Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Awaryjność kanalizacji grawitacyjnej w wybranych systemach komunalnych

Hotloś H., Kutyłowska M.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2014

|

Nr 6

215--220

PL

W pracy przedstawiono i omówiono główne przyczyny, rodzaje i skutki występujących nieprawidłowości w funkcjonowaniu grawitacyjnych systemów kanalizacyjnych. W oparciu o dane dostępne w literaturze krajowej zestawiono i dokonano analizy awaryjności przewodów kanalizacyjnych oraz studzienek i wpustów deszczowych. Wskaźniki awaryjności przewodów porównano z wynikami badań ankietowych przeprowadzonych w przedsiębiorstwach wodociągów i kanalizacji w Polsce (przez IGWP) oraz w Brandenburgii. Wskazano, że stan i zakres badań awaryjności kanalizacji w Polsce jest bardzo ubogi i pod wieloma względami nie wystarczający

EN

The main causes, kinds and effects of gravitational sewers’ damages were presented in this work. On the basis of literature data the failure analysis of sewers and inspection chambers was carried out. The deterioration indicators obtained from operational data were compared with the results from questionnaires in Poland and Brandenburg. The range of investigations concerning sewers’ deterioration in Poland is unsatisfactory.

2

Analiza wpływu czynników meteorologicznych na zmienność poboru wody w miejskim systemie wodociągowym

Hotloś H.

Ochrona Środowiska

|

2013

|

Vol. 35, nr 2

57--62

EN

Analysis of variations in daily water demand in relationship to meteorological factors, i.e. air temperature and rainfall intensity, was carried out for the city of Wroclaw and the year 2011. 60% of water pumped into the supply system was consumed by households, 22% was used for other communal purposes, while 18% constituted water utilized by the system itself as well as water loss. Studies of the relationship between water demand and meteorological factors were performed for individual months, when the number of residents was almost constant. The relationship, in numbers, between water demand and air temperature (average and maximum) as well as rainfall intensity was estimated separately for working days (including Saturdays) and non-working days (Sundays and holidays). The statistical analysis performed implies strong influence of maximum daily air temperature on daily water demand in summer months (from May until August). Water uptake in May, June and July on days with the highest maximum temperature was higher by 11.8%, 11.1% i 13.3% respectively, than on days with the lowest maximum temperature. A noticeable influence of rainfall intensity on decrease in water demand was identified on working days in June, the warmest and the driest month in the analyzed year.

PL

Przeprowadzono analizę zmian dobowego poboru wody we Wrocławiu w 2011 r. w zależności od czynników meteorologicznych, tj. temperatury powietrza i wysokości opadów atmosferycznych. Prawie 60% z ilości wody wtłoczonej do sieci wodociagowej po-brano na potrzeby gospodarstw domowych, 22% na pozostałe cele komunalne, a 18% sta-nowiła woda zużyta na potrzeby własne systemu wodno-ściekowego oraz straty wody. Badania związków między poborem wody a czynnikami meteorologicznymi przeprowadzono w poszczególnych miesiącach, kiedy liczba mieszkańców była prawie stała. Liczbowe zależności między poborem wody a temperaturą powietrza (średnią i maksymalną) i wysokością opadów atmosferycznych określono oddzielnie w dniach roboczych (z sobotami) oraz wolnych od pracy (niedziele i święta). Z dokonanej analizy statystycznej wynika, że istnieje bardzo wyraźny wpływ maksymalnej dobowej temperatury powietrza na dobowy pobór wody w miesiącach letnich (od maja do sierpnia). W dniach o największej temperaturze maksymalnej w maju, czerwcu i lipcu pobór wody był odpowiednio o 11,8%, 11,1% i 13,3% większy niż w dniach o najmniejszej temperaturze maksymalnej w tych miesiącach. Zauważalny wpływ wysokości opadów deszczu na zmniejszenie poboru wody stwierdzono w dniach roboczych w czerwcu, który był najcieplejszym i najbardziej suchym miesiącem w analizowanym roku.

3

Analiza zmienności poboru wody w systemie wodociągowym Wrocławia

Hotloś H., Głowacka J., Kołodziej A.

Ochrona Środowiska

|

2012

|

Vol. 34, nr 4

23-28

PL

Przeanalizowano zmiany poboru wody we Wrocławiu w latach 1990-2011 oraz w cyklu rocznym i tygodniowym w 2011 r. Od początku lat 90. XX w., podobnie jak w innych miastach w Polsce, we Wrocławiu nastąpił spadek ilości wody pobieranej do celów komunalnych. Obecnie pobór wody jest dwukrotnie mniejszy niż w 1990 r. Wykazano, że największy spadek poboru wody wystąpił w początkowych latach gospodarki wolnorynkowej, natomiast od 2005 r. jednostkowy pobór wody utrzymuje się na prawie stałym i realnym poziomie i wynosi 113÷118 dm3/Mkźd w gospodarstwach domowych oraz 40÷42 dm3/Mkźd do celów produkcyjno-usługowych i innych. Analiza zmian ilości wody wtłoczonej do Wrocławia w 2011 r. wykazała i potwierdziła zmienność poboru wody w miastach w cyklach rocznym, tygodniowym i dobowym, przy czym im krótszy był analizowany przedział czasu, tym zmienność poboru wody była większa. Maksymalne zmiany miesięcznego, tygodniowego i dobowego poboru wody wynosiły odpowiednio 1,16, 1,23 i 1,57. Pobór wody w cyklu tygodniowym charakteryzował się niewielkimi zmianami w dniach roboczych i spadkiem w niedziele.

