Wielokryterialna ocena wariantów modernizacji systemu zaopatrzenia w wodę - przykładowa analiza w oparciu o model symulacyjny oraz QGIS

• Autorzy: Jany Artur Marcin , Bylka Jędrzej , Brodziak Rafał , Mróz Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2024.3.6

Warianty tytułu

EN

Multi-criteria evaluation of the modernization of the water supply system - case study based on model simulations and QGIS

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy dokonano analizy przypadku modernizacji systemu zaopatrzenia w wodę wybranego fragmentu obszaru miejskiego. Punktem wyjścia do rozważań rozbudowy systemu było zebranie informacji o stanie obecnym. Przedstawiono proces budowy komputerowego modelu hydraulicznego, na przykładzie pokazano w jaki sposób można zastosować GIS w celu integracji informacji pochodzących z różnych baz danych. W pracy wskazano, w jaki sposób określić przyszłe wymagania systemu zaopatrzenia w wodę w kontekście zmian demograficznych. Dla tak zidentyfikowanych wymagań zaproponowano trzy warianty rozbudowy systemu, wszystkie spełniające podstawowe wymagania stawiane systemom wodociągowym w Polsce. W celu wskazania najkorzystniejszego z rozwiązań zdefiniowano kryteria, dla każdego wariantu obliczano oceny cząstkowe. W celu dokonania końcowego wyboru zastosowano metodę wielokryterialnej analizy decyzji TOPSI. Wszystkie obliczenia i analizy wykonano z użyciem oprogramowania EPANET oraz QGIS. Praca pokazuje kompleksowe podejście do modernizacji systemu zaopatrzenia w wodę, wykorzystując narzędzia komputerowe.

EN

The work analyzes the case of modernization of the water supply system of a selected part of an urban area. The starting point for considering the expansion of the system was collecting information about the current state. The process of building a computer hydraulic model is presented, with an example showing how GIS can be used to integrate information from various databases. The paper shows how to determine the future requirements of the water supply system in the context of demographic changes. For the requirements identified in this way, three variants of system expansion were proposed, all of which meet the basic requirements for water supply systems in Poland. In order to indicate the most advantageous solution, key evaluation criteria were defined, and partial scores were calculated for each variant. To make the final selection, the Topsis multi-criteria decision analysis method was used. All calculations and analyzes were performed using EPANET, QGIS software.

Słowa kluczowe

PL

analiza wielokryterialna; TOPSIS; systemy wodociągowe; modelowanie systemu zaopatrzenia w wodę; systemy informacji geograficznej; analiza koncepcyjna

EN

multi-criteria decision analysis; TOPSIS; modeling of the water supply system; geographic information; systems

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 3
• Strony: 47--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., mapy, rys., tab.

Twórcy

autor

Jany Artur Marcin

• Institute of Environmental Engineering, Poznan University of Technology, Poznań, Poland

autor

Bylka Jędrzej

• Institute of Environmental Engineering, Poznan University of Technology, Poznań, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-8471-4315

autor

Brodziak Rafał

• Institute of Environmental Engineering, Poznan University of Technology, Poznań, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-7320-355X

autor

Mróz Tomasz

• Institute of Environmental Engineering, Poznan University of Technology, Poznań, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-2129-9198

Bibliografia

• [1] D. of E. and S. A. United Nations Population Division, “Population 2030: Demographic challenges and opportunities for sustainable development planning (ST/ESA/SER.A/389).” 2015.
• [2] M. Iwanek and P. Suchorab, “Ocena stanu eksploatacyjnego wybranej sieci wodociągowej,” Instal, no. nr 12, pp. 39–42, 2019, doi: 10.36119/15.2019.12.5.
• [3] M. Szemla, “Zarządzanie procesem modernizacji sieci wodociągowej w ujęciu Kaizen,” Gaz, Woda i Technika Sanitarna, no. Nr 11, pp. 346-352, Nov. 2019, doi: 10.15199/17.2019.11.1.
• [4] I. Zimoch, “Zastosowanie modelowania komputerowego do wspomagania procesu eksploatacji systemu wodociągowego,” Ochrona Środowiska, vol. 30, no. 3, pp. 31-35, 2008.
• [5] S. Biedugnis, M. Smolarkiewicz, and A. Czapczuk, “Matematyczne modelowanie sieci wodociągowych,” Rocznik Ochrona Środowiska, vol. 12, pp. 263-275, 2010.
• [6] G.-H. T. Huang Jih-Jeng, Multiple Attribute Decision Making: Methods and Applications. New York: Chapman and Hall/CRC, 2011. doi: 10.1201/b11032.
• [7] Q. A. QGIS Geographic Information System, “QGIS.org.” Dostęp: 16.05.2021 [Online]. https://www.qgis.org
• [8] “Uzbrojenie terenu (GESUT),” Geoportal.gov.pl. Dostęp: 06.07.2021 [Online]. https://www.geoportal.gov.pl/pl/dane/uzbrojenie-terenu-gesut/
• [9] O. US EPA, “EPANET.” Dostęp: 16.05.2021 [Online]. https://www.epa.gov/water-research/epanet
• [10] “Zbiory danych - Otwarte Dane.” Dostęp: 06.07.2021 [Online]. https://dane.gov.pl/pl/dataset
• [11] Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 17 listopada 2011 r. w sprawie bazy danych obiektów topograficznych oraz bazy danych obiektów ogólnogeograficznych, a także standardowych opracowań kartograficznych.
• [12] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 14 stycznia 2002 r. w sprawie określenia przeciętnych norm zużycia wody.
• [13] “QGISRed - QGIS Python Plugins Repository.” Dostęp: 20.07.2021 [Online]. https://plugins.qgis.org/plugins/QGISRed/
• [14] Obwieszczenie Ministra Rozwoju i Technologii z dnia 15 kwietnia 2022 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.
• [15] C.-L. Hwang and K. Yoon, “Methods for Multiple Attribute Decision Making,” in Multiple Attribute Decision Making: Methods and Applications A State-of-the-Art Survey, C.-L. Hwang and K. Yoon, Eds., in Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems. , Berlin, Heidelberg: Springer, 1981, pp. 58-191. doi: 10.1007/978-3-642-48318-9_3.
• [16] J. Bylka and T. Mróz, “Exergy Evaluation of a Water Distribution System,” Energies, vol. 13, no. 23, Art. no. 23, Jan. 2020, doi: 10.3390/en13236221.
• [17] J. Bylka and T. Mróz, “Ocena egzergetyczna komunalnych systemów zaopatrzenia w wodę,” 2016, pp. 43-57.
• [18] “VectorMCDA - QGIS Python Plugins Repository.” Dostęp: 06.07.2021 [Online]. https://plugins.qgis.org/plugins/VectorMCDA/