Zastosowanie modelowania komputerowego do wspomagania procesu eksploatacji systemu wodociągowego

• Autorzy: Zimoch I.

Warianty tytułu

EN

Computer simulation as a tool assisting in the operation of a water supply system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono procedury budowy modelu hydraulicznego systemu zaopatrzenia w wodę Wrocławia, który został zbudowany w oparciu o program komputerowy EPANET 2. W programie uwzględniono takie parametry, jak czas symulacji oraz krok symulacji, które pozwalają badać system wodociągowy w warunkach dynamicznych odzwierciedlających jego rzeczywistą pracę. Opracowany i skalibrowany model hydrauliczny systemu zaopatrzenia w wodę Wrocławia stanowi cenne narzędzie analityczne, pozwalające na badanie symulowanych różnorodnych zdarzeń eksploatacyjnych o charakterze losowym. W oparciu o uzyskane wyniki opracowany model pozwala na określenie zasad racjonalnej eksploatacji systemu wodociągowego. Opracowany model może być pomocnym narzędziem w procesie zarządzania przedsiębiorstwem wodociągowym, umożliwiającym rozwinięcie metod wnioskowania o zachowaniu się poszczególnych obiektów systemu zaopatrzenia w wodę miasta. Wykorzystanie wyników analiz komputerowych funkcjonowania systemu wodociągowego, zarówno w warunkach przeciętnych, jak i ekstremalnych, daje możliwość podejmowania kroków minimalizujących skutki nieoczekiwanych zdarzeń losowych, a co za tym idzie - zmniejsza ryzyko, jakie ponosi przedsiębiorstwo wodociągowe. Ponadto może być pomocne w podejmowaniu decyzji dotyczących kierunków racjonalnej modernizacji i rozbudowy systemu wodociągowego. Skalibrowany model hydrauliczny stanowi podstawę budowy dynamicznego modelu jakościowego. Zadaniem pakietu oprogramowania jakościowego jest prognozowanie zmian jakości wody w czasie jej transportu do odbiorcy w zmiennych warunkach hydraulicznego funkcjonowania systemu wodociągowego.

EN

Procedures are presented for the construction of a hydraulic model describing the water supply system of the city of Wroclaw. The model was built using the EPANET 2 computer program, which included such parameters as simulation time and simulation step, and thus enabled the examination of a water-pipe network under actual dynamic conditions. The calibrated hydraulic model of the water supply system for the city of Wroclaw (developed via the above route) is a valuable analytical tool for the investigation of a diversity of simulated random events that occur when the water-pipe network is in service. Taking into account the results obtained and making use of the model, it is possible to establish the rules of a rational in-service operation of the water-pipe network. The model can also be of use in the management of waterworks as it helps to develop methods of predicting the behavior of particular objects being part of the municipal water supply system. Using the results of computer analyses which simulate the functioning of the water-pipe network (both under normal and extreme conditions) offers the possibility of taking steps that will minimize the effects of unexpected random events and, in consequence, reduce the risk which the management of the waterworks will have to take. The model may also be of help in making decisions about how to modernize or develop the water-pipe network in a rational way. The calibrated hydraulic model forms the basis for the construction of the dynamic quality model. The aim of the quality software packet is to forecast water quality variations during transport to the user under variable conditions of the hydraulic functioning of the water-pipe network. słowa kluczowe polskie: System zaopatrzenia w wodę, sieć wodociągowa, model hydrauliczny, kalibracja modelu dynamicznego, statystyki niezgodności Thiela.

