Расчет объемов потерь и неучтенных расходов воды

  УП «Минскводоканал» информирует, что постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 23.10.2019 №713 внесены изменения в Правила пользования централизованными системами водоснабжения, водоотведения (канализации) в населенных пунктах, утвержденные постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 30.09.2016 №788 (далее – Правила), и утвержден Расчет объема потребленной воды абонентами, определяемого на основании приборов учета, установленных на объектах абонентов, с учетом потерь и неучтенных расходов воды на водопроводных сетях абонентов.
  Учет количества потребленных услуг водоснабжения абонентов будет осуществляться в соответствии с пунктом 38 Правил по показаниям приборов учета, установленных на границе присоединения к централизованной системе водоснабжения, а в случае технической невозможности установки приборов учета на границе ответственности, по показаниям приборов учета, установленных на объектах абонентов, и с учетом потерь и неучтенных расходов воды, рассчитанных согласно приложению 3 Правил.

     Расчет потерь и неучтенных расходов воды на водопроводных сетях абонентов производится на основании договора, заключенного между УП «Минскводоканал» или специализированной организацией, деятельность которой связана с исследованиями в области водных ресурсов и водоснабжения, и абонентом, до заключения договора на оказание услуг водоснабжения и (или) водоотведения (канализации).

      Для расчета потерь и неучтенных расходов воды, абоненту необходимо предоставить в УП «Минскводоканал» следующие документы:

1. Подписанный со стороны абонента договор в 2-х экземплярах.
2. Подтверждение оплаты за выполнение работы по расчету потерь и неучтенных расходов воды.
3. Информация о трубопроводах водоснабжения на объекте (производственной территории) абонента (от места врезки в централизованную систему водоснабжения до существующего водомерного узла (узлов)), а именно:
   длина, материал, диаметр и год постройки трубопровода. Предоставляемые сведения о технических характеристиках участка водопроводной сети, находящейся на балансе абонента, должны в обязательном порядке иметь подтверждение соответствующими документами (технический паспорт сооружения или проектная документация на трубопровод или исполнительная съемка трубопровода).
4. Технически подтвержденная площадь смоченной поверхности стен и днищ резервуара (в случае наличие резервуара воды до прибора учета расхода воды).

     В соответствии с пунктом 5 Приложения 3 к Правилам пользования централизованными системами водоснабжения, водоотведения (канализации) в населенных пунктах (в редакции постановления Совета Министров Республики Беларусь от 23.10.2019 №713) при отсутствии (непредоставлении) данных по сетям абонента применяется коэффициент, учитывающий величину потерь и неучтенных расходов воды на водопроводных сетях абонентов (далее – коэффициент), рассчитанный с учетом норматива потерь и неучтенных расходов воды из систем централизованного водоснабжения, утвержденного местным исполнительным и распорядительным органом.

    Таким образом, в случае отсутствия возможности предоставить все необходимые документы для изготовления расчета потерь и неучтенных расходов воды на водопроводных сетях абонента, необходимо обратиться с письмом в УП «Минскводоканал» для заключения дополнительного соглашения с применением коэффициента, рассчитанного с учетом норматива потерь и неучтенных расходов воды из систем централизованного водоснабжения, утвержденного местным исполнительным и распорядительным органом для УП «Минскводоканал».

   Для заключения договора на произведение расчета потерь и неучтенных расходов воды с УП «Минскводоканал», а также в случае возникновения вопросов абоненту необходимо обратиться по адресу: г.Минск, ул. Пулихова, 15а, ЦРП «Водосбыт», каб.601, 607, тел.  389-41-55, 389-40-59.

2.1. Пример гидравлического расчета водопроводной сети

Рассмотрим гидравлический расчет на примере водопроводной сети, показанной на рис. 2.2. Для приведенного в разделе 1 примера общий расход воды в час максимального водопотребления составляет 208,23 л/с, в том числе сосредоточенный расход предприятия равен 24,04 л/с, а сосредоточенный расход общественного здания 0,77 л/с.

Рис. 2.2. Расчётная схема водопроводной сети

1. Определим равномерно распределенный расход:

2. Определим удельный расход:

3. Определим путевые отборы:

Результаты приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2

Путевые расходы

Номер участка	Длина участка, м	Путевой отбор, л/с
1-2	1000	18,342
2-3	1500	27,513
3- 4	1000	18,342
4-5	1500	27,513
5-6	1500	27,513
6-7	500	9,171
7-1	1000 .	18,342
7- 4	2000	36,684

4. Определим узловые расходы:

Аналогично определяем расходы воды для каждого узла. Результаты приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3

Узловые расходы

Номер узла	Узловой расход
1	18,342
2	22,9275
3	22,9275
4	41,2695
5	27,513
6	18,342
7	32,0985

5. Добавим к узловым расходам сосредоточенные расходы. К узловому расходу в точке 5 добавляется сосредоточенный расход предприятия, а в точке 3 — сосредоточенный расход общественного здания (вместо точки 3 можно взять любую другую точку). Тогда q₅=51,553 л/с, Q₃=23,6975 л/с. Величины узлов расходов показаны на рис. 2.3. С учетом сосредоточенных расходов .

Р ис 2.3. Расчетная схема водопроводной сети с узловыми расходами

6. Выполним предварительное распределение расходов воды по участкам сети. Сделаем это сначала для водопроводной сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (без пожара). Выберем диктующую точку, т.е. конечную точку подачи воды. В данном примере за диктующую точку примем точку 5. Предварительно наметим направления движения воды от точки 1 к точке 5 (направления показаны на рис. 2.3). Потоки воды могут подойти к точке 5 по трем направлениям: первое — 1-2-3-4-5, второе — 1-7-4-5-, третье — 1-7-6-5.

Для узла 1 должно выполняться соотношение q₁+q_1-2+q_1-7=Q_пос.пр. Величины q₁=18,342л/с и Q_пос.пр=208,23л/с известны, а q_1-2 и q_1-7 неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин. Возьмем, например,

q_1-2=100л/с.

Тогда q_1-7 =Q_пос.пр-(q₁+q_1-2)=208,23-(18,342+100)=89.888 л/с. Для точки 7 должно соблюдаться следующее соотношение:

Значения q_1-7 =89,888 л/c и q₇=32,0985 л/c известны, а q_7-4 и q_7-6 неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин и принимаем, например, q_7-4=30 л/c.

Тогда q_7-6 =q_1-7-(q₇+q_7-4)=89,888-(32,0985+30)=27,7895л/с.

Расходы воды по другим участкам сети можно определить из следующих соотношений:

q_2-3 = q_1-2—q_2, q_3-4 = q_2-3—q_3,

q_4-5 = q_7-4+q_3-4—q_4, q_6-5=q_7-6—q_6.

В результате получится:

q_2-3 = 77,0725 л/с, q_3-4 = 53,375 л/с_,

q_4-5 = 42,1055 л/с_, q_6-5 = 9,4475 л/с.

Проверка: q₅=q_4-5+q_6-5, q₅ = 42,1055+9,4475=51,553 л/с.

Можно начинать предварительно распределять расходы не с узла 1, а с узла 5. Расходы воды будут уточняться в дальнейшем при выполнении увязки водопроводной сети. Схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами в обычное время показана на рис. 2.4.

Водопроводная сеть с диаметрами, определенными по экономическому фактору и расходам в обычное время (без пожара), кроме того, должна обеспечивать подачу воды для пожаротушения.

При пожаре водопроводная сеть должна обеспечивать подачу воды на пожаротушение при максимальном часовом расходе воды на другие нужды за исключением расходов воды на душ, поливку территории и т.п. (п. 2.21 [4]). Для водопроводной сети, показанной на рис. 2.2, расход воды для пожаротушения следует добавить к узловому расходу в точке 5, где осуществляется отбор воды на промышленное предприятие и которая является наиболее удаленной от места ввода (от точки 1), т. е. . Однако из таблицы водопотребления (табл. 1.3) видно, что без учета расхода воды на душ час максимального водопотребления будет с 9 до 10 часов.

К люч: l, м; d, мм; q. л/с

Рис.2.4. Расчетная схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами при хозяйственно-производственном водопотреблении

Расход воды Q^’_пос.пр=743,03м³/ч=206,40 л/с, в том числе сосредоточенный расход предприятия равен Q^’_пр=50,78 м³/ч=14,11 л/с, а сосредоточенный расход общественного здания Q_об.зд=3,45 м³/ч=0,958 л/с=0,96 л/с.

Поэтому при гидравлическом расчете сети при пожаре:

Т.к. ,то узловые расходы при пожаре будут другие, чем в час максимального водопотребления без пожара. Определим узловые расходы так, как это делалось без пожара. При этом следует учитывать, что сосредоточенными расходами будут:

Равномерно распределенный расход будет равен:

Расчетная схема водопроводной сети с узловыми и предварительно распределенными расходами при пожаре показана на рис. 2.5.

Ключ: 1,м; d, мм; q, л/с

Рис. 2.5. Расчетная схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами при пожаре.

7. Определим диаметры труб участков сети.

Для стальных труб по экономическому фактору Э=0,75 и предварительно распределенным расходам воды по участкам сети при пожаре по приложению 2 определяются диаметры труб участков водопроводной сети:

d_1-2= 0,4 м; d_2-3= 0,35 м; d_3-4= 0,3 м;

d_4-5= 0,35 м; d_5-6= 0,25 м; d_6-7= 0,25 м;

d_4-7= 0,25 м; d_1-7= 0,4 м.

Следует иметь в виду, что обычно рекомендуют определять диаметры по предварительно распределенным расходам без учета расхода воды на пожаротушение, а затем проверять водопроводную сеть с найденными таким образом диаметрами на возможность пропуска расходов воды при пожаре. При этом в соответствии с п. 2.30 [4] максимальный свободный напор в сети объединенного водопровода не должен превышать 60 м. Если в нашем примере определять диаметры по предварительным расходам при максимальном хозяйственно- производственном водопотреблении (т.е. без учета расхода воды на пожаротушение), то получаются следующие диаметры:

d_1-2= 0,3 м; d_2-3= 0,3 м; d_3-4= 0,25 м;

d_1-7= 0,3 м; d_7-4= 0,2 м; d_7-6= 0,2 м;

d_4-5= 0,2 м; d_6-5= 0,1 м.

Расчеты показали, что при этих диаметрах потери напора в сети при пожаре более 60 м. Это объясняется тем, что для сравнительно небольших населённых пунктов соотношение расходов воды по участкам водопроводной сети при пожаре и при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении довольно большое.

Поэтому диаметры труб некоторых участков следует увеличить и заново выполнить гидравлический расчет сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении и при пожаре.

В связи с вышеизложенным и для упрощения расчетов в курсовом проекте допускается определять диаметры участков сети по предварительным расходам при пожаре.

Гидравлические режимы водопроводной сети

Поверочный расчет

Поверочный расчет — моделирование гидравлического режима работы водопроводной сети.

Цель поверочного расчета

Определение потокораспределения, скорости и потерь напора на участках, давления во всех узловых точках сети, качества обеспечения потребителей требуемым расходом с необходимым напором. Расчет производится при известных диаметрах труб и отборах воды в узловых точках.

Электронная модель позволяет имитировать поведение реально работающей системы водоснабжения или исследовать и прогнозировать её поведение в условиях, которые нецелесообразно, а может даже и невозможно воспроизвести на практике.

В зависимости от поставленной задачи, гидравлические расчеты можно производить на различные режимы работы системы водоснабжения:

• штатные режимы, при расчетных или фактических расходах;
• аварийные режимы, при расчете и анализе последствий переключения участков, включении или отключении насосного оборудования и гидрантов;
• проектные режимы при, подключении новых потребителей или планировании перекладок на сетях.

