Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Water age modeling as a tool to improve the quality and reduce the costs of water treatment in Polanica-Zdrój

Kruszyński Wojciech, Andraka Dariusz, Kaźmierczak Bartosz, Jaroszewicz Katarzyna, Moskal Marcin

Economics and Environment

|

2023

|

No. 3

436--452

EN

The article contains part of the results of the project Protection of Natural Water Resources in Polanica-Zdrój through Intelligent Water and sewage management. The article presents the research results into the water supply network (WDN). The aim of the research was to improve the quality of water and reduce the cost of its treatment by reducing the age of the water. For this purpose, a model was built that takes into account the time in which water stays in a given section from the moment it flows out of the intake and mixes with the water already present in the network. The research was preceded by the construction of a model based on GIS geodetic data and a digital terrain model. On the basis of the simulations and analyses carried out, a solution was proposed to reduce the average age of water in the investigated WDN.

PL

Artykuł zawiera część wyników projektu Ochrona naturalnych zasobów wodnych Polanicy-Zdroju poprzez inteligentną gospodarkę wodno-ściekową. W artykule przedstawiono wyniki badań sieci wodociągowej (WDN). Celem badań była poprawa jakości wody i obniżenie kosztów jej uzdatniania poprzez obniżenie wieku wody. W tym celu zbudowano model uwzględniający czas przebywania wody na danym odcinku od momentu wypłynięcia z ujęcia i wymieszania się z wodą już obecną w sieci. Badania poprzedziło zbudowanie modelu na podstawie danych geodezyjnych GIS oraz numerycznego modelu terenu. Na podstawie przeprowadzonych symulacji i analiz zaproponowano rozwiązanie pozwalające na zmniejszenie średniego wieku wody w badanej WDN i obniżenie kosztów uzdatniania poprzez poprawę jej jakości.

2

Modeling of water age changes in water distribution systems in time and space

Trębicka Agnieszka

Ekonomia i Środowisko

|

2022

|

nr 4

91--102

EN

The paper presents a particularly important research variant in the process of modelling water distribution systems (WDS), which is the age of water. The age of the water in the pipes is a parameter that determines the freshness of the water. The main goal of the presented research was to analyse changes in water age by observing the basic parameters: pressure and water flow. As a result of the assumed simulations, potential places of secondary contamination were distinguished. The result of solving the situation was the introduction of all works aimed at eliminating and improving the negative changes by much more frequent monitoring of water in this area for physicochemical and bacteriological properties and regular flushing of pipelines. The research is carried out based on the mathematical model of the water supply network. The Epanet software is used as a research tool, which allows modelling changes in the age of water in the entire water distribution system over time. The basis of the conducted research became the time factor, which plays a particularly important role in the process of managing the water distribution system. Taking into account the time, it was observed how much water remains on a given section from the moment it flows from the inlet and is mixed with water already present throughout the network. A number of simulation options were analysed in terms of the operation of the water distribution system, where the key problem was water stagnation. It should be noted that stagnation of water is particularly dangerous in the case of WDS, the obtained results showed visible places on the tested model. Simulations lasting more than 8, 10 days showed a clear deterioration in its quality. The above studies are of particular importance from the point of view of managing the efficiency of the water supply network. The analysis of water in water supply systems, stagnating and thus ageing, shows that the efficiency of the system significantly decreases. The variability of conditions in the water distribution system also makes the performance of WDS, and especially of pumping units, variable.

PL

W artykule przedstawiono szczególnie ważny wariant badawczy w procesie modelowania systemów dystrybucji wody (SDW), jakim jest wiek wody. Wiek wody w rurach jest parametrem, który określa świeżość wody. Głównym celem przedstawionych badań była analiza zmian wieku wody poprzez obserwację podstawowych parametrów: ciśnienia i przepływu wody. W rezultacie założonych symulacji wyodrębnione zostały potencjalne miejsca wtórnego zanieczyszczenia. Wynikiem rozwiązania zaistniałej sytuacji było wprowadzenie wszelkich prac, mających na celu wyeliminowanie i ulepszanie zaistniałych negatywnych zmian poprzez: znacznie częstsze monitorowanie wody na tym obszarze pod kątem właściwości fizykochemicznych i bakteriologicznych oraz regularne płukanie rurociągów. Badania prowadzono w oparciu o model matematyczny sieci wodociągowej. Jako narzędzie badawcze wykorzystano Program EPANET, które umożliwia modelowanie zmian wieku wody w całym systemie dystrybucji wody w czasie. Podstawą przeprowadzonych badań stał się czynnik czasu, który pełni szczególnie ważną funkcję w procesie zarzadzania systemem dystrybucji wody. Biorąc pod uwagę czas, zaobserwowano, ile wody pozostaje na danym odcinku od momentu, w którym spływa ona z ujęcia i jest mieszana z wodą już obecną w całej sieci. Analizowano szereg wariantów symulacyjnych pod kątem działania systemu dystrybucji wody, gdzie kluczowym problemem była stagnacja wody. Należy zaznaczyć, że stagnacja wody jest szczególnie niebezpieczna w przypadku SDW, a uzyskane wyniki wykazały widoczne jej miejsca na badanym modelu. Przy symulacjach trwających więcej niż 8, 10 dni zauważono, wyraźne pogorszenie jej jakości. Wyodrębniono potencjalne miejsca wtórnego zanieczyszczenia. Powyższe badania mają szczególne znaczenie z punktu widzenia zarządzania efektywnością działania sieci wodociągowej. Przeprowadzona analiza wody w systemach wodociągach, ulegającej stagnacji, a tym samym starzejąca się, pokazuje że efektywność pracy systemu znacznie spada. Zmienność warunków w systemie dystrybucji wody sprawia również, że wydajność pracy SDW, a zwłaszcza jednostek pompujących staje się zmienna.