EN

Analysis was carried out to examine variations in water demand for the city of Wroclaw, observed over the period of 1990-2011. For the year 2011, changes in water demand were also analyzed in the annual cycle and in weekly cycles. Since the beginnings of the 1990, Wroclaw has experienced a decline in the quantity of water withdrawn for municipal purposes, and so have some other municipalities in Poland. Nowadays water demand is half that in 1990. The largest decline was noted in the first years of market economy implementation. Since 2005, unit demand has been nearly constant, ranging from 113 to 118 dm3/capita/day for households and from 40 to 42 dm3/capita/day for production, services and other uses. Analysis of change in the quantity of water pumped into the distribution system of Wroclaw in 2011 revealed and substantiated cyclical variations in water demand for municipal uses, namely yearly, weekly and daily cycles. The shorter was the time interval, the greater were the variations in water demand. Maximal variations observed in the monthly, weekly and daily cycles were 1.16, 1.23 and 1.57, respectively. Water demand in the weekly cycle was characterized by insignificant changes on workdays and a decline on Sundays.

4

History, structure and deterioration of sewerage system in Wroclaw

Kutyłowska M., Hotloś H.

Environment Protection Engineering

|

2012

|

Vol. 38, nr 3

145--157

EN

The sewerage system is a vital component of all wastewater disposal structures. The architecture of buried municipal networks differs significantly depending on the considered city, local subsurface conditions and terrain configuration. History and characterization of sewerage system in Wroclaw which is gravitational with pressure elements (pumping stations, pressure sewers) has been presented. The total length of gravitational sewers equals to ca. 1700 km, including 1300 km combined and separate sanitary sewers as well as 400 km storm water sewers under administration of Wroclaw Municipal Water and Sewerage Systems Company only since 2010. The data about amount of wastewater and recorded failures of gravitational sewers in 2006-2008 have been collated and analyzed. The amount of wastes gathering by combined and separate sanitary sewers was equal to 43-47 million m3per year, and the average indicator of sewage effluent recalculated per one citizen of Wroclaw agglomeration equaled ca. 0.178 m3 per one day. On average per one month, the number of sewers' damages was in the range 7.3-8.3, and the average failure rate per one year and one kilometer of network length (without storm water sewers) equaled 0.07.

5

Warunki i ocena niezawodności działania sieci wodociągowych i kanalizacyjnych na terenach górniczych

Hotloś H., Mielcarzewicz E.

Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Ochrony Środowiska Politechniki Wrocławskiej. Monografie

|

2011

|

Vol. 91, nr 56

84--84

PL

W publikacji przedstawiono zależność między podziemną eksploatacją górniczą a procesami powstawania deformacji powierzchni terenu i wstrząsów parasejsmicznych górotworu. Omówiono również metody oceny ich wpływu na środowisko i budowle inżynierskie, a także na przydatność terenów górniczych do zabudowy. Wiele miejsca poświęcono oddziaływaniu tych procesów na niezawodność (uszkadzalność) obiektów liniowych, zwłaszcza sieci wodociągowych i kanalizacyjnych, a także określono wartości parametrów charakteryzujących tę niezawodność. Zaprezentowano oryginalne metody oceny ilościowego udziału eksploatacji górniczej w uszkadzalności sieci wodociągowych i kanalizacyjnych. Zilustrowano je na przykładzie terenu Legnicko- -Głogowskiego Okręgu Miedziowego (Polkowice) i Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego. Określono wpływ eksploatacji górniczej na straty wody na skutek przecieków z uszkodzeń sieci wodociągowych. Podano zasady projektowania niezawodnych systemów wodociągowych i grawitacyjnych systemów kanalizacyjnych na terenach występowania niecek górniczych oraz zasady projektowania rurowych przewodów wodociągowych i kanalizacyjnych, poparte przykładami obliczeniowymi. Przedstawiono wymogi dotyczące doboru materiałów rurowych, a także budowy niezawodnych przewodów wodociągowych i kanalizacyjnych na terenach występowania szkód górniczych.

EN

Underground mining operations are a major factor contributing to the occurrence of deformations on the soil surface and to the generation of paraseismic ground tremor. The impact of those operations on the natural environment, on engineering structures, as well as on the usability of mining-affected areas for land development, is described in this book and methods of assessing these influences are presented. Particular consideration is focused on the impact of mining operations on the reliability (failure frequency) of linear objects, specifically water-pipe networks and sewer systems. The values of the parameters that describe this reliability are also presented. Original methods are proposed for assessing, in quantitative terms, the contribution of mining operations to the frequency of water-pipe network and sewer system failure. They are illustrated by examples of the Legnica–Głogów Copper District (Polkowice) and the Upper Silesian Coal Basin. The impact of mining operations on water loss caused by leakage from damaged pipes has been quantified. The book also reports on the principles of designing reliable water-pipe networks and gravitational sewer systems in areas influenced by coal basins, and provides explanations of the principles behind the design of pipelines for water supply and sewage removal – illustrated with examples of calculations. Consideration is also given to the choice of appropriate materials for pipe construction and to the fundamental principles of constructing reliable water-pipe networks and sewer systems in areas affected by the occurrence of mining damage.

6

Badania zmienności strat wody w wybranych systemach wodociągowych w latach 1990-2008

Hotloś H.