Особенности расчета

• Возможен расчет тупиковых и кольцевых водопроводных сетей, работающих от одного или нескольких источников.  
• В качестве носителя может быть указана вода или любая другая техническая жидкость, к примеру нефть, мазут и т. п. 
• Возможен расчет при фиксированном и нефиксированном потреблении воды.
• Возможен расчет с учетом графика суточной неравномерности и графика работы насосного оборудования.
• Возможен расчет на основании данных телеметрии, получаемых в режиме реального времени с приборов учета, датчиков и контроллеров, которые записываются в слой сервисом ZuluOPC.
• Возможно задание потребителей расчетным сопротивлением или изливом через отверстие.
• Имеются различные режимы работы насосного оборудования. Насосное оборудование может быть задано: функцией насоса, сохраненной в виде H-Q характеристики, значением развиваемого на насосе давления или значением напора после насоса и преобразователя частоты.
• Моделирование режимов работы различного оборудования. В модели представлено дросселирующее оборудование с постоянным сопротивлением, запорная арматура, заданная степенью открытия, регуляторы давления и расхода, водопроводные колонки и гидранты.

Исходные данные для поверочного расчета

Основным исходным данным является схема водопроводных сетей, она создается в графическом редакторе ZuluGIS. В дальнейшем, всем объектам водопроводной сети заносится необходимый для гидравлического расчета перечень атрибутов.

Любой режим определяется топологией сети, давлением на источниках, параметрами работы насосного оборудования, сопротивлениями и свойствами участков трубопроводов, параметрами установленного на сети регулирующего оборудования и требуемого на потребителях расхода, с минимальным напором (подробнее…).

Результаты поверочного расчета

• Распределение воды по участкам сети.
• Расходы, потери напора и скорости движения воды на участках.
• Давления в каждом узле.
• Расстояние и время прохождение воды до каждого элемента сети.
• Качество обеспечения потребителей требуемыми параметрами.
• Расход и давление на потребителях.

Результаты расчета записываются в базы данных по объектам и могут быть вынесены на карту, использованы для построения тематических карт, графика падения давления или собраны в виде спецификации и сохранены в отчет.

Поверочный расчет позволяет

• Определять зоны влияния источников, работающих на одну сеть.
• Определять зоны с избыточным и недостаточным давлением.
• Осуществлять наладку гидравлического режима водопроводной сети.
• Подбирать параметры регулирующего оборудования.
• Оценивать правильность принятых проектных решений и оценивать их влияние на существующий гидравлический режим.
• После сопоставления результатов расчета с данными телеметрии и манометрического обследования сети, выявлять участки с повышенным гидравлическим сопротивлением, лимитирующие пропускную способность водопроводных сетей и скрытыми утечками.
• Формировать экономически эффективные планы реконструкции сетей.
• Моделировать аварийные ситуации на сети и обосновывать мероприятия по минимизации последствий этих аварий.
• Моделировать последствия крупных отборов воды, связанных с крупными утечками и пожарами.
• Оценивать влияние переключений при передаче части воды от одного источника к другому.

---

Подробности поверочного расчета

См. также: Расчет резерва пропускной способности

Конструкторский расчет водопроводных сетей

Конструкторский расчет водопроводной сети

Цель конструкторского расчета

Определение диаметров трубопроводов водопроводной сети, при которых все потребители будут обеспечены расчетным расходом воды с требуемым напором.

Расчет применим при:

• проектировании водопроводных сетей
• реконструкции водопроводных сетей

Особенности расчета

• Конструкторский расчет выполняется под расчетный режим работы системы водоснабжения.  
• Возможен расчет тупиковых и кольцевых водопроводных сетей, работающих от одного или нескольких источников.  
• В качестве источника может выступать любой элемент системы, к примеру, источник, водопроводный колодец, магистральный трубопровод и т.п.
• В качестве носителя может быть указана вода или любая другая техническая жидкость, к примеру нефть. 
• При реконструкции системы водоснабжения или планировании перспективной застройки, диаметры существующих трубопроводов можно зафиксировать, в таком случае будет произведен частичный подбор диаметров.
• В целях повышения надежности системы водоснабжения возможен расчет с учетом отключения участков в кольцах. Представлена возможность отключать все участки или указанные пользователем. При выполнении расчетов с учетом отключения участков система последовательно выполняет несколько гидравлических расчетов. Первый расчет всегда проходит без учета отключений, фиксируются начальные диаметры. В дальнейшем происходит корректировка подобранных диаметров с учетом отключения участков, при выполнении последующих расчетов, потребителям может быть применен коэффициент снижения расхода, определяемый категорией потребителя. 

Критерии подбора диаметров

Подобранные диаметры должны обеспечить пропуск расчетных расходов до каждого потребителя. 

• Оптимальная скорость на участке.
• Максимальные удельные линейные потери на участке.
• Минимальный требуемый напор у потребителей.
• Возможна проверка на отключение участков в кольцах (всех или указанных пользователем).
• Можно задать давление в точке подключения.
• Соблюдение принципа телескопичности.

Исходные данные для расчета

Главным исходным данным является схема водопроводных сетей, она создается в графическом редакторе ZuluGIS.
Далее, всем объектам водопроводной сети задается необходимый для гидравлического расчета перечень исходных данных.

• Модель водопроводной сети состоит из точки подключения — это может быть любой водопроводный колодец, источник водоснабжения или несколько источников. Расчет может производиться при известном напоре, если его не указывать, он буде определен в результате расчета.
• Узловые точки – в них кодируются все объекты водопроводной сети, такие как водопроводные колодцы, запорное или регулирующее оборудование. Узлы задаются – геодезической отметкой.
• Потребители – в качестве потребителей можно указывать систему водоснабжения абонентских вводов или укрупненно, нагрузку на весь квартал. Потребители характеризуются значением расчетного расхода и минимального требуемого напора.
• Участки водопроводной сети – основная расчетная единица. Для определения диаметра трубопроводов требуется указать их гидравлические характеристики, такие как длина, шероховатость, местные сопротивления и сортамент с перечнем диаметров.

Результаты конструкторского расчета

• диаметры трубопроводов
• требуемый напор в точке подключения
• расходы, потери напора и скорости движения воды на участках сети
• давления в каждом узле

Результаты расчета записываются в базы данных по объектам и могут быть вынесены на карту, использованы для построения тематических карт, графика падения давления или собранны в отчет в виде спецификации по диаметрам, этапам строительства и т. п.

---

Подробности конструкторского расчета

Расчет водоводов и водопроводных сетей — РосТепло Энциклопедия теплоснабжения

Материал из РосТепло Энциклопедия теплоснабжении

Содержание раздела

Водоводы и водопроводные сети рассчитывают по формулам и таблицам Ф. А. Шевелева.

Расчет разветвленных тупиковых сетей. При расчете разветвленных сетей обычно известны трассы и длины отдельных участков сети, расходы воды и геодезические отметки поверхности земли в узловых точках, а также свободные напоры в концевых точках сети. В результате гидравлического расчета определяются диаметры труб, высота водонапорной башни, обеспечивающая подачу заданных расходов воды в заданные точки сети, а также потребный напор насосов для подачи воды в башню. В качестве примера рассмотрим разветвленный водопровод (рис. 3.10.1, а), в который вода поступает из водонапорной башни в пункты 1 и 2 с разветвлением трубопроводов в точке А.

Рис. 3.10.1. К расчету разветвленных (а) и сифонных (б) водоводов

Обозначим:

Z_б, Z_А, Z₁ и Z₂ — геодезические отметки соответственно башни и пунктов А, 1, 2 над некоторым условным уровнем 0 — 0; H_б, H₁ и H₂ — высота уровней воды в башне и в пунктах 1 и 2; l, l₁ и l₂ — длины отдельных участков водоводов; D, D₁ и D₂ — диаметры труб отдельных участков; Н_А— пьезометрический напор в точке А разветвления водоводов; G, G₁ и G₂ — расходы воды по отдельным участкам, причем G = G₁ + G₂ . При расчете разветвленного трубопровода потери напора определяют по отношению к самой высокой точке подачи воды. Определив пьезометрический напор в точке разветвления А, рассчитывают участок водовода с более низкой отметкой подачи воды, считая его как ответвление. После этого вычисляют потери напора и определяют необходимую высоту башни, а именно

H=h_п =(H_б + Z_б) — (H₁+Z₁).

Расчет параллельно соединенных водоводов. При параллельном соединении водоводов потери напора на каждом участке составляют Н, а сумма расходов по этим участкам равна полному расходу системы:

G = G₁+ G₂+ G₃+…+ G_n .

Замена двух или нескольких водоводов одним, эквивалентным водоводом проводится по методу проф. В. Г. Лобачева, описанному в [ 7 ].

Расчет сифонного водовода. Сифонным водоводом, или сифоном, называют трубопровод, соединяющий два водоема или колодца и частично расположенный выше уровня воды в водоеме, который его питает (рис. 3.10.1, б). Сифонный водовод может работать только при условии предварительной зарядки, т. е. {\text{вак}}\) ,

где [[Image:]] — допустимый вакуум, определяемый невозможностью образования разрыва турбулентной струи, равный 60 — 70 кПа (6 — 7 м вод. ст.) при нормальной температуре воды.

Вода | Бесплатный полнотекстовый | Анализ потерь воды и оценка инициатив, направленных на их сокращение в отдельных системах водоснабжения