3

Wpływ struktury rurociągu oraz czasu stagnacji na zmienność parametrów jakościowych wody

Herczyk Tomasz, Kuliński Emil

Kierunek Wod-Kan

|

2020

|

Nr 4

54--61

PL

W artykule opisano próbę analizy zmienności parametrów jakościowych wody pitnej w zależności od wybranych czynników takich jak materiał rurociągów doprowadzających wodę do punktu jej poboru oraz wiek wody mierzony jako czas przepływu ustalonej jednostki objętości wody na drodze: „ujęcie - odbiorca".

4

Modelowanie wieku wody jako element wspomagający zarządzanie siecią wodociągową

Zimoch I., Bartkiewicz E.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

611--620

PL

Płukanie oraz czyszczenie sieci wodociągowej są podstawowymi zadaniami związanymi z eksploatacją sieci wodociągowej. Mogą być one wykonywane w sytuacjach wymagających tego typu zabiegów, np. po zakończonych pracach remontowych lub awariach, lub w efekcie planów długoterminowych, których celem jest poprawa stanu pracy sieci wodociągowej. Decyzja o płukaniu przewodów powinna być podjęta na podstawie analizy pracy Systemu Zaopatrzania w Wodę (SZW). Jednym z narzędzi wspomagającym zarządzanie siecią wodociągową jest model matematyczny, dzięki któremu można zamodelować przepływy oraz wiek wody. Analiza wieku wody umożliwia zlokalizowanie miejsc, w których woda ulega stagnacji. Wiek wody jest ważnym parametrem określającym przydatność wody do spożycia, im jest dłuższy, tym większe jest prawdopodobieństwo, że w wodzie rozwiną się bakterie zagrażające zdrowiu. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki analizy wieku wody, opartej na matematycznym modelowaniu różnych scenariuszy symulacyjnych, odwzorowujących zmienne warunki eksploatacji systemu zaopatrzenia w wodę. Model przedmiotowej sieci wykonano i skalibrowano w programie Epanet.

EN

Flushing pipes and cleaning of the water supply network are the basic tasks related to the network operation. They can be made in situations requiring such type of treatments, e.g. the completed repair work or failures, or as long-term plans undertaken for betterment work condition of water distribution network. The decision of pipes flushing should be based on an analysis of the work of the Water Supply System (WSS). Commonly used tools supporting the water supply management is a mathematical model, which can model flows and age of water. Water age analysis allows to locate places where water is stagnant. Water age is an important parameter in determining the suitability of water for consumption, with the long water age, there is higher probability that will caused appear of health-threatening bacteria. This paper presents the results of computer simulation and water age analysis, on the basis of which it was proposed plans for flushing the network. The network model for chosen region of Silesia was made and calibrated in the Epanet program.

5

Analiza rozprzestrzeniania się chloru w gminnej sieci wodociągowej

Musz-Pomorska A., Widomski M. K., Pyła A.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

531--537

PL

Woda w punkcie odbioru powinna spełniać wymagania opisane w dyrektywie europejskiej z 2015 r. oraz rozporządzeniu ministra zdrowia z 2015 r. Zapewnienie odpowiednich parametrów wody pitnej wymaga właściwej kontroli jej jakości na całej długości systemu dystrybucji, doboru odpowiednich metod jej uzdatniania, stosowania odpowiednich materiałów w całych systemie jej dystrybucji, a także podejmowania stosownych działań w sytuacji wystąpienia jej zanieczyszczenia, np. prowadzenie stałej lub okresowej dezynfekcji. Celem prezentowanych badań jest analiza rozprzestrzeniania chloru w gminnej sieci wodociągowej. Badania przeprowadzono w programie Epanet 2.0 przy zastosowaniu modelu hydraulicznego badanej sieci. Do obliczeń symulacyjnych rozkładu chloru przyjęto pierwszorzędową reakcję jego rozkładu oraz literaturowe wartości stałych szybkości rozkładu w masie wody kb = 0,09 h–1 oraz w warstwie przyściennej przewodu kw = 0,041 h–1. Założono również, iż dawka chloru w wysokości 0,3 mg·dm–3 wprowadzana jest do sieci przez założony czas trwania symulacji. Dodatkowo przeprowadzono symulację wieku wody dla warunków gospodarczych pracy sieci wodociągowej. Czas trwania symulacji wynosił odpowiednio 120 h dla badań rozkładu chloru oraz 480 h dla analizy wieku wody. Wyniki badań symulacyjnych rozprzestrzeniania chloru w sieci wykazały, iż nawet po 5 dobach istnieją w sieci przewody, w których stężenie chloru wolnego jest mniejsze od 0,01 mg·dm–3. W przewodach tych nie ma zapewnionej wymaganej ochrony mikrobiologicznej wody. Wiek wody w badanej sieci kształtuje się od 12 h w obrębie stacji wodociągowej do ponad 192 h w końcowych fragmentach sieci.