Ochrona Środowiska

|

2010

|

Vol. 32, nr 4

21-25

PL

Przedstawiono wyniki badań i analizy wartości wskaźników strat wody w dziesięciu miastach w Polsce w latach 1990-2008. Uwzględniono straty wody i jej zużycie na potrzeby technologiczne ujęcia i zakładu oczyszczania wody, całkowite straty wody w sieci wodociągowej, tj. straty wody w sieci wraz ze zużyciem wody na potrzeby własne systemu wodociągowo-kanalizacyjnego oraz straty wody w sieci wodociągowej. Najwięcej uwagi poświęcono stratom wody w sieci, które powstają wskutek wycieków przez nieszczelności w sieci wodociągowej oraz w czasie awarii rurociągów i armatury. W pracy dokonano oceny wpływu czynnika rzadko dotychczas branego pod uwagę w analizie zmian wielkości wycieków, a mianowicie zmniejszającego się w sposób znaczący od początku transformacji gospodarczej w Polsce obciążenia sieci wodociągowej. W latach 1990-2008 w konsekwencji zmniejszenia się (o 50÷70%) jednostkowego natężenia przepływu wody w sieci, wskutek spadku (o 36÷68%) całkowitego poboru wody zmniejszyły się (o 26(55)÷78%) w sposób naturalny straty wody w sieci, wyrażone stratami jednostkowymi. Wykazano, że miało to miejsce we wszystkich analizowanych systemach wodociągowych. Nie oznaczało to jednak, że w każdym z systemów zostały usunięte w jakimś stopniu przyczyny powstawania strat wody. Można o tym wnioskować dopiero na podstawie analizy zmian strat procentowych, która wykazała, że tylko w czterech systemach straty zmniejszyły się, w jednym znacząco wzrosły, a w czterech były prawie stałe w całym czasie obserwacji.

EN

Water distribution systems of ten municipalities in Poland were chosen for the analysis of water loss parameters in the time span of 1990 to 2008. Consideration was focused on the following factors: water loss and water consumption for covering the technological needs of water intake and water treatment plant; water loss in the water-pipe network, and total water loss in the water-pipe net-work, which includes water loss in the network and water consumption for serving the needs of the water-supply and sewerage system. Emphasis was placed on leakage-related water losses, as well as on those observed during failures in the pipelines or plumbings. In this paper special attention is also given to the impact of the load factor, an issue that has seldom been taken into account in the analysis of change in the volume of leachates since 1990 (the year when Poland moved toward a free market economy). Over the period being analyzed, the volume of water loss in the pipelines (expressed in terms of unit loss) decreased by 26(55) to 78% as a natural consequence of the decrease of unit flow rate in the pipelines (by 50 to 70%) and the decrease in total water withdrawal (by 36 to 68%). This pattern was observed in all of the investigated water distribution systems, which does not mean, however, that the underlying causes of water loss in any of them have been rooted out so far. The analysis of the trends of change in water loss (%) has produced the following findings: reduction in water loss was observed only in four of the water distribution systems; one system displayed a decrease in water loss, and in four systems water loss was subject to slight variations.

7

Badania zmian poboru wody w wybranych miastach Polski w latach 1990-2008

Hotloś H.

Ochrona Środowiska

|

2010

|

Vol. 32, nr 3

39-42

PL

Znaczący spadek poboru wody na potrzeby gospodarki i ludności od 1990 r., tj. od wprowadzenia w Polsce gospodarki rynkowej, wpłynął na zmniejszenie stopnia wykorzystania bardzo małych zasobów wodnych Polski. Jednocześnie, ze względu racjonalne projektowanie modernizacji i rozbudowy systemów wodociągowych (także kanalizacyjnych) konieczna jest weryfikacja wcześniejszych (zawyżonych) prognoz jednostkowego zapotrzebowania na wodę. Stąd wynika konieczność ciągłego i systematycznego badania trendów zmian poboru wody oraz dokonywanych prognoz. W pracy przedstawiono wyniki badań i analizy wielkości i struktury poboru wody w dziesięciu miastach w Polsce w latach 1990-2008. Stwierdzono, że największy spadek poboru wody miał miejsce w pierwszej połowie lat 90., a nieco mniejszy w drugiej. Wydaje się, że utrzymujący się od 2005 r. w badanej grupie miast (o liczbie mieszkańców do 130 tys.) prawie stały poziom jednostkowego poboru wody może w przyszłości ulec jedynie nieznacznym zmianom. Obecnie jednostkowy pobór wody przez gospodarstwa domowe wynosi 86÷112 dm3/M*d, natomiast przez przemysł (z wodociągów miejskich) i na inne cele komunalne 10÷50(60) dm3/M*d. W porównaniu do 1990 r. pobór wody w poszczególnych miastach zmniejszył się odpowiednio o 30÷60% oraz 45÷85%. Zmniejszyła się także ilość wody wtłaczanej do sieci wodociągowej, choć w niewystarczającym stopniu z uwagi na stosunkowo duże straty wody w sieci wodociągowej, które należy znacznie ograniczyć.

EN

Upon transition to a free market economy in 1990, a continuing significant decrease has been observed in the volume of the water withdrawn for industrial and domestic purposes, which largely reduced the depletion of Poland's poor water resources. In view of a rational design, modernization and development of water-supply and sewerage systems, it is necessary to verify previous (overestimated) unit water demand forecasts. And this is concomitant with continuous monitoring of the trends of change in the water consumption pattern, and with analyzing pertinent forecasts. The aim of the study reported on in this paper was to analyze the volume and structure of water consumption in ten municipalities over the period of 1990-2008. The most significant decrease in water consumption was observed in the first half of the 1990ies (in the second half this decrease was found to be slightly lower). It seems probable that the almost constant level of unit water consumption which has been observed since 2005 in the investigated towns (with a population of up to 130,000) will undergo only insignificant changes. Presently, the unit water volume consumed by households varies between 86 and 112 dm3/capita/day, while that consumed by the industry (but provided by the municipality's waterworks), as well as the unit water volume consumed by other municipal users, ranges between 10 and 50 (60) dm3/capita/day. Compared to the year 1990, water consumption in the towns under study decreased by 30-60% and 45-85%, respectively. The water volume pumped into the water-pipe network was also found to decrease, but the decrease can not be regarded as satisfactory, since the water losses in the pipelines are comparatively high and must be significantly reduced.