1. Введение

Потери воды и связанные с ними финансовые потери представляют собой серьезную проблему для компаний водоснабжения во всем мире. Количество воды, теряемой из распределительных систем, огромно в мире и оценивается в 48 миллиардов м ³ в год [1]. Высокий уровень потерь воды является результатом плохого управления и плохого состояния распределительных систем [2].Увеличение потерь воды вынуждает водоснабжающие компании внедрять системы контроля и оценки потерь воды, вносить организационные изменения, а также разрабатывать и реализовывать программы модернизации с целью улучшения технического состояния сетей водоснабжения. В каждой компании надежный анализ потерь воды должен предшествовать принятию решения о ремонте или модернизации системы водоснабжения [3,4,5,6,7]. В связи с оптимизацией затрат на производство воды рациональное снижение потерь воды должно стать приоритетной задачей для водоснабжающих компаний.Уменьшая потери, установки могут снизить затраты на текущую эксплуатацию сети и сэкономить на инвестиционных затратах. Установки, эксплуатирующие системы распределения воды в Польше и других странах, должны внедрять и применять современные стандарты управления водными потерями, поэтому многие страны, включая Австрию, Германию, Швейцарию, Великобританию, Данию и Испанию, разработали и внедрили специальные программы для тщательно проанализировать технические, экономические показатели и показатели надежности систем водоснабжения [4,7,8,9,10].Исследования показали, что на величину потерь воды влияют факторы, зависящие от компаний водоснабжения и не зависящие от них. Анализ работы систем водоснабжения, включая многочисленные системы, расположенные в 68 странах мира, показывает, что многие факторы находятся вне зоны влияния компаний водоснабжения. Плотность подключений, возраст сети, протяженность и расположение водопроводной сети являются важными факторами, влияющими на уровень потерь, хотя они не зависят от компаний.В основном они являются результатом урбанизации и расселения. Тип распределительной сети (насосная или самотечная) и связанные с этим утечки и затраты на электроэнергию в основном связаны с географическим положением [11,12]. С другой стороны, фактором, влияющим на уровень потерь и зависящим от компаний, является время обнаружения и устранения утечки. Поскольку проблема быстрого обнаружения и устранения утечек очень важна, она подчеркивалась в многочисленных исследованиях [10,13,14,15,16].Для компаний водоснабжения немедленное устранение утечек является рентабельным и дает ощутимые экономические и экологические преимущества. Уменьшение утечек помогает защитить ограниченные водные ресурсы, минимизировать производство продуктов для очистки воды и потребление энергии и другие расходы, связанные с утечками, такими как оседание зданий или обрушение дороги, и даже затраты, понесенные из-за пробок на дорогах, вызванных устранением последствия сбоев водоснабжения [17]. Системы водоснабжения являются значительными потребителями энергии.Энергия используется на каждом этапе производства и цепочки поставок воды, т.е. на этапе перекачки воды на водоочистные сооружения, в процессе очистки воды и при распределении по водопроводной сети [18]. По оценке Хотлоса, устранение утечки на каждый кубический метр воды приводит к экономии ок. 1,0–1,5 кВтч энергии, необходимой для производства и транспортировки воды в системе распределения [9]. По оценкам, энергия, используемая для целей распределения воды, составляет около 7% мирового потребления энергии [19].Существует тесная связь уровня давления в сети с потерями воды и потреблением энергии. В многочисленных исследованиях представлены исследования, направленные на решение этой проблемы, и предложения по методам повышения энергоэффективности систем водоснабжения. В своем исследовании Perrone et al. [20] обнаружили, что водные и энергетические ресурсы взаимосвязаны, но их влияние друг на друга редко изучается. Эти исследователи продемонстрировали, что снижение потребности в воде на 20% приводит к уменьшению необходимого потребления энергии на такой же процент. В исследовании Фельдмана [18] автор утверждал, что сокращение потерь воды в системе водоснабжения на 30% может привести к аналогичному повышению энергоэффективности. В своем докладе Сарбу подробно представил четыре стратегии, направленные на повышение энергоэффективности перекачивания воды, то есть системы управления для регулирования скорости насоса в зависимости от потребности в воде, разделение города на несколько отдельных зон давления с резервуарами для хранения перекачиваемой воды, расположенными в каждой зоне приподнятые резервуары-хранилища, плавающие в системе, и прямая перекачка воды через промежуточные насосные станции, интегрированные в сеть [21].Результаты исследований, проведенных Фельдманом, показывают, что энергоэффективность может быть достигнута путем улучшения конструкции системы и насосной станции, установки частотно-регулируемых приводов (VSD) на насосы и эффективного управления насосами. Уменьшение утечки может привести к достижению значительной экономии потребляемой мощности. Фельдман утверждает, что наиболее эффективным инструментом снижения потерь является модуляция давления, особенно путем регулирования уровней давления в ночное время в соответствии с более низким потреблением, что приводит как к снижению давления в ночное время, так и к уменьшению утечек [18].Назиф и др. утверждал, что управление давлением является эффективным методом уменьшения утечки. Эти авторы подчеркнули связь между утечкой и давлением. Они описали процедуру управления гидравлическим давлением в системе распределения воды путем поддержания уровня воды в резервуарах для хранения, чтобы приспособиться к изменениям в потребности в воде. Чтобы минимизировать уровень утечки, авторы использовали модель оптимизации для оценки оптимальных почасовых колебаний уровня воды в резервуаре для хранения, чтобы снизить давление в системе водоснабжения с учетом необходимого количества воды, уровня воды в резервуаре и наблюдаемой высоты. точки в водопроводной сети [22].Исследования систем водоснабжения в двух городах Верхней Силезии в Польше, представленные в статье [23], показали, что стабилизация давления в сети снизила потери воды и принесла экономическую прибыль за счет более низкого потребления энергии на насосной станции. Исследование показало, что индекс потребления энергии, необходимой для закачки 1 м ³ воды в систему распределения, снизился на 12% за период в один год. В исследовании Duda and Human [24] авторы указали, что водяные насосы были основным элементом, ответственным за потребление электроэнергии на водоочистной станции «Каролин» в Ольштыне.Проведенный анализ энергопотребления выявил возможности экономии электроэнергии за счет оптимизации графика работы водозабора. Моделирование работы водозабора также показало возможность снижения потребления электроэнергии примерно на 12%. В исследовании Андраки и Чередника [25] представлены технические решения, примененные в рамках модернизации водопроводной сети города Лодино. Внедренные компанией водоснабжения и канализации системы автоматического управления водозабором и водопроводом позволили существенно снизить энергозатраты на перекачку воды.Другие исследования также продемонстрировали влияние улучшения насосной системы, автоматизации системы управления и системы мониторинга сети, поддерживаемой ИТ-системами, на сокращение потерь воды и экономию энергии [19,26,27]. В случае компаний Анализируемые в исследовании, частота отказов и связанные с ними потери воды существенно зависели от подземных горных работ. Поддержание надежности водораспределительных систем в этих областях часто бывает гораздо сложнее по сравнению с системами, находящимися вне горнодобывающей промышленности.При воздействии горнодобывающей деятельности на водопроводные трубы значения показателей надежности труб, как правило, намного превышают значения этих показателей за пределами горных районов. По оценкам, около 30% или даже 50% отказов сетей водоснабжения могут быть результатом горнодобывающей деятельности. Причины отказов и связанное с ними увеличение потерь воды в районах добычи включают тектонические движения, вызывающие оседание горных выработок, образование канав, трещин, ударов, блуждающих течений, возникающих в районах городов и промышленных предприятий, чрезмерная транспортная нагрузка на тяжелые автомобили и т. Д. .Они вызывают вскрытие соединений, трещины и раздавливание проводов, повреждение инженерных сетей и т. д. [28,29,30].

Принимая во внимание польские условия, повреждения шахт заметны в районах Верхней Силезии, где расположены каменноугольные шахты. Анализ данных о сбоях в системе распределения указывает на прямую связь между работой и частотой отказов в системах распределения воды, но масштаб проблемы до сих пор не получил достаточной оценки. Трудно однозначно определить причины и происхождение некоторых сбоев, например.г., в случае трубопроводов из корродированной стали.

Целью исследования является анализ и оценка количества потерь воды в трех системах водоснабжения, подверженных влиянию горнодобывающей деятельности в Верхней Силезии, сравнение индексов потерь воды в этих системах с польскими и международными стандартами, определение и оценка компаний ‘мероприятия по быстрому обнаружению и устранению неисправностей и другие действия, ведущие к снижению потерь воды.

Для определения потерь воды были рассчитаны процентный индекс потерь и единичные индексы, относящиеся к длине сети и количеству жителей. Также использовалась единая международная методика, рекомендованная Международной водной ассоциацией (IWA) [31]. Согласно балансу IWA, количество воды, закачиваемой в систему распределения, делится на разрешенное потребление и потери воды. Кроме того, разрешенное потребление состоит из санкционированного потребления, по которому выставлен счет-фактура, то есть количества воды, проданной компанией, и санкционированного потребления без выставления счета, то есть количества воды, используемой компанией для собственного потребления. Количество воды, используемой для внутренних целей, как правило, трудно определить количественно и поэтому часто оценивается приблизительно.Это вода, используемая в основном для технологических нужд водопровода, а часто и для канализации (промывка резервуаров, водопроводных труб или каналов). Стоимость воды, потребляемой на внутренние нужды, часто завышается, чтобы недооценить фактические потери воды [31]. Потери воды делятся на реальные и кажущиеся. Реальные потери вызваны утечками воды из сетей и систем, арматуры, переливом из компенсационных резервуаров и хищением воды. Причины очевидных потерь включают неточность и непоследовательность измерения подачи и потребления воды.В отличие от реальных потерь, очевидные потери не являются фактическими потерями, а влияют только на численный результат баланса объема воды, подаваемой в сеть и проданной потребителям. Поскольку они не отражают реальных потерь воды, их сложно идентифицировать и точно определить. На практике потребителям подается определенное количество воды, но не измеряется из-за метрологических свойств счетчиков воды (расход ниже начального расхода) [9,31]. По данным Siwoń et al.[32] очевидные потери могут составить ок. 5% в зависимости от условий монтажа и измерения. Также важно обеспечить одновременное измерение подачи и забора воды. Одновременное измерение влияет на точность водного баланса и, следовательно, на надежное определение очевидных потерь. Водный баланс и индексы потерь воды, рекомендованные IWA, представляют собой эффективный инструмент для анализа и оценки потерь воды. Анализ потерь должен стать основой для проведения работ по модернизации и ремонту, что позволит снизить затраты, связанные с производством и распределением воды. Международная водная ассоциация (IWA) предлагает четыре метода выполнения таких действий [33]: активный контроль утечек, скорость и качество ремонта, управление давлением и управление материалами труб для ограничения степени потерь воды. IWA рекомендует следующие методы. становится все более популярным во многих странах, в том числе в Польше. Многие авторы научных статей подчеркивали их полезность [31,34,35,36]. Организация имеет большие заслуги в разработке и внедрении системы снижения потерь воды.

Помимо географического положения, все компании имеют общие характеристики, которые могут влиять на величину потерь воды и позволяют проводить их сравнение. Все предприятия водоснабжения покупают воду у Верхнесилезской компании водоснабжения по одинаковой цене и распределяют ее среди потребителей, используя свои собственные распределительные сети. Анализируемые компании только распределяют купленную воду, но не имеют водозаборов и очистных сооружений. Территория, на которой работали все компании, подвержена значительному влиянию горнодобывающей деятельности. В пределах своих сетей работает множество каменноугольных шахт. Компании используют старые сети, сделанные из обычных материалов, таких как чугун или сталь, и довольно большой процент сетей, построенных за последние 30 лет, в основном из полиэтилена. Во всех компаниях до 2008 года процент потерь воды находился в диапазоне от 25 до 30%, а частота отказов распределительной сети превышала 1,00.

Результаты и оценка, представленные в этом документе, основаны на данных, полученных от компаний, и анализе литературы.Для защиты данных компаний водоснабжения, проанализированных в исследовании, названия компаний были заменены на компанию A, компанию B и компанию C.

2. Материалы и методы

Анализ охватывал данные за период 2013 года. –2017, полученные от компаний водоснабжения и канализации, которые включают: воду, подаваемую в сеть, используемую для целей социального обеспечения, непроизводственных и производственных целей, протяженность сети, количество и протяженность подключений к водопроводу, материальную и возрастную структуру сеть, количество получателей, среднее давление в тестируемой сети и количество отказов в отдельные годы.

Эти данные использовались для расчета индекса интенсивности отказов (λ), процентного соотношения потерь воды (WS) и удельных потерь воды на душу населения (Q _— ), индекса гидравлической нагрузки сети q _o и индексов, рекомендованных Международная водная ассоциация (IWA) [31]:

• Фактический баланс утечек (RLB)

• Non-Revenue Water Basic (NRWB)

• Unavoidable Annual Real Loses (UARL)

• Индекс утечки инфраструктуры (ILI)

Показатели интенсивности отказов λ в целом для распределительных трубопроводов и водопроводов в исследуемых компаниях были рассчитаны по уравнению (1), где λ — показатель интенсивности отказов (отказов / (км · год)), N — несколько отказов в год, L — общая длина распределительных труб и водопроводов (км), а t — время, в течение которого заданное количество отказов Количество отказов равнялось 1 году.Индексы потери воды, широко описанные в литературе [9,31,36] и подробно охарактеризованные в дальнейшей части исследования, были рассчитаны по уравнениям (2) — (10). CARL (Текущие годовые реальные потери — потери воды в системе распределения ( ³ м3 / год) где SIV (System Input Volume) — вода, подаваемая в сеть ( ³ м3 / год), UAC (Unbilled Authorized Consistance) — вода, используемая для собственных нужд компании ( ³ м3 / год), а BAC (Счет за разрешенное потребление) — это проданная вода ( ³ м3 / год). WS —Процентный индекс потери воды (%). где CARL — потери воды в распределительной системе ( ³ м / год), а SIV — вода, подаваемая в сеть ( ³ м / год). RLB ₂ —Уникальный реальный индекс баланса утечек (дм³ / (подключение · день)) (где плотность подключений превышает 20 на км сети)

RLB2 = CARL × 1000Nc × 365

(4)

где N _c — количество сервисных подключений (шт.). NRWB — Базовый индекс недоходной воды (%)

NRWB = (SIV-BACSIV) × 100%

(5)

где BAC — проданная вода ( ³ м3 / год). UARL — Неизбежные годовые реальные убытки (м³ / год)

UARL = (18 × Lm + 0,8 × Nc + 25 × Lp) × 0,365 × p

(6)

где L _м — длина магистрали (км), L _p — длина частных коммуникационных труб от границы собственности до метра (км), p — среднее давление в тестируемой сети (м H ₂ O) , 0,365 — коэффициент пересчета в год и m ³ . ILI —Индекс утечки инфраструктуры (-) Q _los — убыток на душу населения (дм3 / (житель · день))

Qlos = CARL × 1000IN × 365

(8)

где IN — количество жителей, пользующихся системой водоснабжения. q _с — удельный коэффициент потерь воды на 1 км сети (м ³ / (км · ч)) где CARL — потери воды в распределительной системе ( ³ м / ч). q _o — индекс гидравлической нагрузки на сеть (м³ / (км · сут)) где SIV — вода, подаваемая в сеть ( ³ м / год).