EN

Tap water delivered to customers should meet the drinking water requirements determined by EU and Polish biding law. Assuring the proper qualitative parameters of drinking water requires the necessary control of water quality along all length of distribution system, selection of proper methods of water treatment, application of suitable piping materials as well as countermeasures in case of water quality deterioration, i.e. performing permanent or periodical disinfection. The aim of this paper is to analyze chlorine distribution in rural water supply system. Our studies were based on numerical hydraulic model of the studied network developed in Epanet 2.0 modeling software. The first order chlorine decay reaction was assumed to modeling studies, with applied literature values of decay rate in water mass kb = 0.09 h–1 and in boundary layer kw = 0.041 h–1. It was also assumed that chlorine in dose of 0.3 mg·dm–3 was introduced to the network during time duration of simulation. Additionally, the simulations of water age for various variants of water supply network operation were performed. Time duration assumed for modeling of chlorine decay was equal to 120 h and for water age analysis 480 h. The obtained results of chlorine decay simulation showed that even after 5 days there were observed pipelines in which the observed calculated concentration of free chlorine was lower than 0.01 mg·dm–3. Thus, the required microbiological protection of water quality in these pipelines is unavailable. The determined water age in the studied rural network was in age from 12 hours in water supply station to over 192 hours in the end parts of the system.

6

Analiza możliwości poprawy jakości wody w systemie dystrybucji wody na przykładzie komputerowego modelu sieci wodociągowej w Piszu

Kruszyński W., Łuczaj P.

Instal

|

2018

|

nr 12

59--61

PL

Celem niniejszego opracowania jest przedstawienie możliwości zastosowania komputerowych symulacji sieci wodociągowej mających pomóc w znalezieniu rozwiązania poprawiającego jakość wody dostarczanej przez sieć wodociągową. Za pomocą specjalnego oprogramowania można modelować zmiany w wieku wody w całym systemie dystrybucji. Wiek wody w przewodach jest parametrem określającym świeżość i wpływającym na jej jakość. Model uwzględnia czas, w którym woda przebywa w danym odcinku od momentu wpłynięcia z ujęcia i wymieszania ze znajdującą się już wodą w sieci. Obiektem badań w tym opracowaniu jest sieć wodociągowa w Gminie Pisz, dla której wykonano model sieci w oparciu o odwzorowanie istniejącej infrastruktury i dane GIS.

EN

The aim of this study is to present the possibility of using computer simulations of the water supply network to help find a solution to improve the quality of water supplied by the water supply network. Modeling changes in the age of water throughout the distribution system can be modeled using modeling software. The age of water in the pipes is a parameter determining freshness and affecting its quality. The model takes into account the time in which the water stays in a given section from the moment of entering from the intake and mixing with already existing water in the network. The research object in this study is the water supply network in the Pisz Commune for which the network model was constructed based on the mapping of the existing infrastructure and GIS data. A correctly built and calibrated model allows you to quickly find a solution that allows you to increase the speed of water flow in the pipes. This translates into a reduction in operating costs of the water supply company. It also reduces the consumption of water needed, for example, for rinsing the network.

7

Koncepcja zarządzania bezpieczeństwem dostaw wody w Górnośląskim Przedsiębiorstwie Wodociągów SA w Katowicach z wykorzystaniem zaawansowanych narzędzi informatycznych

Zimoch I., Czopik Ł.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2018

|

Nr 3

111--115

PL

W niniejszej pracy zaproponowano metodykę wyznaczania obszarów wrażliwych na utratę bezpieczeństwa mikrobiologicznego wody mogącego być pochodną zmniejszenie stężenie dezynfektanta w wodzie transportowanej do konsumenta oraz jej wieku. W modelu badawczym wykorzystano zarówno dane z modelowania zachowania systemu w zmiennych warunkach eksploatacyjnych, jak i dane operacyjne pochodzące z baz danych systemu GIS, systemów SCADA, TelWin umożliwiającego rejestrację stężenia chloru wolnego, wartości przepływu w podsystemie dystrybucji wody.

EN

This paper presents a new developed methodology for determining areas sensitive to the loss of microbiological safety of water. Deterioration of microbiological quality can be an effect of reducing the disinfectant concentration in water delivered to the consumer as well as water age. The research model uses both data obtained as a results of simulation in the EPANET program of various operational states of the water supply system exploitation, and operational data from GIS, SCADA and TelWin system databases, allowing registration of free chlorine concentration, flow values in the water distribution subsystem.

8

Analysis of chlorine distribution in rural water supply network

Musz-Pomorska Anna, Widomski Marcin K., Pyła Adam

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2018

|

Vol. 25, nr 1

29--38

EN

Tap water delivered to customers should meet the drinking water requirements determined by EU and Polish biding law. Assuring the proper qualitative parameters of drinking water requires the necessary control of water quality along all length of distribution system, selection of proper methods of water treatment, application of suitable piping materials as well as countermeasures in case of water quality deterioration, i.e. performing permanent or periodical disinfection. The aim of this paper was to analyze chlorine distribution in rural water supply system. Our studies were based on numerical hydraulic model of the studied network developed in Epanet 2.0 modeling software. The first order chlorine decay reaction was assumed to modeling studies, with applied literature values of decay rate in water mass kb = 0.09 h–1 and in boundary layer kw = 0.041 h–1. It was also assumed that chlorine in dose of 0.3 mg ∙ dm–3 was introduced to the network during time duration of simulation. Additionally, the simulations of water age for various variants of water supply network operation were performed. Time duration assumed for modeling of chlorine decay was equal to 120 h and for water age analysis 480 h. The obtained results of chlorine decay simulation showed that even after 5 days there were observed pipelines in which the observed calculated concentration of free chlorine was lower than 0.01 mg/dm3. Thus, the required microbiological protection of water quality in these pipelines is unavailable. The determined water age in the studied rural network was in age from 12 hours in water supply station to over 192 hours in the end parts of the system.