8

Quantitative assessment of the influence of water pressure on the reliability of water-pipe networks in service

Hotloś H.

Environment Protection Engineering

|

2010

|

Vol. 36, nr 3

103-112

EN

Making use of the results of many year observations and in-service studies, analyses were per- formed and generalizations were made regarding the reliability of the water-pipe networks of Brzeg, Kłodzko, Oleśnica, Opole and two regions of the city of Wrocław. The contribution of reduced pressure head and reduced daily variations in the forcing pressure at the pumping stations to the rate of pipe failure was quantified. Taking into account the results of water loss analysis for the water-pipe networks under study, the effects of pipe failure were assessed. A correlation was found to occur between water loss, water pipe loading, failure rate and maximal head of the forcing pressure at the pumping station.

9

Analiza uszkodzeń i kosztów naprawy przewodów wodociągowych w okresie zimowym

Hotloś H.

Ochrona Środowiska

|

2009

|

Vol. 31, nr 2

41-48

PL

Jedną z przyczyn występowania uszkodzeń przewodów wodociągowych w okresie zimowym jest nieprzestrzeganie, w czasie projektowania i budowy sieci, wymagań dotyczących minimalnej głębokości ułożenia przewodów ze względu na przemarzanie gruntu. Posadowienie przewodów w strefie przemarzania gruntu powoduje powstawanie uszkodzeń wskutek pęknięcia materiału rur, a nawet zamarznięcia wody. Dotyczy to zwłaszcza odcinków sieci o małej średnicy i bardzo małej prędkości przepływu wody. Przedstawione w pracy doświadczenia z eksploatacji sieci wodociągowych w Polsce i we wschodnich landach Niemiec wykazały, że czynniki te spowodowały bardzo dużo awarii i strat finansowych, szczególnie w czasie srogiej zimy na przełomie lat 1995/1996. W wybranych systemach wodociągowych w kraju (Brzeg, Kłodzko, Oleśnica, Wrocław, Opole, Świdnica) dokonano analizy częstości uszkodzeń przewodów magistralnych i rozdzielczych w miesiącach jesienno-zimowych i wiosenno-letnich (z obserwacji w wieloleciu oraz w 1996 r.). W większości systemów odnotowano kilkakrotnie większą intensywność uszkodzeń przewodów w miesiącach zimowych niż w pozostałym czasie. Dotyczyło to w większym stopniu uszkodzeń rurociągów (głównie pęknięcia rur) niż armatury. Trudne warunki atmosferyczne spowodowały także wzrost kosztów naprawy poszczególnych rodzajów uszkodzeń przewodów, a w konsekwencji bardzo duże koszty naprawy sieci w okresie zimowym. Przeprowadzona analiza eksploatacji sieci wodociągowej we Wrocławiu wykazała, że średnie miesięczne koszty naprawy uszkodzeń w czasie od stycznia do marca 1996 r. były nawet sześciokrotnie większe niż w pozostałych miesiącach tego roku.

EN

One of the major underlying causes of water pipe failure in the winter season is negligence (during design and construction of the network) in conforming to the regulations that specify the minimal depth for pipe laying. When the pipeline is laid within a freezing soil layer, this will contribute to the occurrence of failure events due to pipe burst or frozen water, which holds true specifically for pipeline segments of a small diameter and very low flow velocity. In this paper observations are reported on the water-pipe networks that are in service in Poland and in the eastern Lands of Germany. They have revealed a very high number of frost-related failure events, as well as heavy financial losses concomitant with pipe failure, particularly during the harsh winter of 1996. In Poland, six water-pipe networks of choice (Brzeg, Klodzko, Olesnica, Wroclaw, Opole and Swidnica) were analyzed for the number of failure events in distributing pipes and mains in the autumn and winter months (November-February), as well as in the spring and summer months (March-October). Those analyses were based on many years' observations, with emphasis on the ones made in 1996. In the majority of instances, the rate of failure in the time span of November to February was several times as high as in the other months, and was observed in the water-pipe network rather than fittings. The harsh weather conditions are also to be blamed for the rise in the repair costs for particular types of pipe damage and, more importantly, for the very high costs of the repairs that had to be done in the water-pipe network during the winter months. In-service analysis of the Wroclaw water-pipe network has shown that the average monthly costs of damage repair in the time span of January to March 1996 were even six times those observed in the other months of that year.

10

Quantity and availability of freshwater resources: the world - Europe - Poland

Hotloś H.

Environment Protection Engineering

|

2008

|

Vol. 34, nr 2

67-77

EN

Renewable water resources account for a mere fraction (0.1 to 0.15%) of world's total freshwater resources. The average long-term annual renewable water resources per capita are presently assessed at approximately 6,500 m3 globally, at 4,500 m3 in Europe, at 4,000 m3 in the European Union, and at 1,600 m3 in Poland. Despite the comparatively high values of the average available water resources (the indispensable minimum being estimated at 1,000 m3 per person yearly), many countries and regions all over the world are affected by considerable water shortage. The causes and effects of the uneven distribution, availability and consumption of freshwater resources in the world, in Europe, and Poland are made subject to detailed analysis.