4. Описание и оценка стратегий сокращения потерь, применяемых исследованными компаниями

На практике компании водоснабжения применяют различные стратегии сокращения потерь воды, в основном в зависимости от своего финансового положения. В целом можно выделить две основные стратегии: пассивное и активное управление потерями воды. Пассивный метод ограничивается удалением зарегистрированных отказов, и компания не проводит активную политику систематического выявления и анализа потерь и обнаружения утечек. На практике такой подход означает, что компания не принимает мер по ограничению убытков. Неисправности и связанные с ними утечки устраняются только тогда, когда они появляются на поверхности и сообщаются или вызывают ограничения в водоснабжении.Эти действия обычно приводят к большим потерям воды и снижению уровня услуг, предоставляемых компанией, из-за незапланированных перебоев в подаче воды. Такие инициативы в основном инициируются компаниями, у которых стоимость производства воды относительно невысока, а стоимость обнаружения утечек высока. В современных условиях оказания услуг водоснабжения пассивное управление убытками представляется неэффективным. Если компания придерживается такого подхода, его следует подкрепить тщательным экономическим и техническим анализом.

Другой подход — это регулярные меры, предпринимаемые компанией для снижения потерь воды. Компания активно управляет потерями воды и участвует в обнаружении и устранении протечек. Основой для активного управления является постоянный мониторинг сетевых потоков, что, в свою очередь, снижает потери воды и обеспечивает бесперебойное снабжение. Внедрение мониторинга часто позволяет существенно снизить потери воды.

Компании изучали, анализировали в течение нескольких лет потери воды, активно управляют потерями воды и регулярно расширяют деятельность, направленную на снижение потерь.

В компании А, благодаря последовательно реализуемому плану по ограничению потерь воды, потери воды были минимизированы примерно с 20% в 2008 г. до 8,0% в 2017 г., а интенсивность отказов снизилась за этот период с 3 отказов / (км · год) до менее 1 отказа / (км · год). Такой статус был в первую очередь обусловлен проведением и регулярным расширением мониторинга системы водоснабжения. Мониторинг позволил контролировать уровень расхода и давления. Из-за разной высоты местности (перепады высот почти 100 м) приоритетными стали высота зданий и расстояние от точек покупки, наблюдения и регулирования давления.В настоящее время в системе водоснабжения установлено 6 необслуживаемых водонасосных станций и 20 автоматических регуляторов давления. Внедренная компанией система зонирования водораспределения позволила наблюдать и анализировать минимальные ночные потоки для всей системы и отдельных зон. Мониторинг расхода в ночное время позволяет быстро обнаруживать неисправности или неконтролируемое потребление воды, а также обозначать зоны и участки, в которых параметры работы сети отличаются от правильных уровней и требуют принятия мер, например.г., реставрация. Очень значительным влиянием уровня потерь воды стала последовательная замена старых поврежденных труб на новые, а также ремонт многокилометровых водоводов. В настоящее время компания использует ок. 70% труб из ПЭНД по сравнению с 46% в 2002 году.

Компания Б уже несколько лет реализует программу по сокращению потерь воды. Мониторинг работы сети и анализ данных о работе сети. Система распределения разделена на зоны подачи, в которых проводятся измерения расхода и давления.Система зонирования ночного мониторинга расхода и давления позволяет обнаруживать утечки. Компания регулярно развивает и улучшает мониторинг сети за счет строительства или модернизации контрольно-измерительных скважин, которые направлены на выделение дополнительных зон баланса. Это приводит к дальнейшему улучшению стабилизации давления воды для потребителей и эффективности снижения потерь воды. Кроме того, усиливаются диагностические меры для обнаружения утечек воды.Компания разработала и внедрила поэтапную программу обнаружения утечек. На первом этапе на основе анализа баланса потерь воды и анализа ночных схем водотока на заданном участке определяется примерное место утечки. Затем определяется участок трубы, в котором произошла утечка. Область вдоль секции проверяется на предмет видимых утечек и обнаруживается шум. На заключительном этапе утечка точно определяется с помощью коррелятора.

Компанией разработан инвестиционный план по модернизации сетей водоснабжения и проведена реконструкция участков аварийного водоснабжения, что приводит к снижению количества аварий.С 2011 года реконструировано более 60 км гидротехнических сооружений. Старые, протекающие, ржавые и легко взламывающиеся сетки были заменены новыми. Инвестиции проводятся с использованием материалов, устойчивых к повреждениям при горных работах. Многочисленные мероприятия, направленные на минимизацию потерь воды, приводят к значительному сокращению количества аварий. В 2009 году произошло около 900 нарушений водоснабжения. В последующие годы количество отказов уменьшилось, достигнув ок. 300 отказов в 2017 году.

В компании С наиболее важной мерой по снижению потерь воды было внедрение системы мониторинга и активного контроля утечек в 2006 году.В настоящее время система мониторинга охватывает практически всю систему распределения. Через сеть GPRS (General Packet Radio Service) система мониторинга позволяет практически в реальном времени проверять количественные параметры работы сети. Система мониторинга используется для детального анализа ночных потоков. Анализ водопотребления помогает выявить участки, где вероятны утечки. Компания также выполняет акустическое обнаружение утечек с помощью датчиков в рамках активного контроля утечек.Датчики запрограммированы на регистрацию и фильтрацию шума от водопроводных сетей от 1,00 до 3,00. На территории завода имеется четыре точки контроля давления. Давление в сети регулируется установкой выходного давления. Однако его недостатком является отсутствие возможности регулировать давление в ночное время (когда оно наиболее высокое) и возможность его колебаний, вызванных расходом воды в течение дня. Уже несколько лет компания занимается заменой и ремонтом водопроводов.Проект, софинансируемый Фондом сплочения, позволил заменить 32 км водопроводных линий в 2009 году. В дополнение к вышеуказанным инвестициям компания ежегодно проводит замену водопроводных линий в рамках своей стратегии управления ремонтом. Трубы подлежат замене на основании значения индекса интенсивности отказов. Компания использует географическую информационную систему (ГИС) для управления работой системы водоснабжения. Все места отремонтированных аварий отмечены на карте ГИС, что позволяет идентифицировать трубу в наихудшем техническом состоянии.Кроме того, в ГИС есть возможность создавать карту управляемой области, а также собирать, хранить, обрабатывать и анализировать данные, что очень полезно для эффективного устранения неполадок.

5. Резюме и выводы

По экономическим и экологическим причинам компании водоснабжения и канализации должны стремиться к повышению надежности систем водоснабжения. Исследования показали, что системы водозабора, очистки и перекачки очень энергоемки. Уровень затрат на электроэнергию варьируется от одной системы распределения к другой, поскольку он зависит от характеристик технологических систем, типа насосов, их эффективности, выбора платы и т. Д.Поэтому компании должны применять индивидуальный подход к снижению потерь воды и связанной с этим минимизации потребления энергии. Предложения по методам повышения энергоэффективности, представленные в литературе, указывают в первую очередь на необходимость улучшения насосных систем, управления параметрами насосных станций, автоматизации системы управления и расширения систем мониторинга потоков и давлений. Только глубокий анализ работы системы на основе данных мониторинга позволяет разрабатывать алгоритмы, которые после программирования и внедрения помогают повысить энергоэффективность, например.г., работа насосной станции или сети. Регулирование и снижение давления — основа для снижения потерь воды и снижения энергопотребления систем. Кроме того, регулирование давления продлевает безотказный срок службы труб и снижает частоту отказов сети, что значительно снижает эксплуатационные расходы.

Анализ количества потерь воды, изменчивости потерь по годам в анализируемых системах распределения и инициативы, предпринятые для их сокращения, показал, что все компании водоснабжения в значительной степени вовлечены в реализацию эффективных стратегий управления потерями. Выявление протечек в системе водоснабжения зачастую является трудоемким и трудоемким процессом и не всегда приносит ожидаемые результаты. Однако активное, интенсивное и последовательное обнаружение и устранение протечек обычно способствует значительному снижению потерь воды. Несомненно, за последние несколько лет все компании снизили потери воды за счет комплексных и регулярных мероприятий. Анализ результатов обследований потерь воды показал, что интенсивность отказов и индексы потерь воды в исследованных компаниях сопоставимы с системами, работающими в районах, не подверженных горнодобывающей деятельности [10,48,49,50].Значение индекса интенсивности отказов для всех сетей анализируемых компаний в 2011 г. было выше 1,0, тогда как в настоящее время составляет ок. 0,5. Снижение процентного индекса потерь, индекса утечки инфраструктуры и индекса удельных потерь воды свидетельствует об эффективности стратегий, принятых для уменьшения утечек в системе распределения. В настоящее время большинство показателей находится на уровне от хорошего до среднего. В связи с особенностями работы отдельных распределительных систем компании разработали собственные программы обнаружения и устранения утечек.Эти решения адаптированы к местным условиям с учетом различий в причинах потери воды или возможностях компаний. Однако некоторые действия следует считать универсальными, приносящими результат во всех проанализированных компаниях. Системы мониторинга и базы данных ГИС особенно полезны для снижения потерь воды. Информация мониторинга очень полезна при оценке параметров работы сети, ее технического состояния и позволяет анализировать и оценивать потери воды в исследуемой зоне и контролировать давление в сети.Особенно важно контролировать ночные потоки, что позволяет обнаруживать чрезмерные потоки и потребление воды в результате сбоев или краж. Правильное разделение измеряемых зон позволяет идентифицировать участки с высокими расходами. Следовательно, область поиска неисправности или неконтролируемого расхода воды сужается, что ускоряет обнаружение утечек и снижает количество потерянной воды. Компании регулярно расширяют свои сети новыми измерительными камерами, расположенными в избранных местах сети, оснащенными современными контрольно-измерительными приборами.Данные с измерительных приборов постоянно передаются и анализируются эксплуатационными службами. Хорошая и очень эффективная практика, используемая в изученных компаниях, — это контролировать давление в отдельных областях и снижать его до оптимального уровня. Это уменьшает количество протечек в трубах, тем самым ограничивая потери воды. Необходимость мониторинга и снижения давления в сети до оптимальных значений подчеркивалась многими авторами [51,52,53].

Все проанализированные компании производят систематическую замену старых стальных и чугунных труб, которые вызывают большое количество протечек, которые часто трудно идентифицировать, что приводит к потерям воды.Следующим шагом, используемым всеми исследованными компаниями, является замена счетчиков воды на все более точные устройства и внедрение радиосчитывания счетчиков воды. Кроме того, для уменьшения потерь воды необходимо использовать современное оборудование для обнаружения утечек. Компании были оснащены специальными устройствами обнаружения утечек, такими как геофоны, стетофоны или корреляторы, которые позволяют немедленно обнаруживать утечки.

Однако нет законодательства о предельно допустимых потерях в системах водоснабжения.По мнению многих компаний, они составляют от 8 до 10%, поскольку стоимость устранения утечек ниже этого значения во много раз выше, чем выгода от поиска и устранения отказов. Считается, что целевой уровень потерь воды можно снизить даже до 6–8%, но это требует внедрения эффективных систем и, как следствие, значительных затрат. Следовательно, компании должны обеспечить разработку лучших и наиболее эффективных стратегий сокращения потерь. Желательно, чтобы компании водоснабжения минимизировали потери воды до экономического уровня утечки, указанного для данной системы распределения [54,55,56].

Исследования и обзор литературы приводят к следующим выводам:

• Снижение потерь воды и соответствующей энергоемкости производства и подачи воды представляет собой предварительное условие для реализации концепции устойчивого водоснабжения. Мониторинг работы систем водоснабжения и точные измерения расхода и давления с возможностью передачи этих данных являются основой для правильной оценки потерь воды и энергоэффективности системы.

• В связи со спецификой проектных решений и эксплуатации систем водоснабжения, водоснабжающие компании должны разрабатывать собственные программы по снижению потерь воды и энергопотребления систем. Эти решения должны быть адаптированы к местным условиям и потенциалу компании.