PL

Woda dostarczana odbiorcom powinna spełniaæ wymagania stawiane wodzie do picia podane w dyrektywie europejskiej 2015 r. oraz Rozporządzeniu Ministra Zdrowia z dnia 13 listopada 2015r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Zapewnienie odpowiednich parametrów wody pitnej wymaga odpowiedniej kontroli jej jakości na całej długości systemu dystrybucji, doboru odpowiednich metod jej uzdatniania, stosowania odpowiednich materiałów w całych systemie jej dystrybucji a także podejmowania stosownych działań w sytuacji wystąpienia jej zanieczyszczenia np. prowadzenie stałej lub okresowej dezynfekcji. Celem prezentowanych badań jest analiza rozprzestrzeniania chloru w gminnej sieci wodociągowej. Badania przeprowadzono w programie Epanet 2,0 przy zastosowaniu modelu hydraulicznego badanej sieci. Do obliczeń symulacyjnych rozkładu chloru przyjęto pierwszorzędową reakcję jego rozkładu oraz literaturowe wartości stałych szybkości rozkładu w masie wody kb = 0,09 h–1 oraz w warstwie przyściennej przewodu kw = 0,041 h–1. Założono również, iż dawka chloru w wysokości 0,3 mg ∙ dm–3 wprowadzana jest do sieci przez założony czas trwania symulacji. Dodatkowo przeprowadzono symulację wieku wody dla różnych wariantów pracy sieci wodociągowej. Czas trwania symulacji wynosił odpowiednio 120 h dla badań rozkładu chloru oraz 480 h dla analiz wieku wody. Wyniki badań symulacyjnych rozprzestrzeniania chloru w sieci wykazały, iż nawet po 5 dobach istnieją w sieci przewody, w których stężenie chloru wolnego jest mniejsze od 0,01 mg/dm3. W przewodach tych nie ma zapewnionej wymaganej ochrony mikrobiologicznej wody. Wiek wody w badanej sieci kształtuje się od 12 h w obrębie stacji wodociągowej do ponad 192 h, w końcowych fragmentach sieci.

9

Modelowanie komputerowe przepływów i jego wykorzystanie do poprawy pracy przykładowego wodociągu

Orłowska-Szostak M.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 2

561--569

PL

Zaprezentowano proces powstawania i niestandardowego wykorzystania modelu komputerowego przepływów w grupowym systemie transportu i dystrybucji wody wodociągowej (STDW) zaopatrującym cztery miejscowości gminy Wejherowo. Dane opisujące stan aktualny sieci obejmują m.in. topologię sieci, średnice, materiał oraz wiek przewodów, obiekty współpracujące z układem wodociągowym, występujące rozbiory wody i obecny charakter zapotrzebowania miasta na wodę wodociągową, a także parametry charakteryzujące jakość wody dostarczanej odbiorcom. W procesie gromadzenia tych danych, pozyskiwanych od przedsiębiorstwa wodociągowego, występowały ograniczenia odnośnie do ich asortymentu i dokładności. W tych warunkach starano się maksymalnie wykorzystać posiadane informacje z punktu widzenia niezbędnej wiarygodności powstającego modelu. Podobne podejście zaprezentowano podczas przeprowadzania kalibracji modelu, mając na uwadze, że obie czynności (gromadzenie danych i kalibracja) stanowią czynności komplementarne. Dane pomiarowe dotyczyły produkcji wody na ujęciach oraz ciśnień w wybranych węzłach sieci. W procesie kalibracji modelu wykorzystano zalety symulacji czasowo-przestrzennej, co pozwoliło na optymalne wykorzystanie posiadanych danych pomiarowych. W rezultacie osiągnięty został wysoki stopień korelacji wyników pomiarów w układzie wodociągowym z wartościami zasymulowanymi. Skalibrowany model posłużył do przeprowadzenia kompleksowej analizy pracy systemu. Analiza ta obejmowała m.in. czas przebywania wody w sieci wodociągowej, w poszczególnych jej częściach (tzw. wiek wody), mający istotny bezpośredni wpływ na jakość wody dostarczanej odbiorcom. Zaproponowano również pewne koncepcje modernizacji zmierzające do usprawnienia pracy nieoptymalnie działającego układu wodociągowego miasta. Wspomniane usprawnienie systemu obejmowało przede wszystkim korektę podziału systemu na strefy ciśnienia i sterowanie przepływami w sieci.