PL

Odnawialne zasoby wody stanowią tylko niewielki ułamek (0,1-0,15%) ogólnych zasobów wody słodkiej na świecie. W przeliczeniu na jednego mieszkańca średnie roczne z wielolecia odnawialne zasoby wody są obecnie szacowane na około 6 500 m3 na świecie, 4500 m3 w Europie, 4000 m3 w Unii Europejskiej i 1600 m3 w Polsce. Pomimo stosunkowo dużych wartości średnich jednostkowych zasobów wody (niezbędne minimum szacuje się na 1000 m3 na mieszkańca w roku), w wielu krajach i rejonach świata występują znaczne niedobory wody. Omówiono przyczyny oraz skutki nierównomierności czasowej i terytorialnej występowania zasobów wody słodkiej, a także ich dostępność i stopień wykorzystania na świecie, w Europie i Polsce.

11

Ilościowa ocena wpływu wybranych czynników na parametry i koszty eksploatacyjne sieci wodociągowych

Hotloś H.

Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Ochrony Środowiska Politechniki Wrocławskiej. Monografie

|

2007

|

Vol. 84, nr 49

3-206

PL

W pracy przedstawiono analizy i uogólnienia wyników wieloletnich badań eksploatacyjnych wpływu wybranych czynników na uszkadzalność i koszty naprawy przewodów wodociągowych oraz sieciowe straty wody w kilkunastu miastach Polski. Wykazano wpływ zmniejszenia wysokości i dobowych zmian ciśnienia tłoczenia pompowni na zmniejszenie intensywności uszkodzeń przewodów (w miastach na terenach nieobjętych działalnością, górniczą wykonanych z różnych materiałów (głównie żeliwa szarego). Uwzględniono przy tym: średnice i rodzaj uszkodzeń rurociągów i armatury, okres i rok budowy oraz czas eksploatacji przewodów, czas obserwacji, lokalizacji (trasę ułożenia) przewodów, porę roku. Dokonano oceny uszkadzalności rurociągów wykonanych z żeliwa, stali i tworzyw sztucznych na terenie oddziaływania eksploatacji górniczej. Zaprezentowano metodykę oceny udziału szkód górniczych w uszkadzalności przewodów wodociągowych (z wykorzystaniem intensywności uszkodzeń przewodów na terenach nieobjętych działalnością górniczą). Przeprowadzono analizę całkowitego czasu usuwania uszkodzeń i jego składników (czas organizacji naprawy, czas właściwej naprawy, czas odnowy, czas trwania prac porządkowych) dla rurociągów magistralnych, rozdzielczych i przyłączy domowych, uwzględniając: rodzaj uszkodzeń, rodzaj pokrycia terenu, głębokość ułożenia i czas obserwacji. Oceniono skutki uszkodzeń rurociągów: czas wstrzymania dostawy wody do odbiorców, czas i natężenie wypływu wody z rurociągów. Na podstawie intensywności uszkodzeń i czasu odnowy rurociągów dokonano oceny poziomu niezawodności systemów dystrybucji wody, a uzyskane wartości wskaźnika gotowości porówna-no z wymaganym poziomem niezawodności sieci (według propozycji różnych autorów). Wykonano badania i analizę korelacji pomiędzy jednostkowymi kosztami naprawy przewodów magistralnych i rozdzielczych a rodzajem uszkodzenia, średnica, i głębokością ułożenia rurociągów i armatury (zasuw i hydrantów). Zbadano tendencje zmian kosztów naprawy poszczególnych rodzajów uszkodzeń rurociągów i armatury w czasie badań, z uwzględnieniem zmiany wskaźników cen (inflacji). Wyniki analiz wykorzystano do oceny wpływu wysokości i zmian ciśnienia w pompowni na wartości wskaźników kosztów naprawy uszkodzeń przewodów w badanych systemach wodociągowych. Przedstawiono metodykę prognozowania wskaźników kosztów naprawy sieci wodociągowych z kilkuletnim wyprzedzeniem. Oceny skutków uszkodzeń przewodów wodociągowych dokonano także na podstawie analizy sieciowych strat wody w systemach. Wykazano korelacje pomiędzy ich wielkością a obciążeniem sieci wodociągowych, intensywnością uszkodzeń rurociągów i maksymalną wysokością tłoczenia pompowni.

EN

The monograph presents the results of many years' research onto the water-pipe networks in service of selected municipalities in Poland. The aim of the study was to assess, in quantitative terms, the effect of some factors of choice on the pipe failure rate, repair costs and water loss in the networks. The results were made subject to quantitative analysis and generalization. The study has demonstrated the following: the reduction in pressure head and daily forcing pressure variations at the pumping stations contributes to a decrease in the failure rate for water pipes (in areas with no mining operations) made from various materials (mostly grey cast iron). The examinations included the diameters of pipes and fittings, the type of damage, duration and year of network construction, duration of being in service, time of observation, location (laying route) of the pipes, and the seasonal pattern. Failure rate was assessed for water pipes made of cast iron, steel and plastics in an area affected by mining operations. Methods for assessing the contribution of mining damage to the failure of water-pipe networks are presented (consideration being also given to the rate of water-pipe failure in areas with no mining influence). Analysis was carried out of the total time of damage removal (which included the time of repair organization, time of repair, time of rehabilitation, and time of cleanup) for main conduits, distributing pipelines and plumbing fittings, with special consideration of the type of damage, type of pavement, depth of laying and time of observation. The analysis also covered the effects of pipe damage: duration of discontinuity in water supply to the users, and duration and rate of water leakage from the pipelines. Based on the rate of failure and time of rehabilitation, the reliability levels for the water distribution systems were assessed; the values of the availability factor obtained were compared with the values of the reliability level required (according to the suggestions by different investigators). The correlation of the unit repair costs for the mains and distributing pipelines with the damage type, pipe diameter and laying depth of the pipeline and plumbing fittings (valves and hydrants) was examined and analyzed. The trends in repair cost variations for particular types of pipe and fitting damage in the course of the study were made subject to thorough analysis, consideration being given to the price index (inflation). The results of analysis were used to assess the effect of pressure head and pressure variations at the pumping stations on the values of the damage repair price indices for the water supply systems under study. Methods were presented for forecasting the indices of the water pipe repair costs several years in advance. The effects of pipe damage were also assessed by analyzing water losses in the water-pipe networks. The results provide evidence supporting the correlation of the volume of water losses in the water-pipe network with the water pipe loading, the rate of failure and the maximal forcing at the pumping stations.