• Результаты обследований потерь воды в системах исследуемых предприятий подтверждают эффективность принятых мер. Ограничение потерь воды было достигнуто, прежде всего, за счет улучшения организации работы, активного контроля утечек, развития системы мониторинга, регулирования и снижения давления, капитального ремонта и замены наиболее подверженных отказу труб.

• Компаниям рекомендуется стремиться к сокращению потерь воды до уровня экономической утечки, установленного для системы водоснабжения. Определение экономического уровня утечки требует подготовки экономического анализа, который учитывает затраты на водозабор, очистку и распределение воды, затраты на активный контроль и устранение утечек.

Управление потерями воды в сетях водоснабжения и распределения в Турции Türkiye’de İçme Suyu Temin ve Dağıtım Sistemlerindeki Su Kayıplarının Yönetimi

TURKISH JOURNAL OF WATER SCIENCE

Özet)

Türkiye’de İçme Suyu Temin ve Dağıtım Sistemlerindeki Su Kayıplarının Yönetimi

İçme suyu temin ve dağıtım sistemlerinde gözlenen yükükidıkıSu kayıplarının azaltılması ile su kaynakları korunur

(üretilen ve temin edilen su miktarı azalır), pek çok ekonomik kazanım (su alma, arıtma, terfi vb.) Elde 9000i. Toplam su kayıpları, idari ve fiziki su kayıplarını

içerir. Yeni içme suyu dağıtım şebekelerinde bile su kayıpları bulunmakta ise de bu oran gelişmiş

ülkelerde% 10 seviyesinin altındadır. Ülkemizde içme suyu temin ve dağıtım sistemlerindeki su

kayıpları oranı tahmin edilenden daha fazladır ve konuya özellikle su idareleri tarafından özel önem

g. Ülkemizde yürürlükte olan su kayıplarının kontrolüne ilişkin mevzuat ile

içme suyu temin ve dağıtım sistemlerindeki su kayıpları oranının% 25’e indirilmekted hedef.

Сын dönemde ülkemizde МСМОС Suyu Тёмин в dağıtım sistemlerindeki су kayıplarının belirlenmesi,

azaltılması ве yönetimi çalışmaları önem kazanmış Olup 2014 yılın Орман ве Су Ислери Bakanlığı

tarafından «МСМОС SUYU Тёмина в Dağıtım Sistemlerindeki Су Kayıplarının Kontrolü Yönetmeliği» в

2015 yılında да aynı yönetmelik için Teknik Usuller Tebliği yayınlanmıştır.Bu makalede, ülkemizde

içme suyu temin ve dağıtım sistemlerindeki su kayıplarının kontrolü açısından mevcut durum

değerlendirilmekte ve su kayıneplarıündrını

İdari су kayıplarının azaltılması için Abone tüketimlerine Uygun boyutta ве yüksek ölçüm

hassasiyetine sahip Olan sayaçların kullanımı, büyük hacimde су tüketimi Olan kullanıcılar için idari

kayıpların dikkatle izlemesi, Tüm су kullanıcılarına faturalandırma yapılmıyor Olsa желчи sayaç takılması,

sayaçların Doğru şekilde monte edilmesi, eskimiş ve arızalı sayaçların kullanılmaması, izinsiz

tüketimlerin engellenmesi, sayaç okuma, işleme ve faturalama hatalarının sürekli olarak азалтылмаси

000. Fiziki su kayıplarının azaltılması için de şebekede basınç yönetimi ve aktif sızıntı kontrolü

uygulamaları, boru hattı (varlık) yönetimi ile onarıle 000 Су DMA oluşturma aşamasında

DMA boyutu, DMA girişinde debi ve basınç ölçmek için ihtiyaç duyulan cihazların sayısı, DMA

içindeki basınre deMAasınıkıleri.Ее

DMA için, DMA içindeki tüm su kullanıcılarını içeren ayrı bir abone veri tabanı oluşturulmalıdır. DMA

alanına giren su debisi sürekli olarak izlenmeli ve ее DMA için минимум gece debisi analyizi yapılarak

sızıntı düzeyi takip edilmeli, boru tamiratı veya yenilemeçin de laıdılmasıer.

Kentsel su kayıplarının azaltılması için önemli olan çalışmalar arasında su idareleri tarafından

her yıl Standart Su Dengesi Tablosunun oluşturulması ve Orman ve SuanBu tablo, su kayıpları bileşenlerinin anlaşılması ve ilgili bileşenler için

uygun azaltma yönteminin seçilmesindeardımcı olmaktadır. МСМОС Suyu şebekelerinde Uygun

DMA’ların oluşturulması, бора bağlantılarının değiştirilmesi, су kayıpları seviyesindeki değişimlerin

incelenmesi, Hidrolik parametrelerin (Debi, basınç, Hiz) Tüm şebeke için zamansal в mekânsal olarak

edilebilmesi amacı анализ Ile МСМОС Suyu dağıtım şebekeleri için hidrolik modelleme çalışması

yapılmaktadır. Модель Hidrolik için gerekli olan pek çok girdi verisi Coğrafi Bilgi Sistemi ve izleme

çalışmalarından elde edilmektedir. Физики су kayıplarının kontrolünde basınç yönetimi için farklı basınç

düşürme vanaları kullanılabilmektedir. Basınç yönetimi ile şebekedeki fazla basıncın azaltılması, boru

(PDF) Интегрированная модель для оценки потерь в системах распределения воды

Интегрированная модель для оценки потерь в системах распределения воды 491

Наконец, следует отметить, что применение этой методологии к тематическим исследованиям

требует сочетания полевых работ и математического моделирования.Без элемента эллинга mod

результаты управления утечками не были бы достижимы напрямую.

Применение этой интегрированной модели утечки увеличивает возможности лиц, принимающих решения.

, ответственных за программы управления утечками.

4 Резюме и выводы

В этом документе представлена ​​интегрированная модель утечки, которая может рассчитывать и

оценивать компоненты NRW и реальных потерь. Разработана новая методология

с использованием выходных данных оценки утечек и гидравлических моделей EPANET,

, которые основаны на входных данных, собранных в результате всестороннего полевого исследования

, и оценивают узловые скорости утечки и утечки труб более реалистично, чем существующие процедуры

.Выходные результаты можно экспортировать и проанализировать с помощью модели ГИС.

Комбинация этих трех моделей дает комплексный и мощный инструмент

для лучшего управления системой и, таким образом, позволяет максимизировать эффективность сети

.

Ссылки

Араужо Л.С., Коэльо СТ, Рамос Х.М. (2003) Оценка распределенной утечки, зависящей от давления, и

потребительского спроса в сетях водоснабжения. В: Максимович С., Батлер Д., Мемон А. (ред.) Международная конференция

по достижениям в управлении водоснабжением.Swets & Zeitlinger, Lisses,

pp 119–128

Araujo LS, Ramos HM, Coelho ST (2006) Контроль давления для минимизации утечек в воде

Управление распределительными системами. J Water Resour Manage 20 (1): 133–149

AWWA, DWRWCO (1992) Руководство по аудиту и обнаружению утечек воды. American Water Works

Association (Калифорния-Невада) и Управление водного хозяйства Департамента водных ресурсов

, Руководство по сбережению воды № 5

Берроуз Р., Малрейд Г., Хаюти М. (2003) Введение полностью динамического представление утечки

в исследованиях сетевого моделирования с использованием EPANET.В: Максимович С., Батлер Д., Мемон А. (ред.)

Труды международной конференции по достижениям в области управления водоснабжением. Swets &

Zeitlinger, Lisses, pp 109–118

Dawoud AM, Darwish MM, El-Kady MM (2005) Модель управления подземными водами на основе ГИС для

западной дельты Нила. J Water Resour Manage 19 (5): 585–604

Фарли М., Троу С. (2003) Потери в водораспределительных сетях. IWA, London

Germanopoulos G (1985) Техническое примечание о включении зависимости спроса от давления и условий утечки

в модели сетей водоснабжения. Civ Eng Syst 2: 171–179, сентябрь 1985 г.

Horlitz T (2007) Роль модельных интерфейсов для участия в управлении водными ресурсами. J Water

Resour Manage 21 (7): 1091–1102

Джеффкоат П., Сараванапаван А. (1989) Сокращение количества неучтенной воды и контроль за ней. World

Bank Technical Paper, № 72, Серия по управлению операциями водоснабжения, Всемирный банк,

Вашингтон, округ Колумбия

Ламберт А. (1997) Взаимосвязь между управлением давлением и утечкой: теория, концепции и практические применения

приложений.В: Труды по минимизации утечек в системах водоснабжения / распределения,

Семинар IQPC, Лондон, апрель 1997 г.

Ламберт А.О., Браун Т.Г., Такидзава М., Веймер Д. (1999) Обзор показателей эффективности для

реальных потерь от воды системы снабжения. AQUA 48 (6): 227–237

McKenzie RD (1999) Руководство пользователя SANFLOW. Комиссия по исследованию водных ресурсов Южной Африки, WRC

Отчет TT 109/99

McKenzie RD (2001) Руководство пользователя PRESMAC. Комиссия по исследованию водных ресурсов Южной Африки, WRC

Отчет TT 152/01

Автоматическое определение и оценка потерь воды в системах распределения воды | Водоснабжение

После расчета водного баланса для зон балансировки определяются PI, которые в большинстве случаев включают вторичные данные, такие как длины труб для конкретных реальных потерь воды q _VR. . На Рисунке 5 в качестве примера показаны результаты для удельных реальных потерь воды q _VR в зонах балансировки, их оценка в соответствии с DVGW (2003) и неопределенность результатов. Неопределенности определяются путем присвоения конкретных неопределенностей входным данным и рассмотрения распространения ошибок. Оценка неопределенности, связанной с определенными ИП, дает информацию о достоверности и точности результатов.В случае конкретных реальных потерь воды q _VR , показанных на Рисунке 5, результаты, полученные для зон 18 и 61, следует рассматривать критически. Большая неопределенность в этих случаях связана с отсутствием разделения между системами передачи и распределения, что приводит к относительно большому общему входу системы Q _N.1 и экспорту Q _N.2 в тех зоны по сравнению с потреблением Q _A . Таким образом, отклонения объемных расходомеров размером Q _Н.1 и Q _{№ 2} имеют большое влияние на неопределенность расчетных потерь воды Q _V . В зонах 19 и 60 определены нереально высокие потери воды. Высокий удельный ввод системы q _N указывает на то, что измерения объемных расходомеров неверны, что приводит к завышению ввода системы Q _N и, следовательно, к высоким результатам для потерь воды Q _V .Относительно большая часть результатов, которые не являются правдоподобными (7 из 16), связана с ошибочными входными данными (зоны 5, 15, 18, 19 и 60) и структурой системы (зоны 18 и 61) и, следовательно, не могут можно отнести к представленному подходу.

Рисунок 5

Удельные реальные потери воды q _VR в пилотной зоне в 2012 г. и связанные с ними неопределенности и оценки в соответствии с DVGW (2003).

Рисунок 5

Удельные реальные потери воды q _VR в пилотной зоне в 2012 г. и связанные с ними неопределенности и оценки в соответствии с DVGW (2003).

Проблемы и решения систем водоснабжения

O. Oyedele Adeosun, Obafemi Awolowo University

ВВЕДЕНИЕ

Обеспечение достаточным количеством воды надлежащего качества и количества было одним из наиболее важных вопросов в истории человечества. Самые древние цивилизации зародились возле источников воды. По мере роста населения возрастала и проблема удовлетворения запросов пользователей.

Люди начали доставлять воду из других мест в свои общины.Например, римляне построили акведуки для доставки воды из отдаленных источников в свои общины.

Сегодня система водоснабжения состоит из инфраструктуры, которая собирает, обрабатывает, хранит и распределяет воду между источниками воды и потребителями. Ограниченное количество новых природных источников воды, особенно в юго-западном регионе США, и быстро растущее население привели к необходимости инновационных методов управления системой водоснабжения. Например, очищенная вода стала важным водным ресурсом для питьевого и непитьевого использования.Структурные дополнения системы, включая новые транспортные системы, очистные сооружения и оборудование для пополнения запасов, а также операционные решения, такие как распределение потока и внедрение методов консервации, производятся с учетом текущих и будущих требований. По мере развития дополнительных компонентов и связей между источниками и пользователями, сложность системы водоснабжения и трудность понимания того, как система будет реагировать на изменения, возрастают.