EN

In the paper a process of coming into existence and a nonstandard use of the computer model of water transport and distribution system (STDW) for middle size (of about 50,000 inhabitants) city located in Pomorskie region was presented. Collecting the data describing current state of the system the authors concentrated their attention on the network of pipes (the network topology, diameters, material and the age of pipes), objects cooperating with the waterworks system, network fittings, appearing consumptions of water and current character of the water demand in the city and also some parameters being characteristic of a quality of water delivered to the consumers. All these data constituting the base for creating the model STDW were collected in the essential scope and with the essential accuracy. There appeared here some restrictions in the form of the assortment and accuracies of the data which the water authority had at their disposal. In these conditions the authors were trying to exploit to the maximum the gathered data from a point of view of the essential credibility of the model coming into existence. The similar approach was presented while making the calibration of the model bearing in mind that both activities (the completing of the data and the calibration) constitute activities of complementary character. The measuring data concerned water production at the water intakes and pressures occurring in chosen nodes of the water supply network. In the process of the calibration of the model advantages of the extended period simulation were exploited what allowed for the optimal use of the measuring data being for the author disposal. As a result a satisfactory correlation of results of measurements and simulated values has been achieved. The calibrated model was used for conducting the comprehensive work analysis of the system. This analysis included the residence time of water in the water supply network (so-called "age of water") having essential direct impact on the quality of water delivered to consumers. Also some concepts of modernization of the system were offered. They are aiming at streamlining the work of the non-optimal waterworks in the city. The mentioned streamlining the system included correction of the division of the system into zones of pressure and the control of flows.

10

Modelling parameters characterizing selected water supply systems in lower Silesia province

Nowogoński I., Ogiołda E.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2017

|

No. 27(4)

67--75

EN

The work presents issues of modelling water supply systems in the context of basic parameters characterizing their operation. In addition to typical parameters, such as water pressure and flow rate, assessing the age of the water is important, as a parameter of assessing the quality of the distributed medium. The analysis was based on two facilities, including one with a diverse spectrum of consumers, including residential housing and industry. The carried out simulations indicate the possibility of the occurrence of water quality degradation as a result of excessively long periods of storage in the water supply network. Also important is the influence of the irregularity of water use, especially in the case of supplying various kinds of consumers (in the analysed case - mining companies).

PL

W pracy przedstawiono zagadnienie modelowania systemów zaopatrzenia w wodę w kontekście podstawowych parametrów charakteryzujących ich pracę. Oprócz typowych parametrów, takich jak ciśnienie i prędkość przepływu ważna jest ocena wieku wody, jako parametru oceny jakości doprowadzanego medium. Analiza oparta została na dwu obiektach w tym jednego o zróżnicowanym spektrum odbiorców, obejmującym mieszkalnictwo i przemysł. Przeprowadzone symulacje wskazują na możliwość występowania obniżenia jakości wody z uwagi na zbyt długi okres jej magazynowania w sieci wodociągowej. Nie bez znaczenia jest wpływ nierównomierności poboru wody, zwłaszcza w przypadku zasilania różnego rodzaju odbiorców (w analizowanym przypadku zakładów górniczych).

11

Analiza zmienności parametrów jakościowych wody pitnej w układzie dystrybucji

Mrowiec M., Herczyk T., Kuliński E.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

T. 19, nr 1

27--35

PL

Niniejszy artykuł jest próbą opisania zależności pomiędzy zmiennością parametrów jakościowych wody a czasem retencji wodnej. Przedstawione w artykule wyniki badań są rezultatem doświadczenia przeprowadzonego na dwóch odcinkach sieci wodociągowej zaopatrującej ludność w wodę pitną w rejonie Częstochowy. Na podstawie próbek wody pobranych dwoma metodami oznaczono parametry fizykochemiczne, takie jak: mętność, zawartość żelaza ogólnego oraz przewodność elektryczną. W zakresie badań określono również ogólną liczbę mikroorganizmów. Powyższe wyniki powiązano z prędkością przepływu wody oraz czasem jej retencji. Do obliczeń wykorzystano dane z monitoringu sieci, które określiły początkowe parametry pracy układu. Wyznaczone punkty poboru próbek podzieliły wytypowane rurociągi na krótsze odcinki, dla których metodą analityczną wyznaczono prędkości przepływu. W pracy wykorzystano system GIS, dzięki któremu ustalono liczbę przyłączy wodociągowych obsługiwanych przez dany fragment sieci, co przy uwzględnieniu średniego jednostkowego zużycia wody na przyłącze pozwoliło wyliczyć czas retencji wodnej w rurociągach sieci wodociągowej. W niniejszym artykule opisano pierwszy etap prac, dalsze etapy zostaną zaprezentowane w kolejnych publikacjach.

EN

The quality of water in distribution system varies under the influence of many factors. Treated water forced into the water-pipe network is secondarily contaminated due to, among other things, its contact with the inner pipeline surface and the duration of its holding. The present paper is an attempt to describe the relationship between the variability of water quality parameters and the water retention time. The investigation results presented in the paper are the outcome of an experiment carried out on two sections of the water-pipe network that supplies water to the public in the Czestochowa area. Based on water samples taken by two methods, physicochemical parameters, such as turbidity, overall iron content and electric conductivity, were determined. Within the investigation scope, the total microorganism count was also determined. The above-mentioned results were related to the water flow velocity and water retention time. Network monitoring data, which defined the initial system operation parameters, were used for calculation. The assigned sampling points divided the pipelines into shorter sections, for which the velocity of flow was determined by the analytical method. GIS system was utilized in the study, whereby the number of water service pipes supplied by a specific network fragment was determined, which, considering the average water consumption per service pipe, allowed the determination of the time of water retention in the water-pipe network pipelines. This study should be considered the first stage. Within the next stage, a hydraulic model will be developed for a larger waterpipe network extent to determine the points characterized by the longest water retention time. The target of the study is to make the correction to the system work, involving, inter alia, changing the extent of zones or their combination, and estimating the effect of water retention time on the quality of water supplied to the consumers, especially at the most unfavourable points of the network. The number of so-called terminals in the system under consideration is augmented in view of the division of the water-pipe network due to considerable differences in altitude in the area, reaching up to 170 m between the lowest and the highest points of the system. The above considerations have created the need for designing 37 pressure zones, the consequence of which is the division of the ring-shaped supply system in a considerable number of nodes. The tool implemented based on the study will make it possible to estimate the influence of the flow rate and age of water on the adverse quality changes of the water. The acquired knowledge will be used at the stage of agreements concerning either the development or redevelopment of the water pipes in the system of a total length of nearly 2400 km.