12

Metodyka i przykłady prognozowania kosztów naprawy przewodów wodociągowych.

Hotloś H.

Ochrona Środowiska

|

2006

|

R. 28, nr 1

49-54

PL

Podstawą do prognozowania kosztów naprawy sieci wodociągowej jest znajomość jednostkowych kosztów naprawy różnych rodzajów uszkodzeń przewodów i armatury oraz znajomość liczby i intensywności ich uszkodzeń. Koszty naprawy można prognozować tam, gdzie jest prowadzona systematyczna i wieloletnia rejestracja oraz analiza tych parametrów, z uwzględnieniem m.in. rodzaju i wielkości elementów sieci oraz rodzaju ich uszkodzeń. Omówiona w pracy metodyka polega na określeniu zmian wartości intensywności uszkodzeń ( ) w stałych warunkach eksploatacji sieci oraz jednostkowych kosztów naprawy uszkodzeń (Kn) w czasie eksploatacji. Umożliwia to określenie wartości wskaźnika ( ) kosztów naprawy uszkodzeń, w przeliczeniu na jednostkę długości przewodów w jednostce czasu ( Kn) oraz całkowitych rocznych kosztów naprawy uszkodzeń z wyprzedzeniem 2-4 lata. W zależności od potrzeb, koszty naprawy można prognozować w odniesieniu do określonych odcinków przewodów, części lub całej sieci wodociągowej. Przykładowe obliczenia prognozowanych kosztów naprawy uszkodzeń przedstawiono dla sieci wodociągowej we Wrocławiu i w Oleśnicy. Znajomość i możliwość prognozowania kosztów naprawy przewodów wodociągowych może być przydatna w praktyce m.in. do planowania (z kilkuletnim wyprzedzeniem) środków finansowych na naprawę sieci oraz do podejmowania optymalnych decyzji w zakresie eksploatacji i modernizacji sieci wodociągowej z uwzględnieniem rachunku ekonomicznego.

EN

Predictions of the repair costs for water-pipe networks require the knowledge of two major parameters: (1) the unit repair costs for a variety of pipe and plumbing fixture damage, and (2) the failure rate. Repair costs can be reliably predicted only if these parameters have been recorded and analyzed systematically for many years, and if the records include information about the type and size of the network elements, as well as about the kind of damage. The methods presented in this paper consist in determining the variations in the value of failure rate ( ) under in-service conditions, and in the value of unit costs of damage repair (Kn) during service. With such data, it is possible to determine the value of the damage repair cost index ( ) per pipe unit length in unit time ( Kn) and the total annual cost of damage repair 2 to 4 years ahead. If the need arises, the repair cost can be predicted for a specified section of the pipeline, as well as for a certain part or the whole of the water-pipe network. Examples of relevant calculations for the prediction of damage repair cost are presented for the water-pipe networks of two Polish municipalities (Wrocław and Oleśnica). Knowing how to reliably predict the pipeline repair costs is of crucial practical importance to the planning of expenditure (several years in advance) on the repair of water-pipe networks and to an optimal decision-making about the operation and modernization of the network, with the inclusion of economic calculations.

13

Analiza kosztów naprawy uszkodzeń przewodów wodociągowych we Wrocławiu

Hotloś H.

Ochrona Środowiska

|

2005

|

R. 27, nr 2

37-43

PL

Znajomość i możliwość prognozowania kosztów naprawy uszkodzeń przewodów wodociągowych może być przydatna w praktyce m.in. do planowania, z kilkuletnim wyprzedzeniem, środków finansowych na naprawę sieci oraz do podejmowania optymalnych decyzji w zakresie eksploatacji i modernizacji sieci wodociągowej z uwzględnieniem rachunku ekonomicznego. Przedstawiona w pracy analiza obejmowała jednostkowe koszty naprawy uszkodzeń przewodów magistralnych i rozdzielczych (o średnicach 80-1200 mm) we Wrocławiu w 1993 r., 1996 r. i 1999 r. Zbadano i określono korelacje między kosztem naprawy a rodzajem uszkodzenia, średnicą i głębokością ułożenia rurociągów, korelacje między kosztem naprawy a rodzajem uszkodzenia armatury (zasuw i hydrantów) sieci wodociągowej oraz tendencje zmian kosztów naprawy poszczególnych rodzajów uszkodzeń rurociągów i armatury w czasie badań, z uwzględnieniem zmiany wskaźników cen (inflacji). Wykazano, że jednostkowe koszty naprawy uszkodzeń zależały przede wszystkim od średnicy przewodów (rosły wraz ze wzrostem średnicy) oraz od rodzaju uszkodzeń rurociągów i armatury. Największe koszty są w przypadku naprawy pęknięć podłużnych rur. Stwierdzono ponadto, że kilkakrotny wzrost jednostkowych kosztów naprawy w okresie prowadzonych badań spowodowany był w dużej mierze bardzo wysoką inflacją w Polsce w latach 90. Na przykładzie systemów wodociągowych kilku miast (wykorzystując także wyniki badań wskaźników uszkodzeń sieci), wykazano, że zmniejszenie ciśnienia o 10-40% oraz jego wahań dobowych w badanych systemach spowodowało spadek intensywności uszkodzeń rurociągów o 30-58% oraz średnich rocznych wskaźników kosztów naprawy o 42-58%.