Много усилий было приложено для развития системы водоснабжения для устойчивого водоснабжения. Однако сложность системы ограничивала приложение для конкретного сайта в первую эпоху. Поскольку потребность в воде все больше возрастает в существующей системе водоснабжения, во многих исследованиях предпринимались попытки разработать общую систему водоснабжения, чтобы помочь лицам, принимающим решения, разработать более надежные системы для длительного периода эксплуатации. Эти попытки также включают оптимизацию общей стоимости конструкции и эксплуатации системы. В определенных ситуациях, таких как техническое обслуживание трубопроводов, вода, не приносящая доходов, современная измерительная инфраструктура, конечная цель этого документа — обеспечить решение проблем системы распределения воды и надежное и своевременное снабжение источников воды для пользователей более устойчивым и своевременным образом в течение длительного времени. срочный план.

Системы водоснабжения

Назначение системы распределения — подавать потребителю воду соответствующего качества, количества и давления. Система распределения используется для коллективного описания объектов, используемых для подачи воды от источника до точки использования.

Требования к хорошей системе распределения

1. Не должно ухудшаться качество воды в распределительных трубах.
2. Он должен обеспечивать подачу воды во все предусмотренные места с достаточным напором.
3. Он должен обеспечивать подачу необходимого количества воды во время тушения пожара.
4. Планировка должна быть такой, чтобы ни один потребитель не остался без водоснабжения при ремонте любого участка системы.
5. Все распределительные трубы желательно прокладывать на расстоянии одного метра или выше канализационных линий.
6. Он должен быть достаточно водонепроницаемым, чтобы свести к минимуму потери из-за утечки.

Схема распределительной сети

Распределительные трубы, как правило, прокладываются под дорожным покрытием, и поэтому их расположение обычно соответствует планировке дорог. В целом существует четыре различных типа трубопроводных сетей; любой из которых по отдельности или в комбинации может использоваться для определенного места. Это: Grid , Ring , Radial и Dead End System .

Система решетчатого железа:

Подходит для городов с прямоугольной планировкой, где водопровод и отводы проложены в прямоугольниках.

Преимущества:

1. Вода поддерживается в хорошей циркуляции благодаря отсутствию тупиков.
2. В случае выхода из строя какого-либо участка вода поступает из другого направления.

Недостатки

1. Точный расчет размеров труб невозможен из-за наличия арматуры на всех ответвлениях.

Кольцевая система:

Магистраль снабжения проложена по всем периферийным дорогам, а от магистрали отходят вспомогательные магистрали. Таким образом, эта система также следует за системой решетчатого железа с картиной потока, аналогичной по характеру таковой в тупиковой системе. Итак, определить размер труб несложно.

Преимущества:

1. Вода может подаваться в любую точку как минимум с двух сторон.

Радиальная система:

Район разделен на разные зоны. Вода закачивается в распределительный резервуар, расположенный в середине каждой зоны, а подающие трубы прокладываются радиально, заканчиваясь к периферии.

Преимущества:

1. Обеспечивает быстрое обслуживание.
2. Расчет размеров труб прост.

Тупиковая система:

Подходит для старых городов, не имеющих определенного рисунка дорог.

Преимущества:

1. Относительно дешево.
2. Упрощение определения расхода и давления за счет меньшего количества клапанов.

Недостатки

1. Из-за множества тупиков в трубах происходит застой воды.

ДОХОДЫ ПО НЕВОДНЫМ УСЛУГАМ

До начала 1990-х годов не существовало надежных и стандартизированных методов учета потерь воды. Эффективность управления утечками измерялась с точки зрения «неучтенной воды». Поскольку у этого термина не было общепринятого определения, было много места для толкования. Неучтенная вода обычно выражалась в процентах от ввода системы, что уже является проблематичным.

В этой ситуации невозможно было измерить или сравнить производительность коммунального предприятия, невозможно было определить реалистичные цели и невозможно было надежно отследить производительность по сравнению с целевыми показателями.

Хотя такая ситуация все еще существует во многих странах, был достигнут значительный прогресс в устранении этих прошлых недостатков. За последние 20 лет ряд организаций со всего мира разработали набор инструментов и методологий, чтобы помочь коммунальным предприятиям эффективно оценивать потери воды и управлять ими.

Одна из рекомендаций WLTF (Целевой группы по потерям воды) заключалась в том, чтобы использовать термин «вода, не приносящая доходов», вместо «неучтенная вода». NRW (вода, не приносящая доход) имеет точное и простое определение.Это разница между объемом воды, подаваемой в систему распределения воды, и объемом, который выставляется клиентам. NRW состоит из трех компонентов:

Физические (или реальные): потери включают утечки из всех частей системы и переливы в резервуарах коммунального предприятия. Они вызваны плохой эксплуатацией и техническим обслуживанием, отсутствием активного контроля утечек и низким качеством подземных активов.

Коммерческие (или кажущиеся): убытки вызваны зарегистрированным счетчиком потребителя, ошибками обработки данных и кражей воды в различных формах.

Нефактурированное разрешенное потребление: включает воду, используемую коммунальным предприятием для эксплуатационных целей, воду, используемую для тушения пожаров, и воду, предоставляемую бесплатно определенным группам потребителей.

Хотя общепризнано, что уровни NRW в развивающихся странах часто высоки, реальные цифры неуловимы. Большинство предприятий водоснабжения не имеют адекватных систем мониторинга для оценки потерь воды, а во многих странах отсутствуют национальные системы отчетности, которые собирают и консолидируют информацию о деятельности предприятия водоснабжения.В результате данные о NRW обычно недоступны. Даже когда данные доступны, они не всегда надежны, поскольку известно, что некоторые неэффективные коммунальные предприятия практикуют «маскировку», пытаясь скрыть степень своей собственной неэффективности.

Потери воды можно рассчитать как (A + L + R) [d] × расход [м3 / день] = потери воды [м3]

Объем воды, потерянной при разрыве отдельного трубопровода, зависит не только от скорости потока в событии, но также от времени работы.Это часто упускается из виду. Время работы на утечку состоит из трех составляющих:

• Время осведомленности: время, пока утилита не узнает об утечке
• Время нахождения: время, затраченное на точное определение места утечки для выдачи заказа на ремонт.
• Время ремонта: время между выдачей наряда на ремонт и окончанием ремонта

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ

Многие предприятия водоснабжения в Азии практикуют пассивный контроль утечек, что означает, что они устраняют только видимые утечки.Этого явно недостаточно, поскольку 90% протечек обычно не видны на поверхности. Это означает, что потребуется слишком много времени, часто много лет, прежде чем коммунальное предприятие даже узнает об утечке. Поскольку время осознания в значительной степени определяет объем воды, потерянной в результате прорыва трубы, коммунальным предприятиям нужна стратегия, позволяющая сократить время осознания.

Самый традиционный и простой метод — это наличие группы специалистов по обнаружению утечек, которые регулярно проверяют все трубы. Поскольку шум утечки может быть обнаружен, эта работа выполняется с помощью широкого спектра подслушивающих устройств, от простых механических прослушивающих устройств до электронных заземляющих микрофонов или даже корреляторов шума утечки. Инспекторы утечки используют это оборудование для прослушивания сети и выявления проблем, как врачи используют стетоскопы. Если каждую часть сети обследовать один раз в год, среднее время утечки (время осведомленности) составляет 6 месяцев. Чтобы сократить время осознания, частоту опроса можно увеличить. Однако усилия по обнаружению утечек по-прежнему не будут целенаправленными. Чтобы иметь возможность определить, сколько воды теряется в определенных частях сети, сеть должна быть разделена на гидравлически дискретные зоны, и затем необходимо измерить приток в эти зоны.Вычисляя объем утечки в каждой зоне, специалисты по обнаружению утечек могут лучше направить свои усилия. Очевидно, что чем меньше зона, тем лучше информация и эффективность обнаружения утечек. Самые маленькие зоны называются Районными Измеряемыми Областями (DMA). Прямой доступ к памяти гидравлически дискретен и в идеале имеет только одну точку притока. Приток и соответствующее давление постоянно измеряются и контролируются. В идеале, когда вся распределительная сеть разделена на прямые доступы к памяти, утилита имеет несколько преимуществ.Например:

• Объем NRW (разница между притоком прямого доступа к памяти и выставленным объемом) может быть рассчитан на ежемесячной основе.
• Составляющие NRW (физические и коммерческие потери) могут быть определены количественно путем анализа данных о потоке и давлении.
• Работы по обнаружению утечек могут быть приоритетными.
• Новые разрывы трубопровода можно обнаружить немедленно, отслеживая минимальный ночной поток, и, следовательно, время осознания будет сокращено с нескольких месяцев до нескольких дней (или даже меньше).
• Когда утечка устранена, коммунальные предприятия могут лучше оценить наличие незаконных подключений или других форм хищения воды и принять меры.

Кроме того, прямые доступы к памяти (Районная Измеренная Область) могут быть полезны в управлении давлением. На притоке к прямым доступам к памяти могут быть установлены редукционные клапаны, и давление в каждом прямом доступе к памяти может быть отрегулировано до необходимого уровня. Для прямого доступа к памяти не существует идеального размера. Размер, будь то 500 или 5000 сервисных соединений, всегда является компромиссом.Решение должно приниматься в каждом конкретном случае и зависит от ряда факторов (например, гидравлических, топографических, практических и экономических).

Размер прямых доступов к памяти влияет на стоимость их создания. Чем меньше DMA, тем выше стоимость. Это связано с тем, что потребуется больше клапанов и расходомеров, а обслуживание будет дороже. Однако преимущества меньшего прямого доступа к памяти таковы:

• новых утечек можно выявить раньше, что сократит время осведомленности;
Время обнаружения
• может быть сокращено, потому что это будет быстрее и легче определить место утечки; и
• как побочный продукт, легче идентифицировать нелегальные соединения.

Топография и схема сети также играют важную роль в проектировании и размере прямого доступа к памяти. Следовательно, в распределительной сети всегда будут прямые доступы к памяти разного размера. Важным фактором влияния является состояние инфраструктуры. Если сетевые и служебные соединения ненадежны, всплески будут более частыми, и оптимальный прямой доступ к памяти будет относительно небольшим. С другой стороны, в областях с совершенно новой инфраструктурой прямые доступы к памяти могут быть больше и по-прежнему управляемыми.

Согласно рекомендациям Целевой группы по водным потерям Международной водной ассоциации (IWA), если прямой доступ к памяти превышает 5000 соединений, становится трудно различить небольшие всплески (например.g., разрывы сервисных соединений) из-за различий в использовании клиентами в ночное время. В сетях с очень плохими условиями инфраструктуры могут потребоваться прямые доступы к памяти до 500 сервисных соединений. Откалиброванная гидравлическая модель всегда должна использоваться для проектирования прямого доступа к памяти независимо от размера прямых доступов к памяти.

Потери воды из труб большего диаметра могут быть весьма значительными, особенно в азиатском контексте с преимущественно системами низкого давления, где утечки не выходят на поверхность и остаются незамеченными в течение многих лет. Утечки на трубах большого диаметра всегда трудно обнаружить, и часто требуется специальное оборудование (например, внутренний осмотр труб и обнаружение утечек). Эти методы являются дорогостоящими, но могут быть экономически хорошо оправданы, когда доступность воды ограничена, и каждый кубический метр извлеченной воды можно продать существующим или новым клиентам.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФРАСТРУКТУРА ИЗМЕРЕНИЙ

Коммерческие потери почти всегда меньше по объему, чем физические потери, но это не означает, что сокращение коммерческих потерь менее важно.Снижение коммерческих потерь имеет минимально возможный срок окупаемости, поскольку любое действие немедленно приводит к увеличению объема выставленных счетов и увеличению доходов. Коммерческие убытки состоят из трех основных элементов:

• абонентский счетчик под регистрацией;
• незаконных подключений и всех других форм хищения воды; и
• проблем и ошибок в учете, обработке данных и биллинге.