12

Komputerowe modelowanie wybranych parametrów jakości wody w sieciach wodociągowych

Kruszyński W.

Inżynieria Ekologiczna

|

2016

|

Nr 48

125--129

PL

W pracy przedstawiono wyniki komputerowego modelowania przepływów i wieku wody w dwóch gminach wiejskich woj. podlaskiego – Rutki i Jeleniewo. Modele wykonano za pomocą programu Epanet. W badaniach nad modelami wykonano szereg wariantów symulujących działanie istniejących systemów dystrybucji oraz przeprowadzono analizy wieku wody. Analiza wieku wody w modelowanych wodociągach pokazała obszary gdzie stojąca woda starzeje się, nie mając ujścia i nie ustępując miejsca świeżej. Wiek wody w przewodach stanowi ważny wskaźnik jej jakości i przydatności do spożycia. Im woda dłużej stagnuje w wodociągu, tym bardziej prawdopodobne, że rozwiną się w niej niebezpieczne bakterie i wytworzą osady zalegające na ścianach przewodów.

EN

The paper presents the results of computer modeling of flows and the age of the water in two rural communities province Podlasie - Rutka and Jeleniewo. The model is made using Epanet. In the study, a series of variants of models simulating the behavior of existing distribution systems and water analyzes were performed century. Analysis of the age of the water in water works modeled showed areas where standing water is aging, not having the estuary and not giving way to fresh. Age of water in the pipes is an important indicator of its quality and shelf life. The longer standing water in the aqueduct, the more likely that it will develop dangerous bacteria and produce deposits which remain on the walls of the ducts.

13

Rola komputerowego modelowania wieku wody w poprawie jakości wody w wodociągach i zmniejszaniu kosztów jej uzdatniania

Kruszyński W.

Ekonomia i Środowisko

|

2016

|

nr 1

98--106

PL

Celem niniejszego opracowania było przeprowadzenie komputerowych symulacji sieci wodociągowej mających pomóc w znalezieniu metody i sposobu na poprawienie jakości wody dostarczanej przez sieć wodociągową. Za pomocą oprogramowania do modelowania można modelować zmiany w wieku wody w całym systemie dystrybucji. Świeża woda wpływa do sieci ze zbiorników lub źródła. Wiek wody w przewodach jest parametrem określającym świeżość wody i wpływającym na jej jakość. Model uwzględnia czas, w jakim woda przebywa w danym odcinku od momentu wpłynięcia z ujęcia i wymieszania ze znajdującą się już wodą w sieci.

EN

The aim of this study was to conduct a computer simulation of the water supply system which can help in finding the methods and means to improve the quality of water supplied by water supply network. As the object of study was chosen the city of Dabrowa Bialostocka. Water supply network in Dabrowa Bialystok supplies water to approximately 6043 residents of the city and the surrounding village commune. Created in this way, a computer model of water supply network shows its behavior in any simulated conditions, also it allows you to find the weak points. The research models, a series of variants that simulate the operation of the existing distribution systems and conducted the analysis of the age of the water. Analysis of the age of the water in the modeled water supply showed areas where standing water is aging, with no mouth and giving a way to the fresh water. Simulations have shown that it is possible to use computer models of water supply network for finding solutions aimed at improving water quality in distribution systems.

14

Wpływ układu sieci wodociągowej na koszt transportu oraz czas przebywania wody w sieci

Kaźmierski T., Mazurkiewicz K., Schiller T.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 2/II

175--186

PL

W pracy zbadano wpływ wyboru układu sieci wodociągowej na koszty tłoczenia oraz czas przebywania wody w systemie dystrybucji określony jej wiekiem. Wiek wody stanowi wskaźnik potencjalnych problemów z jej smakiem i zapachem - jego wydłużenie powoduje zazwyczaj pogorszenie jakości wody. W programie Epanet zbudowano kilkanaście różnych wariantów modelu systemu dystrybucji wody zasilającego gminę o liczbie mieszkańców ok. 10 000 zlokalizowaną w Wielkopolsce. Część z nich stanowiły sieci o układzie scentralizowanym, w których wszyscy mieszkańcy byli zasilani z jednej stacji uzdatniania wody; pozostałe - o układzie zdecentralizowanym, w którym mieszkańcy gminy zasilani byli w wodę z kilku oddzielnych systemów dystrybucji wody. Poszczególne warianty różniły się między sobą m.in. średnicami przewodów wodociągowych, typem i ilością pomp oraz lokalizacją stacji uzdatniania wody i pompowni. Wszystkie warianty zostały zaprojektowane z uwzględnieniem spełnienia wymogów przeciwpożarowych. Dodatkowo minimalizowano zmiany ciśnienia wody w przewodach wodociągowych, gdyż zmienne warunki hydrauliczne, w tym gwałtowne zmiany ciśnienia są jedną z przyczyn wtórnego zanieczyszczenia wody w systemach jej dystrybucji. Po przeprowadzeniu symulacji komputerowych dokonano analizy dobowych kosztów tłoczenia wody oraz średniego ważonego wieku wody dla każdego wariantu. Na podstawie otrzymanych wyników wywnioskowano, że wybór rodzaju układu nie wpływa znacząco na dobowy koszt tłoczenia wody ani na wartość średniego ważonego wieku wody.