Słowa kluczowe

PL

sieć wodociągowa; przesiębiorstwo wodociągowe; woda

EN

hydraulic model; water supply; water

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 30, nr 3
• Strony: 31--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zimoch I.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, ul. S. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice,

Bibliografia

• 1. S. DENCZEW, A. KRÓLIKOWSKI: Podstawy nowoczesnej eksploatacji układów wodociągowych i kanalizacyjnych. Arkady, Warszawa 2002.
• 2. S. DENCZEW: Koncepcja zrównoważonego systemu eksploatacji wodociągów. Ochrona Środowiska 2007, vol. 29, nr 4, ss. 69–71.
• 3. H. HOTLOŚ: Metodyka i przykłady prognozowania kosztów naprawy przewodów wodociągowych. Ochrona Środowiska 2006, vol. 28, nr 1, ss. 49–54.
• 4. I. ZIMOCH: The reliability assessment of water treatment subsystem of Wroclaw city. Conf. Proc. 9th International Symposium on Water Management and Hydraulic Engineering, Ottenstein 2005, pp. 343–350.
• 5. I. ZIMOCH, M. JAMER, B. BINDA: Eksploatacja systemu dystrybucji wody we Wrocławiu w aspekcie awaryjności sieci wodociągowej. Ochrona Środowiska 2005, vol. 27, nr 3, ss. 65–68.
• 6. P.F. BOULOS et al.: Comprehensive Water Distribution Systems Analysis. Handbook for Engineers and Planners. MWH Soft Inc., Pasadena 2004.
• 7. K. DUZINKIEWICZ, M.A. DRDYS. T. CHANG: Hierarchical model predictive control of integrated quality and quantity in drinking water distribution systems. Urban Water Journal 2005, No. 6, pp. 27–30.
• 8. M. GRECO, G. GIUDICE DEL: New approach to water distribution network calibration. Journal of Hydraulic Eng. 1999, Vol. 125, No. 8, pp. 295–308.
• 9. K. KNAPIK i in.: Metody oceny niezawodności podsystemu dystrybucji wody. Monografie PAN, 2001, vol. 2.
• 10. K.E. LANSEY et al.: Calibration assessment and data calibration for water distribution network. Journal of Hydraulic Eng. 2001, Vol. 127, No. 4, pp. 58–61.
• 11. B.E. LSROCK, R.W. JEPPSON, G.Z. WATTERS: Hydraulics of Pipeline Systems. London, New York, Washington DC, CRC Press, Boca Raton 2000.
• 12. V. NITIVATTANANON, E.C. SADOWSKI, R.G. QUIMPO: Optimization of water supply system operation. Journal of Water Research Planning and Management ASCE, 122(5), pp. 374–384.
• 13. Z. SIWOŃ, W. CIEŻAK, J. CIEŻAK: Użytkowe metody bieżącego prognozowania krótkotrwałego poboru wody w systemach wodociągowych. Mat. konf. „Zaopatrzenie w wodę, jakość i ochrona wód”, PZITS, Poznań–Zakopane 2006, tom I, ss. 119–155.
• 14. T.M. WALSKI, D.V. CHASE, D.A. SAVIC: Water Distribution Modeling. Haested Press. Waterbury 2001.
• 15. I. ZIMOCH: Application of computer techniques in reliability analysis of water supply system operation in the failure conditions. Conf. proc. „Water Supply and Water Quality”, PZITS, Poznan–Zakopane 2006, II, pp. 679–691.
• 16. L.A. ROSSMAN: EPANET 2 Users Manual. U.S. EPA, Cincinnati 2000.
• 17. I. ZIMOCH: Opracowanie modelu niezawodności funkcjonowania systemu zaopatrzenia w wodę (SZW) w aspekcie wtórnego zanieczyszczenia wody w sieci wodociągowej. Sprawozdanie końcowe z realizacji PB nr 5T07E 44 25. Politechnika Śląska, Gliwice 2007 (praca niepublikowana).
• 18. Z. SIWOŃ i in.: Badania układów przesyłu i dystrybucji wody na terenie Wrocławia. Część I. Badania rurociągów przesyłowych oraz magistralnej sieci wodociągowej w południowych i zachodnich rejonach Wrocławia. Część II. Badania sieci wodociągowej na terenie Leśnicy, Psiego Pola, Zakrzowa, Pawłowic i zachodnich rejonów Wrocławia. Politechnika Wrocławska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Wrocław 1994–1996 (prace niepublikowane).