Учет: Сведение к минимуму заниженной регистрации счетчика потребителя требует значительных технических знаний, управленческих навыков и авансового финансирования.Управление счетчиками потребителя должно осуществляться комплексно, что лучше всего описывается термином «интегрированное управление счетчиками».

При этом коммунальные предприятия должны стремиться выбрать подходящие типы счетчиков и подготовить индивидуальные спецификации. Это может оказаться трудным, особенно если законы и постановления о закупках поощряют приобретение самых дешевых продуктов на рынке.

Ряд производителей счетчиков производят счетчики, которые «на бумаге» соответствуют спецификациям, но быстро портятся в полевых условиях.Это одно из основных препятствий на пути к постоянному повышению точности клиентских счетчиков. Этой проблеме способствует отсутствие качественных средств тестирования счетчиков, особенно когда речь идет о счетчиках большего диаметра, и отсутствие опыта в том, как наилучшим образом использовать такие средства. Это позволяет производителям легко поставлять счетчики из партий производства второго сорта с небольшим риском того, что коммунальное предприятие когда-либо узнает.

Еще одна распространенная проблема — нежелание вкладывать средства в высококачественные, но более дорогие счетчики для крупных клиентов.Обычно ведущие счета коммунального предприятия генерируют такую ​​большую часть своих доходов, что любые инвестиции в более совершенные счетчики могут быть экономически оправданы. Срок окупаемости часто составляет всего несколько месяцев. Тем не менее, многие предприятия водоснабжения предпочитают поддерживать и калибровать старые счетчики снова и снова вместо того, чтобы принимать соответствующие меры и устанавливать новые.

Проблемы с биллинговой системой: Биллинговая система — единственный источник измеренных данных о потреблении, который может помочь определить объем NRW посредством ежегодного аудита воды.Однако большинство биллинговых систем не предназначены для сохранения целостности данных о потреблении. Скорее, они предназначены для доставки точных счетов клиентам и правильного учета счетов. Однако существует множество повседневных процессов при эксплуатации биллинговой системы, которые могут нарушить целостность данных о потреблении, в зависимости от конструкции конкретной системы. Проблемы, которые могут повлиять на объемы потребления, включают

• Практика считывания показаний счетчика
• обработка сторнирования завышенной оценки
• процессов, используемых для рассмотрения жалоб на высокие счета
• клиентские утечки
• оценка потребления
• Замена счетчиков
• отслеживает неактивные аккаунты, а
• процессы идентификации и устранения заедания счетчиков.

Кража воды: В то время как занижение регистрации счетчиков — это скорее техническая проблема, кража воды — политическая и социальная проблема. Уменьшение этой части коммерческих потерь не является ни технически трудным, ни дорогостоящим, но требует принятия сложных и неприятных управленческих решений, которые могут быть политически непопулярными. Причина в том, что нелегальные связи почти всегда ошибочно связываются только с городской беднотой и неформальными поселениями. Однако кража воды домашними хозяйствами с высоким доходом и коммерческими пользователями, иногда даже крупными корпорациями, часто приводит к значительным потерям воды и даже большим потерям доходов.

Помимо незаконных подключений, к другим формам хищения воды относятся подделка счетчиков и обход счетчиков, повреждение считывающих устройств и незаконное использование гидрантов. Еще одна распространенная проблема — «неактивные учетные записи». В случаях, когда договор с клиентом был расторгнут, физическое подключение к услуге или, по крайней мере, точка подключения к магистрали все еще существует, и ее легко восстановить незаконно. Строгая неактивная программа управления аккаунтом и проверки может легко решить эту проблему.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Водораспределительная система должна быть основана на подходящей схеме расположения труб и не допускать застоя воды в трубе или иметь меньшую степень застоя воды внутри трубы во избежание образования бугорков, корки и отложений

Благодаря множеству специализированных публикаций и разработке программного обеспечения теперь хорошо понимается, что управление системой водоснабжения технически сложно, но с современными технологиями, системами программного обеспечения и узкоспециализированным оборудованием (промывка и скребок) это уже не так.

Коммунальные предприятия водоснабжения также должны будут практиковать соответствующий дизайн расширения / распределения системы (например, новые части сети, уже построенные как прямые доступа к памяти) и использовать более качественные работы, материалы и оборудование. Кроме того, регулирующие органы и лица, определяющие политику, должны требовать от предприятий водоснабжения периодических аудитов воды и регулярной публикации подробных данных о системе распределения воды, которые затем могут подвергаться независимой проверке.

Опять же, управление системой водоснабжения не должно быть разовым.Несмотря на то, что интенсивная и комплексная программа сокращения системы водораспределения подходит для сокращения отставания от необходимых мер по сокращению системы водораспределения, она не должна приводить к устойчиво низкому уровню системы водораспределения, если управление системой водораспределения не станет частью обычных повседневных дел. -дневная деятельность водоканала.

Свяжитесь с автором по адресу [email protected].

1 Введение | Системы распределения питьевой воды: оценка и снижение рисков

EPA.2002c. Анализ недостатков инфраструктуры чистой воды и питьевой воды. Вашингтон, округ Колумбия: EPA.

EPA. 2005a. Обследование потребностей инфраструктуры питьевого водоснабжения. EPA 816-R-05-001. Вашингтон, округ Колумбия: Управление водных ресурсов EPA.

EPA. 2005b. Фактоиды: статистика питьевой воды и грунтовых вод за 2003 г. EPA 816-K-05-001. Вашингтон, округ Колумбия: Управление водных ресурсов EPA.

Фудзивара М., Дж. М. Манваринг и Р. М. Кларк. 1995. Питьевая вода в Японии и США: задачи конференции. In: Управление качеством питьевой воды. Р. М. Кларк и Д. А. Кларк (ред.). Ланкастер, Пенсильвания: Technomic Publishing Company Inc.

Григг, Н. С. 2005a. Письмо в редакцию: проектирование систем водораспределения будущего. J. Amer. Водопроводные работы доц. 97 (6): 99–101.

Григг, Н.С. 2005b. Оценка и обновление систем распределения воды. J. Amer. Водопроводные работы доц. 97 (2): 58–68.

Гриндлер, Б. Дж. 1967. Вода и права на воду: трактат о законах воды и смежных проблемах: восточный, западный, федеральный.Том 3. Индианаполис, Индиана: Компания Аллана Смита.

Ханке, С. Х. 1972. Ценообразование на городскую воду. Стр. 283–306 In : Государственные цены на общественные товары. С. Мушкин (ред.). Вашингтон, округ Колумбия: Городской институт.

Офис страховых услуг. 1980 г. График пожарной безопасности. Нью-Йорк: Офис страховых услуг.

Якобсен, Л. 2005. Водный район долины Лас-Вегас. 18 апреля 2005 г. Представлено в комитет СРН по системам распределения коммунального водоснабжения.Вашингтон.

Jacobsen, L., and S. Kamojjala. 2005. Полные системные модели и интеграция с ГИС. In: Proceedings of the AWWA Annual Conference and Exposition, San Francisco, CA.

Jacobsen, L., S. Kamojjala, and M. Fang. 2005. Интеграция гидравлических моделей и моделей качества воды с другими коммунальными системами: тематическое исследование. In: Proceedings of the AWWA Information Management and Technology Conference, Denver, CO.

Йоханнесен, Дж., К. Киннер и М.Велардес. 2005. Двойные системы распределения: опыт водного района на ранчо Ирвина. 13 января 2005 г. Представлено в комитет СРН по системам распределения коммунального водоснабжения. Ирвин, Калифорния.

Кирмейер, Г., У. Ричардс и К. Д. Смит. 1994. Оценка систем распределения воды и связанных с этим исследовательских потребностей. Денвер, Колорадо: AwwaRF.

ЛеШевалье, М., Р. Гуллик и М. Карим. 2002. Потенциал риска для здоровья от проникновения загрязняющих веществ в распределительную систему из-за скачков давления.Черновик белой книги о системе распространения. Вашингтон, округ Колумбия: EPA.

Ли, С. Х., Д. А. Леви, Г. Ф. Краун, М. Дж. Бич и Р. Л. Кальдерон. 2002. Эпиднадзор за вспышками болезней, передающихся через воду, в США, 1999–2000 гг. MMWR 51 (№ SS-8): 149.

Леви Ю., С. Пернетт, О. Вейбл, Л. Киен. 1997 г. Демонстрационная установка спутниковой обработки в системе распределения с использованием ультрафильтрации и нанофильтрации. Стр. 581–595 В : Материалы конференции AWWA по мембранной технологии.Новый Орлеан, Луизиана.

Mayer, P., W. B. DeOreo, E. M. Opitz, J. C. Kiefer, W. Y. Davis, B. Dziegielewski и J. O. Nelson. 1999. Конечное использование воды в жилых домах. Денвер, Колорадо: AwwaRF.

Мале, Дж. У. и Т. М. Вальски. 1991. Системы распределения воды: Руководство по поиску и устранению неисправностей. Челси, Мичиган: Lewis Publishers, Inc.

Мур, Б. К., Ф. С. Кэннон, Д. Х. Мец и Дж. Де Марко. 2003. Структура пор GAC в Цинциннати во время полномасштабной обработки / реактивации. J. Amer. Водопроводные работы доц.95 (2): 103–118.

[PDF] ГЛАВА 8 СИСТЕМЫ ВОДОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

1 ГЛАВА 8 СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДЫ Система распределения — это сеть трубопроводов, по которым вода распределяется потребителям . ..

ГЛАВА 8 СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДЫ  



Распределительная система — это сеть трубопроводов, распределяющих воду потребителям. Они предназначены для адекватного удовлетворения потребности в воде для сочетания o бытовых o коммерческих o промышленных o противопожарных целей.Хорошая распределительная система должна удовлетворять следующим требованиям: o Адекватное давление воды в кранах потребителя для определенной скорости потока (т. Е. Давление должно быть достаточно большим, чтобы адекватно удовлетворять потребности потребителей). o Давление должно быть достаточно большим, чтобы адекватно удовлетворить потребности пожаротушения. o В то же время, давление не должно быть чрезмерным, потому что развитие напора требует значительных затрат, а с увеличением давления также увеличиваются утечки.  Примечание. В башенных зданиях часто бывает необходимо установить подкачивающие насосы для подъема воды на верхние этажи.o Необходимо поддерживать чистоту распределяемой воды. Это требует, чтобы распределительная система была полностью водонепроницаемой. o Обслуживание системы распределения должно быть простым и экономичным. o Вода должна оставаться доступной в периоды поломки трубопровода. Система разводки не должна быть такой, что если одна труба лопнет, она оставит большую площадь без воды. Если труба определенной длины находится в ремонте и была остановлена, вода для населения, проживающего в нижнем течении этого трубопровода, должна поступать из другого трубопровода.o Во время ремонта не должно препятствовать движению транспорта. Другими словами, трубопроводы следует прокладывать не под магистралями, проездами проезжей части, а под пешеходными дорожками.

СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ A. Схема разветвления с тупиком. B. Сетка C. Сетка с петлей. A. Схема ветвления с тупиковым резервуаром Подмагистраль

Подосновная ветвь Основная (магистральная) линия

 

   

Подобно ветвлению дерева. Он состоит из o Главной (магистральной) линии o Подводки o Ответвлений Основная линия является основным источником водоснабжения. Распределения воды потребителям от магистрали нет. Подводы подключены к главной линии, и они проходят вдоль основных дорог. Филиалы подключены к подсетям, и они проходят вдоль улиц. Наконец, сервисные подключения предоставляются потребителям из филиалов.

Преимущества:   

Это очень простой метод распределения воды. Расчеты просты и удобны. Необходимые размеры труб экономичны. Этот метод требует сравнительно меньшего количества отсечных клапанов.

Однако в современной практике гидротехнических работ он обычно не используется из-за следующих недостатков. Недостатки:  

  

Участок, получающий воду из ремонтируемой трубы, остается без воды до завершения работ. В этой системе имеется большое количество тупиков, в которых вода не циркулирует, но остается статичной. Осадки накапливаются из-за застоя тупика, и в этих точках может произойти рост бактерий. Для решения этой проблемы в тупиках предусмотрены сливные клапаны, а застойная вода сливается путем периодического открытия этих клапанов, но при этом теряется большое количество воды. Трудно поддерживать остаточный хлор в глухих концах трубы. Количество воды для пожаротушения будет ограничено, так как она подается только из одного водопровода. Давление на конце линии может стать нежелательно низким, так как к системе водоснабжения подключены дополнительные участки. Эта проблема распространена во многих менее развитых странах.