EN

The purpose of analysis presented in the paper was to examine the influence of the layout of the water supply system on daily pumping costs and time of water remaining in the network evaluated as water age. Water age is an indicator of potential problems with water taste and odour. The increase in water age results usually in deterioration of water quality. With the use of Epanet application several different variants of a water supply system model has been built for a district of appx. 10 000 inhabitants located in Wielkopolska. In some variants a centralized layout of network was used, in which all inhabitants were supplied from one water treatment plant, whereas in other variants the network layout was decentralized, i.e. inhabitants were supplied from separate water supply systems. Examined variants differed from each other with regard to the pipe diameter, pump type, quantity of pipe and localization of water treatment plant and pumping stations. All variants were designed to fulfill requirements of fire resistance standards. Additionally, the changes of water pressure inside network were minimized, because the rapid changes of water pressure can result in a secondary contamination of water in a water distribution system. On the basis of computer simulations, the analysis of daily pumping costs and average weighted water age was performed for each variant. The results of the analysis showed that the type of water supply system layout does not have a significant influence on daily pumping costs and average weighted water age.

15

Problemy z jednoznaczną oceną stanu ilościowego i chemicznego w szczelinowo-krasowym zbiorniku wód podziemnych o znacznej miąższości

Żurek A., Witczak S., Kania J., Duliński M., Różański K., Wachniew P., Mizera J.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2013

|

Nr 3

139--144

PL

W artykule przedstawiono problemy z jednoznaczną oceną stanu ilościowego i chemicznego wynikające ze zmienności pionowej wybranych parametrów fizykochemicznych wody podziemnej. Badania zrealizowano w otworze Rybna 57 o głębokości 260 m ujmującego wody szczelinowo-krasowego GZWP 326 Częstochowa E. Otwór ten jest orurowany tylko do głębokości 80 m ppt. Wykonane na różnych głębokościach pomiary ciśnienia wykazały możliwość przepływów pionowych. Zmienność w pionie stężeń trytu pozwoliła na interpretację wieku wody podziemnej dopływającej do otworu. Zauważono także zmienność pionową stężeń azotanów i chromu, będących głównymi zanieczyszczeniami w obszarze badań.

EN

On ехаmрlе of investigations in Rybna no.57 well are shown the problem with precise determination of quantitative and chemical status. The well with depth of 260 m is located in the upper Jurassic Major Groundwater Basin No.326 north of Częstochowa. In the section from 80 m below land surface to the bottom the well is unscreened. The measurement of vertical hydrostatic pressure variability shows possibility of water flow inside the well. The vertical variability of tritium concentration created the possibility of water age interpretation. Nitrate and chromium which are the most important pollution indicators in that region, shows also vertical changeability.

16

Systemy krążenia wód podziemnych w rejonie Zalewu Kamieńskiego, Pomorze Zachodnie

Krawiec A., Sadurski A., Burzyński K.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2012

|

nr 451 Hydrogeologia z. 13

153--159

PL

Systemy krążenia wód podziemnych w rejonie Zalewu Kamieńskiego zależą od budowy geologicznej, ukształtowania terenu a także ascenzji solanek i ingresji wód morskich. Do obliczenia czasu przepływu wody w rozpatrywanych warstwach w ośrodku o znanej porowatości aktywnej posłużono się programem TFS opracowanym przez K. Burzyńskiego. Model przepływu wód podziemnych opracowano dla przekroju hydrogeologicznego wzdłuż linii Międzywodzie–Kamień Pomorski–Golczewo. Czasy przepływu i wymiany wód podziemnych obliczono dla dwóch przypadków, pierwszy dla okresu przed transgresją litorynową (7500 lat temu) oraz drugi – dla współczesnych warunków przepływu wód podziemnych. Czas wymiany wód podziemnych w rejonie Zalewu Kamieńskiego jest obecnie prawie dwa razy dłuższy niż przed tą transgresją.

EN

The study area is located in the north-western part of the Pomeranian sector of the Mid-Polish Anticlinorium. Factors influencing groundwater circulation systems in the area of the Kamieński Lagoon depend on the geological structure, ascension of brines from Mesozoic strata and the sea water encroachment. The calculation of groundwater flow time along the stream line was carried out for rocks of specified active porosity using a mathematical program developed by K. Burzyński. The groundwater flow model was used for a hydrogeological cross-section line along: Międzywodzie–Kamień Pomorski–Golczewo in the south. The numerical calculations of the flow path from the recharge area to the discharge base level of the present Baltic Sea and the base level in the beginning of the Littorina Sea (7500 years BP) were done to define the groundwater flow time. It has been stated that the current flow time in the fresh groundwater circulation system in the area of the Kamieński Lagoon is nearly twice longer than it was 7500 years ago.

17

Analiza skutków łączenia lokalnych sieci wodociągowych

Sowiński J., Srogosz M.