EN

Knowing the costs of water pipe repair (or having the possibility to predict them) enables planning, several years in advance, the expenditure on the repair and retrofit of the networks in service. Analysis included the unit costs of damage repair in water mains and in the water distribution system (80 to 1200 mm pipe diameters) for the city of Wrocław in 1993, 1996 and 1999. Determined were the following relationships: the correlation between repair costs, type of damage, pipe diameter and depth at which the pipes were laid; the correlation between the type of damage of the pipe fittings (valves, hydrants); trends in repair cost variations for particular types of damage in water-pipes and pipe fittings observed in the course of the study, consideration being also given to the variations in the price indexes (due to inflation). The unit costs of damage repair were found to depend primarily on the pipe diameter (increasing with the diameter), as well as on the type of damage in the pipeline and the pipe fittings. The highest were the costs involved in the repair of pipes marked with longitudinal cranks. It was also found that the frequent rise in the unit costs of damage repair should be attributed primarily to the high inflation rate in Poland in the nineteen-nineties. The comparison of the water-pipe networks of several municipalities (which was also based on the analysis of network damage indexes) has shown reverse relationship to pressure head drop and its daily variations. The pressure that was reduced by 10 to 40% decreased the pipeline failure and the mean annual repair cost indexes by 30 to 58% and 42 to 58%, respectively.

14

Gospodarowanie zasobami wodnymi w Polsce w latach 1990-2002

Hotloś H.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2004

|

Nr 7-8

262-265

EN

Vital tasks of water economics. Water resources in Poland. Water consumption. Rules of rational water economics.

15

Analiza strat wody w systemach wodociągowych

Hotloś H.

Ochrona Środowiska

|

2003

|

R. 25, nr 1

17-24

PL

Analizę strat wody w systemach wodociągowych przeprowadzono na podstawie wyników badań własnych i dostępnych w piśmiennictwie krajowym i zagranicznym. Straty wody w Polsce stanowią znaczącą część wyprodukowanej wody (nawet do 50% i więcej). Na rzeczywiste straty wody składają się głównie przecieki z sieci wodociągowej do gruntu wskutek nieszczelności złączy, uszkodzeń rurociągów, kształtek i armatury. Podstawowymi przyczynami wysokich wskaźników awaryjności i strat wody są zły stan techniczny sieci oraz nadmierne ciśnienie wody występujące w sieci wodociągowej. Na podstawie danych uzyskanych z wieloletniej eksploatacji sieci wodociągowych w kilku miastach Polski zbadano zależności pomiędzy wysokością ciśnienia w sieci a uszkadzalnością przewodów wodociągowych i stratami wody. Wykazano, że wraz z obniżaniem wysokości i wahań ciśnienia w sieci malały wskaźniki uszkodzeń i wskaźniki strat wody. We wszystkich systemach wodociągowych wskaźniki strat wody malały liniowo wraz ze spadkiem wskaźników uszkodzeń przewodów. Dla tych samych wskaźników uszkodzeń przewodów (w poszczególnych systemach wodociągowych) straty wody były ponaddwukrotnie wyższe w systemie, w którym maksymalne ciśnienie wynosiło ok. 0,6 MPa niż w systemie o ciśnieniu 0,4 MPa. Na podstawie dokonanej analizy wykazano konieczność modernizacji sieci wodociągowych (wymiany lub renowacji przewodów z żeliwa szarego o największej uszkadzalności) oraz minimalizacji wysokości ciśnienia w istniejących i projektowanych systemach wodociągowych.

EN

The analysis has been based on the author's own observations and on the results reported by other investigators. In Poland, losses in the water supply system account for over 50% of the total volume of the water produced. What contributes to the actual water loss is leakage to the ground due to joint, pipe, fitting and plumbing damage. The main cause of the high failure rate and the resulting water loss is the bad condition of the pipeline and the high water pressure. Many year's investigations into the relationship between the pressure head, failure rate and water loss in pipelines have been carried out for a number of water supply systems in service. The results have revealed that when the pressure head and pressure variations decrease, so do the failure rates and the resulting water losses. In one of the investigated systems, where the maximum pressure in the pipe network and the daily pressure was reduced by about 20% and 40%, respectively, in the time span of 1991-2000, the rate of failure decreased, thus reducing water loss due to leakage by about 15%. In all of the investigated water-pipe networks, the values of the water loss parameters decreased linearly with the decrease in the pipe damage indicator values. With the same indicators of pipe damage, water loss in the pipe system with a maximal pressure of 0.6 MPa was twice as high as in the system with a 0.4 MPa maximal pressure. The results have substantiated the need of replacing or rehabilitating grey cast-iron pipes (which show the highest failure rate) and minimizing the pressure head in the water-pipe networks which are in service or under design.

16

Reliability level of municipal water-pipe networks

Hotloś H.