B. Схема сетки Основная магистраль коллектора



При схеме сетки все трубы соединены между собой без тупиков.В такой системе вода может достигать любой точки с более чем одного направления.

Преимущества:    

Поскольку вода в системе водоснабжения может течь более чем в одном направлении, застой происходит не так быстро, как в схеме разветвления. В случае ремонта или поломки трубы, область, соединенная с этой трубой, будет продолжать получать воду, поскольку вода будет течь в эту область с другой стороны. Вода достигает всех точек с минимальной потерей напора. Во время пожаров, манипулируя отрезанные клапаны, много водоснабжения может быть отведены и концентрировал противопожарный.

Недостатки:   

Стоимость прокладки труб выше, так как требуется относительно большая длина труб. Требуется большее количество клапанов. Расчет размеров труб более сложен.

C. Схема сетки с петлями Петли предоставляются в виде сетки для улучшения давления воды в некоторых частях города (промышленных, деловых и коммерческих районах). Петли должны быть расположены так, чтобы по мере развития города поддерживалось давление воды. Преимущества и недостатки этого рисунка такие же, как и у сеточного рисунка.

РАЗРАБОТКА •

Диаметр ≥ 80 мм. Для труб с пожарными кранами ≥ 100 мм.



Скорость> 0,6 м / сек. Общий диапазон составляет 1,0 — 1,5 м / сек.

Если скорость

Минимальное давление наверху самого высокого этажа здания составляет около 5 метров. Согласно Положению İller Bankası: Население ≤ 50000, тогда (P / δ) min = 20 мес.

Население ≥ 50000, тогда (P / δ) min = 30 м. Предполагается, что у башенных зданий есть собственный подкачивающий насос. Максимальное статическое давление = (P / δ) max = 80 м вод. Ст. (Обычно). 

Расчетный расход = Qmax_hr + Qfire

Q пожар: Согласно Положению İller Bankası, поток пожара и объем накопления огня можно рассчитать как; 

Если будущая популяция ≤ 10000 Поток пожара для магистрали = 5 л / сек Поток пожара для вспомогательной сети = 5 л / сек Расход пожара для ответвлений = 2,5 л / сек

Предполагается, что 1 пожар с продолжительностью 2 часа, то количество воды, необходимое для тушения пожара в резервуаре обслуживания:



Если 10000

Предполагается, что 2 пожара продолжительностью 2 часа, то количество воды, необходимое для тушения пожара в резервуаре обслуживания:



Если будущая популяция ≥ 50000 Поток пожара для основной линии = 20 л / сек Поток пожара для вспомогательной сети = 10 л / сек Расход пожара для ответвлений = 5 л / с

Предполагается, что 2 пожара с продолжительностью 5 часов, то количество воды, необходимое для тушения пожара в резервуаре обслуживания:

      

Пожарные гидранты используются на подводах для подключения пожарных рукавов для тушения пожара. Пожарные краны следует размещать в легко доступных местах. В Турции длина пожарных шлангов составляет около 50-75 метров. Следовательно, расстояние между пожарными кранами составляет порядка 100-150 метров. Электросеть должна быть разделена на секции, и в каждой должны быть предусмотрены клапаны, чтобы любая секция могла быть выведена из эксплуатации для ремонта. Для этого обычно используют задвижки. На всех крестовинах используются 3 задвижки. На подстанциях используются 2 задвижки. Для удаления воздуха из трубопроводов или для обеспечения автоматического входа воздуха при опорожнении трубопровода (для предотвращения вакуума) в высоких точках размещаются выпускные и предохранительные клапаны.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ Чаще всего используются следующие методы: a) метод тупика b) метод Харди-Кросса c) метод эквивалентной трубы

A) метод тупика 

Определите расположение «тупиков» при условии, что вода будет распределяться по кратчайшему пути. В тупиковых точках распределения потока не будет. Тупик

Тупик

Резервуар

Петельная система Система ответвлений

Deadend

Qbegin



Qend

Чтобы применить тупиковый метод для петлевых систем, преобразуйте его в систему ответвлений.Для этого для каждого цикла определяется тупиковая точка. Местоположение тупиковой точки выбирается таким образом, чтобы расстояние, пройденное до тупиковой точки с двух разных направлений, было почти равным друг другу. Потому что; в замкнутом контуре

  

Запуск расчетов из тупика в сервисный резервуар. Рассчитать общий расход, который будет распределяться (Qmax_h + Qfire). Для расчета расчетного расхода каждой трубы; o Q распределено o Q начало o Q конец следует вычислить. Для расчета распределенного Q:  Коэффициенты плотности населения (k) рассчитываются для площадей, по которым должна быть распределена вода.Плотность населения в каждом районе определяется по этажности: Количество этажей 1 2 Односторонние здания 0,5 1 Двусторонние здания 1 2 Единица k = население / м длины трубы 

3 1,5 3

4 1,75 3,5

5 2 4

Эквивалентные длины труб рассчитываются для каждой трубы:

(Leq) i = k. Li 

Распределенный расход на единицу длины трубы:



Распределенный расход (Qdist) в каждой трубе: (Qdist) i = q. (Leq) i

Для определения расчетного расхода A) Для труб с тупиком:

B) Для труб без тупика:

 

Диаметр каждой трубы выбирается при условии, что скорость должна быть В диапазоне.Потери напора через каждую трубу рассчитываются с использованием уравнения Дарси-Вайсбаха или Хазена-Вильямса.

Расчет HL по Дарси-Вайсбаху:

, где расчет HL по Hazen-Williams:

, где 

Рассчитываются пьезометрические высоты и давления. Сделать это; Уровень воды в резервуаре, диаметр и длина магистрального трубопровода должны быть известны.

B) Метод Харди-Кросса

  

Этот метод применим к трубопроводным сетям с обратной связью.Предполагается, что исходящие потоки из системы происходят в узлах (УЗЕЛ: конец каждой секции трубы). Это предположение приводит к равномерному потоку в трубопроводах. Анализ Харди-Кросса основан на следующих принципах: 1. На каждом перекрестке общий приток должен быть равен общему оттоку. (критерий непрерывности потока) 2. Критерий баланса напора: алгебраическая сумма потерь напора вокруг любого замкнутого контура равна нулю.



Для данной системы трубопроводов с известными расходами на стыках метод Харди-Кросса представляет собой итеративную процедуру, основанную на первоначально оцененных расходах в трубах.Расчетные расходы трубопровода корректируются итерацией до тех пор, пока потери напора по часовой стрелке и против часовой стрелки не станут равными в каждом контуре.

ПРОЦЕДУРА: 1. Решаются исходящие потоки из каждого узла. 2. Потоки и направление потоков в трубах оцениваются с учетом условия непрерывности потока. На каждом узле; 3. Определите знак направления потока. Обычно по часовой стрелке (+) и против часовой стрелки (-). Используйте один и тот же знак для всех петель. 4. Диаметры оцениваются для первоначально предполагаемых расходов, зная диаметр, длину и шероховатость трубы, потери напора в трубе являются функцией расхода Q.

Применение Darcy-Weisbach HL = K. Q2 Где применяется Hazen-Williams HL = K.Q1.85 Где

для единиц СИ.

Формулы для поправки на поток, ΔQ для Дарси-Вайсбаха для Хазена-Вильямса 5. Используя значение ΔQ, рассчитываются новые расчетные потоки. Q исходный 0,1 -0,2 -0,3 0,4

ΔQ +0,001

Q новый 0,1 + 0,001 -0,2 + 0,001 -0,3 + 0,001 0,4 + 0,001

Для труб, общих в два контура, подвергаются двойной коррекции. Первоначально После коррекции

1-я петля ΔQ1 +1 -x + 1-x-y

2-я петля -1-1 + y + x

ΔQ2 + y

6.Вычислительная процедура повторяется до тех пор, пока каждая петля во всей сети не будет иметь пренебрежимо малые поправки (ΔQ).

C) Метод эквивалентной трубы

Эквивалентная труба — это метод сокращения комбинации труб до простой системы трубопроводов для облегчения анализа сети трубопроводов, такой как система распределения воды. Эквивалентная труба — это воображаемая труба, в которой потери напора и сброс эквивалентны потерям напора и разгрузке для реальной системы трубопроводов. У трубы есть три основных свойства: диаметр, длина и шероховатость.По мере того как коэффициент шероховатости С уменьшается, шероховатость трубы уменьшается. Например, новая гладкая труба имеет коэффициент шероховатости C = 140, в то время как шероховатая труба обычно имеет C = 100. Чтобы определить эквивалентную трубу, вы должны принять любое из двух вышеуказанных свойств. Следовательно, для системы труб с разными диаметрами, длиной,

и коэффициентами шероховатости вы можете принять определенный коэффициент шероховатости (чаще всего C = 100) и диаметр (чаще всего D = 8 дюймов). Наиболее распространенная формула для расчета эквивалентная труба — формула Хазена-Вильямса [1].

ПРИМЕР: Для системы трубопроводов, показанной ниже (рис. 1), определите длину одной эквивалентной трубы диаметром 8 дюймов. Используйте уравнение Хейзена Вильямса и предположите, что CHW = 120 для всех труб. Решите проблему, выполнив следующие действия: [2]

Рис. 1. Система труб для эквивалентной проблемы с трубами

a. Сначала определите эквивалентную трубу (с D = 8 дюймов) для последовательно соединенных труб №2 и №3. Используйте расход 800 галлонов в минуту. Используйте уравнение Хазена Вильямса для Q в галлонах в минуту и ​​диаметра в дюймах.

Используйте это для расчета потерь напора в трубе 2 и трубе 3 (учитывая, что поток в трубе 3 также должен составлять 800 галлонов в минуту).

В этом случае общий потери напора является суммой этих двух HL total = 39,73 фута, а эквивалентная длина трубы диаметром 8 дюймов рассчитывается путем преобразования формулы H-W и решения для L

b. Во-вторых, определите эквивалентную трубу для трубы № 4 и параллельную эквивалентную трубу из части (а). Используйте потерю напора в результате потока для части (а) в качестве основы для определения эквивалентной длины трубы (используйте D = 8 дюймов).Каков поток между этими двумя параллельными трубами? (т. е. для 800 галлонов в минуту через часть (а) трубы, каков расход в параллельной трубе и общий поток) Теперь, когда мы знаем, что потери напора от узла B до узла D составляют 39,73 фута, мы можем определить расход в труба № 4 по формуле HW, переставленная следующим образом:

= 2526 галлонов в минуту Теперь общий поток между узлами B и D равен сумме: QB-D = 2526 + 800 = 3326 галлонов в минуту Наконец, используя уравнение HW, вы можете рассчитать эквивалентная длина 8-дюймовой трубы, которая дает существующий потери напора при этом расходе:

= 203 фута c. Наконец, определите одну эквивалентную трубу (D = 8 дюймов) для трех последовательно соединенных труб: трубу №1, трубу из части (b) и трубу №5. Затем вы можете использовать формулу HW для расчета потерь напора в трубах №1 и №5, учитывая, что поток в каждой из них должен быть таким же, как поток, определенный для узла B к узлу D (например, 3326 галлонов в минуту):

Общий Тогда потеря напора равна сумме: hL = 39,73 + 13,60 + 19,04 = 72,37 фута и, возвращаясь к уравнению HW, мы можем вычислить эквивалентную длину на основе этой потери напора и расхода:

= 369 футов d.Докажите, что ваша труба гидравлически эквивалентна, вычислив потерю напора для этой единственной трубы и сравнив ее с суммой потерь напора для труб в исходной системе. Пересчитайте потери напора в каждой из исходных труб. Суммируйте потери напора от каждого узла к следующему, признавая, что есть два способа добраться от узла B к узлу D (используйте один, но не оба).

Всего HL: 72,36896 футов

Ссылки: [1] http://www.