Inżynieria Ekologiczna

|

2011

|

Nr 26

237-246

PL

W pracy przedstawiono przykład wykorzystania programu EPANET opracowanego i udostępnianego przez U.S. Environmental Protection Agency do symulacji pracy sieci wodociągowej. Przedstawiono trzy warianty obliczeń symulacyjnych uwzględniających zarówno stan obecny sieci jak i po jej modernizacji. Modernizacja sieci polegała na połączeniu dwóch niezależnych wodociągów oraz dostosowania systemu zasilania w wodę do aktualnych potrzeb. W wyniku przeprowadzonych obliczeń stwierdzono, że wydajność działającego dotychczas systemu pompowego nie będzie wystarczająca do zasilania połączonej sieci; wskazano także najkorzystniejszy wariant modernizacji. Wartości rozbiorów węzłowych oraz ich dobowe histogramy zostały wyznaczone na podstawie rzeczywistych danych pochodzących z przedsiębiorstwa wodociągowego.

EN

The study demonstrates the example of application of the EPANET program developed and made available by the U. S. Environmental Protection Agency to simulate the work of water-pipe network. There are presented three variants of simulating calculations comprising both the present state of the network and the state after its modernization. Modernization of the network was based on the combination of both independent water distribution system network and adjustment of the system of water-supply for actual needs. As a consequence of calculations it was stated that the efficiency of a pump system operating so far will not be sufficient to supply the combined network; the most beneficial variant of modernization was also proven. The values of nodes and their daily histograms have been determined based on the actual data originating from the water-supply company.

18

Pochodzenie wód mineralnych w Krakowie

Chowaniec J., Najman J., Mochalski P., Śliwka I., Zuber A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2011

|

nr 445 Hydrogeologia z. 12/1

35--41

PL

Wody mineralne występujące na obszarze Krakowa związane są głównie z wapieniami jury, marglami kredy oraz piaskami paleogenu i neogenu, przykrytymi nieprzepuszczalnymi iłami miocenu. Większość tych wód pochodzi z zasilania w końcowym stadium ostatniego zlodowacenia, a stężenia chlorków wynoszą około 70–750 mg/dm3. Wyjątek stanowi woda wypływająca z wapiennego zrębu na Skałce koło Wawelu, w której stężenie chlorków wynosi około 1800 mg/dm3. Woda ta jest prawdopodobnie mieszaniną typowej wody wieku glacjalnego ze starszą wodą plejstoceńską.

EN

In the area of Kraków, mineral waters occur mainly in Jurassic limestones, Cretaceous marls and Paleogene and Neogene sands, which are covered by impermeable Miocene clays. Majority of these waters were recharged at the end of the last glacial, and the contents of chlorides are in the range of 70–750 mg/L. The water outflowing from a limestone horst on Skałka, near the Wawel Hill, is an exception with the contents of chlorides of ca. 1800 mg/L. That water is probably a mixture of typical glacial-age water with older Pleistocene water.

19

Znaczniki środowiskowe w wodach termalnych niecki podhalańskiej

Chowaniec J., Duliński M., Mochalski P., Najman J., Śliwka J., Zuber A.

Przegląd Geologiczny

|

2009

|

Vol. 57, nr 8

685--693

EN

Tritium and stable isotope data delta exp.18 O and delta exp.2H) for wells near the recharge area of the thermal system of the Podhale Basin indicate the presence of modern waters recharged at the lowest altitudes of the outcrops of water bearing formations. In turn, delta exp.18O and delta exp.2H values obtained for deep part of the basin may be interpreted as either the result of a high altitude recharge or a cold climate. Helium contents are in general unusually high but can not be interpreted quantitatively at the present stage of the study. The noble gas temperatures (NGT) values obtained from Ne and Ar data disagree with temperatures deduced from the known dependence of air temperature on altitude and altitudes of recharge areas found from the stable isotope data. High concentrations ofHe (ca. 10-4 cm3STP/g), and low NGT deduced from Ne and Ar concentrations suggest the presence of pre-Holocene water in the northeastern part of the basin, which means slow movement of water. Stable isotope and exp.14C data indicate the presence of much younger Holocene waters in the western part of the basin.

20

Typy chemiczne szczaw w Karpatach fliszowych a wiek wody

Chowaniec J., Ciężkowski W., Duliński M., Józefko I., Porwisz B., Zuber A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2009

|

nr 436, z. 9/1

47-53

PL

Wykazano, że skład chemiczny i mineralizacja zwykłych szczaw w zachodniej części polskich Karpat fliszowych silnie zależą od wieku wody. Wody współczesne są zazwyczaj typu HCO3-Ca z mineralizacją poniżej 3 g/dm3, a wody wieku glacjalnego reprezentują różne typy ze zwiększonym udziałem jonów Mg2+ Mg2+ i Na+ lub Na+ i Mg2+, o mineralizacji znacznie przekraczającej 3 g/dm3. Zaobserwowane zależności mogą być przydatne dla lepszej identyfikacji wieku wód oraz procesów mieszania się wód o bardzo zróżnicowanym wieku.

EN

Chemical composition and total dissolved solids (TDS) of CO2-rich waters in the western part of the Polish Carpathians depend strongly on the age of water. Modern waters are of the HCO3-Ca type with TDS usually below 3 g/l, whereas glacial age waters are of different types with increased contents of Mg2+, Mg2+ and Na+, or Na+and Mg2+, with TDS content significantly above 3 g/l. The relationships observed may serve for a better identification of ages and mixing patterns between waters of significantly different ages.