na
natężenie przepływu mniejsze od godzinowego i dużym prawdo podo
bień stwie jego przekroczenia, a kanały długie (gdy czas przepływu
przekracza godzinę) na odpowiednie mniejsze jednostkowe
natężenie przepływu.

Ocena stanu technicznego i sprawności SW i SK:

•zastosowanie GIS (SIT) jako systemów informacyjnych o podziemnej
infrastrukturze,

•zastosowanie symulacyjnych metod działania SW i SK z
automatycznie wprowadzanymi informacjami z obserwacji ich
eksploatacji.

61

Kierunki rozwoju SW:

•budowa sieci wymiarowanych na maksymalny dobowy przepływ (a
nie godzinowy),

•budowa małych zbiorników wyrównawczych u odbiorców (grup od
bior ców) w celu wyrównania nierównomierności godzinowej,

•zwiększenie liczby lokalnych urządzeń podnoszących ciśnienie a
tym sa mym stworzenie warunków do obniżenia ciśnienia w sieci
(niższe koszty pompowania i zwiększenie niezawodności).

Kierunki rozwoju SK:

•wprowadzanie w większym stopniu systemów grawitacyjno-
pompowych,

•wykorzystanie systemów podciśnieniowych i ciśnieniowych,

•intensyfikacja działań w kierunku bezwykopowych technologii reno
wacji.

Materiały:

•wprowadzanie materiałów z tworzyw sztucznych zapewniających
więk szą odporność na korozję, wysokie i niskie temperatury i
mniejszą chro powatość,

•większa odporność na zginanie, skręcanie, uderzanie i trwałość
połą czeń nawet w nadzwyczaj skrajnych warunkach eksploatacji,

•stosowanie wewnętrznych powłok konwencjonalnych materiałów
(żeli wo, stal, żelbet).

62