Environment Protection Engineering

|

2003

|

Vol. 29, nr 2

141-154

EN

Methods for assessing the required reliability level of water-supply systems (WSS) are presented. Analysis of reliability level is carried out for two municipal water-pipe networks (Brzeg and Opole) which have been investigated pre-viously. Failure indices and average duration of failure are established. Making use of these parameters, the availability factors for the two water-pipe networks are calculated and compared with the reliability level values postulated by other investigators. The furtherance of comprehensive investigations of water-supply systems, which are in service now, as well as a thorough analysis of the available literature in order to establish the desired reliability level for the WSS has taken on a sense of urgency, because the postulated values are confusing.

PL

Przedstawiono metody oceny wymaganego poziomu niezawodności systemów zaopatrzenia w wodę. Analizę poziomu niezawodności przeprowadzono na podstawie wyników otrzymanych podczas badania wieloletniej eksploatacji sieci wodociągowych w Brzegu i Opolu. Określono wskaźniki uszkodzeń i średnie czasy niesprawności przewodów wodociągowych oraz wartości wskaźników gotowości badanych sieci, które porównano z wymaganym poziomem niezawodności według różnych autorów. Wskazano na konieczność zmniejszenia uszkadzalności i czasu niesprawności sieci wodociągowych, zwłaszcza w Opolu, w celu zwiększenia poziomu niezawodności. Konieczne jest kontynuowanie wszechstronnego badania istniejących systemów wodociągowych, aby ustalić wymagany poziom niezawodności, gdyż proponowane obecnie jego wartości są bardzo zróżnicowane.

17

Wpływ modernizacji pompowni na parametry eksploatacyjne sieci wodociągowej

Hotloś H.

Ochrona Środowiska

|

2002

|

nr 4

27-31

PL

Modernizacja pompowni wodociągowej, polegająca na zastosowaniu płynnej regulacji pomp powoduje m.in. stabilizację ciśnienia w sieci wodociągowej. Prowadzi to do ograniczenia awaryjności sieci wodociągowej i kosztów napraw uszkodzeń przewodów oraz do zmniejszenia strat wody. W pracy omówiono wymierne efekty wpływu modernizacji pompowni na parametry eksploatacyjne sieci, w oparciu o wieloletnie (przed i po modernizacji) badania sieci wodociągowej w Brzegu i Kłodzku. W analizie uszkadzalności i kosztów napraw uwzględniono materiał rur, rodzaj uszkodzeń i okres budowy przewodów wodociągowych. Stwierdzono, że po modernizacji pompowni maksymalne ciśnienie w sieci wodociągowej Brzegu zmniejszyło się średnio o 10%, w sieci Kłodzka o 15%, a dobowe wahania ciśnienia w Brzegu zmniejszyły się nawet o 25%. Spowodowało to ograniczenie uszkadzalności sieci wodociągowej w Brzegu o 30%, a w Kłodzku o 40%. Koszty napraw uszkodzeń przewodów w obu miastach obniżyły się o około 40%. Zmniejszeniu uległy także straty na skutek przecieków.

EN

The retrofit of the pumping station has a number of benefits. A major one is the possibility to stabilize the pressure head in the water-pipe network, thus contributing to a noticeable reduction in the rate of pipe failure, in the cost of pipe repair and in the volume of water loss. The benefits from the retrofit of the pump house were examined by analyzing the service parameters of the water-pipe networks in two municipalities (Brzeg and Kłodzko) for many years before and after retrofit. The analyses of failure rate and repair costs involved pipe material, type of damage and period of pipeline construction. Following retrofit, the maximum pressure head in the network was reduced by 10% and 15% on average in Brzeg and Kłodzko, respectively, and daily pressure variations in the water-pipe network of Brzeg were decreased even by 25%. As a result, the rate of failure dropped by 30% and 40% in Brzeg and Kłodzko, respectively, the cost of pipe repair decreased by about 40% in both the municipalities, and there was also a reduction in water losses due to leakage.

18

Badania eksploatacyjne wpływu wysokości ciśnienia i materiału rur na uszkadzalność sieci wodociągowej

Hotloś H.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2002

|

Nr 11

402-407

EN

Characteristics of exploitation conditions of tested water supply systems. Damage sensitivity of cast iron, steel and plastics conduits. Necessity of regular exploitation testing of reliability and analysis of technical and hydraulic state of the system for making optimal decisions concerning designing, exploitation and modernization of water distribution systems.

19

Wpływ wysokości ciśnienia na uszkadzalność i koszty napraw sieci wodociągowej

Hotloś H.

Ochrona Środowiska

|

2001

|

nr 2

31-34

EN

Reliability of water supply to the user can be increased, e.g., by limiting excessive pressure in the water-pipe network, thus decreasing the rate of pipe failure, the volume of water loss in the pipeline and related operating costs. For the needs of the present study, use was made of the data sets (provided by the Waterworks of Wrocław) which had been collected during eight years of pipeline operation in two housing estates. The effect of pressure head on failure rate and repair cost was examined in terms of the following parameters: pipe material, pipe diameter, type of pipe damage, type of fittings damage, duration of service and year of pipeline construction. Data on the costs of pipeline and fillings repair covered the year 1999. The study has shown that the reduction of excessive pressure in the investigated pipeline brought about a noticeable decrease in the indices of damage and repair cost flow for the given water-pipe network Such indices may be of utility in budget planning, and also in finding the optimal decision with respect to the operation or retrofit of existing water-pipe lines.

20

Sieci wodociągowe na terenach oddziaływania podziemnej eksploatacji górniczej na przykładzie Polkowic

Hotloś H., Mielcarzewicz E., Kluska W.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2000

|

Nr 11

450-453

EN

Methods of defining mining damage share in water supply systems damage. Categories of land building value. Average damage value considering pipes' diameters.