Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Set of Suffosion Holes Occurring After a Water Supply Failure as a Structure with Fractal Features

100%

Iwanek M.

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

tom Vol. 23, nr 6

164--171

EN

As a result of a buried water pipe unsealing, water often flows from the pipe to the soil surface, washing out the solid particles of soil and creating the so-called suffosion holes. It is a dangerous phenomenon, especially in urbanized areas, where it poses a threat to human safety and the stability of infrastructure. Uncontrolled outflows of water from water pipes belong to the main causes of suffosion in cities, occur in all water networks around the world and are difficult to predict. Therefore, it seems to be important to determine the size of the so-called the protection zone, which is the area around the potential leak where, in the event of a water pipe failure, it would be possible for water to flow in the soil. The analysis of the suffosion holes distribution around the place of leakage may be helpful in determining the size of the protection zone. Previous studies have shown that this distribution is random. Thus, the structure consisting of suffusion holes creates a certain geometric shape, which is difficult to describe using the classical concepts of Euclidean geometry. The study showed that this structure meets the conditions for probabilistic fractals, which means that elements of fractal geometry can be used to determine the size of the protection zone.

2

Ocena stanu eksploatacyjnego wybranej sieci wodociągowej

63%

Iwanek M. , Suchorab P.

Instal

|

2019

|

tom nr 12

39--42

PL

Analiza awaryjności sieci wodociągowych oraz strat wody powinna być podstawą do podejmowania przez przedsiębiorstwa wodociągowe działań związanych z modernizacją sieci. Prawidłowo wykonaną analizę wielkości strat wody w sieci wodociągowej należy przeprowadzać dla odrębnych stref opomiarowania, porównując wielkość dopływów i odpływów wody ze strefy z wodą zafakturowaną. W niniejszym artykule przedstawiono przykład oceny stanu eksploatacyjnego wybranej sieci wodociągowej, z uwzględnieniem zarówno kwestii awaryjności, jak i strat wody. Przeprowadzona analiza została wykonana dla sieci wodociągowej traktowanej jako całość, mimo jej funkcjonującego podziału na strefy. W świetle uzyskanych wyników można stwierdzić, że brak rozdzielenia na strefy opomiarowania mógł rzutować na mylną interpretację stanu technicznego sieci, a tym samym utrudnić właściwe zaplanowanie prac modernizacyjnych i remontowych sieci.

EN

Analysis of water distribution network failure and water losses should be a basis for water supply companies to undertake activities related to network modernization. Water losses analysis should be conducted for District Meter Areas (DMAs) by comparing inflows and outflows from the area with billed water. In the paper the water network operating conditions were assessed basing on the case study and taking both failure rate and water losses into consideration. The analysis was conducted for the whole network, even though the network operates as divided into 2 zones. Based on the obtained results, it can be claimed that disregard of existing zones could cause the misinterpretation of the network operating conditions and hence impede the proper planning the network modernization and renovation.

3

Efektywność wybranej instalacji dualnej wykorzystującej wody deszczowe w warunkach rzeczywistych opadów

63%

Suchorab P. , Iwanek M.

Instal

|

2021

|

tom nr 12

41--45

PL

Artykuł przedstawia przykładową analizę efektywności ponownego wykorzystania wód opadowych z zastosowaniem instalacji dualnej w warunkach rzeczywistych opadów. Instalacja dualna została zaprojektowana dla budynku hotelowego i ma na celu zbieranie wody z dachu, magazynowanie jej w zewnętrznym zbiorniku i ponowne wykorzystanie do spłukiwania toalet. Efektywność instalacji dualnej sprawdzono poprzez przeprowadzenie symulacji numerycznej z uwzględnieniem opadu rzeczywistego o wysokości 1037 mm/rok, dla jednego roku hydrologicznego (01.11-31.10). Analizę przeprowadzono w programie SWMM 5.1. Celem artykułu była odpowiedź na pytanie, czy ścieki deszczowe zbierane z dachu hotelu podczas opadów wystarczają na pokrycie zapotrzebowania na wodę do spłukiwania toalet. Dodatkowo przeanalizowano poziom wody w zbiorniku gromadzącym wodę opadową oraz częstotliwość koniecznego dodatkowego zasilania zbiornika z instalacji wodociągowej. Uzyskane wyniki pozwoliły na zaproponowanie wymaganych usprawnień w instalacji dualnej w celu efektywniejszego odzysku wody, zwłaszcza przy bardzo nieregularnych opadach.

EN

The paper presents the exemplary efficiency analysis for rainwater reuse by a dual installation system under real precipitation conditions. The dual installation system was designed for a hotel building and its aim was to collect water from roof, store it in the external tank unit and further reuse it for toilet flushing. The efficiency of the dual installation was tested by a numerical simulation, considering the real precipitation, which covers one hydrological year (01.11-31.10) and is characterized by the annual precipitation equal to 1037 mm. The model analysis was performed in SWMM 5.1 software. The aim of the paper was to answer the question whether the rain wastewater collected from the hotel roof during rainfalls is enough to cover the water demand for toilet flushing. Additionally, the water level in storage tank and the frequency of additional storage supply was analyzed. The obtained results enabled the required improvements in the dual installation system in order to recycle water more efficiently, especially under very irregular precipitation conditions.

4

The financial aspect of local rainwater management on a wind farm

63%

Sawicki M. , Iwanek M.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2023

|

tom Nr 3

23--27

EN

Nowadays, due to the progressing water deficit, increasing attention is paid to the possibility of retaining rainwater at the place where precipitation occurs. In terms of selecting the method for local rainwater management, the financial profitability of the investment is a very important issue for an investor. In the article, the profitability of two methods of drainage the selected facilities of the wind power plant is analyzed. The solutions with an absorbing well and infiltration boxes were taken into account. The indicators of financial profitability classified as discount methods were used in the analysis. The investigation made it possible to determine the relationship between investment costs and profits in terms of achieving investment viability. The analysis concerns the specific object, so its results are not universal. However, they can be helpful in the case of similar investments, which is especially important because of the fact that draining rainwater from selected wind plant facilities is necessary.

PL

W związku z postępującym deficytem wody, coraz większą uwagę zwraca się obecnie na możliwość zatrzymywania wód opadowych w miejscu występowania opadów. W przypadku wyboru sposobu lokalnego zagospodarowania wód opadowych bardzo ważną kwestią dla inwestora jest opłacalność finansowa inwestycji. W artykule przeanalizowano opłacalność 2 metod odwodnienia wybranych obiektów farmy wiatrowej. Uwzględniono rozwiązanie ze studnią chłonną oraz rozwiązanie ze skrzynkami rozsączającymi. W analizie wykorzystano wskaźniki oceny efektywności finansowej inwestycji zaliczane do metod dyskontowych. Badania pozwoliły określić powiazanie między kosztami inwestycyjnymi a zyskami w aspekcie osiągnięcia opłacalności inwestycji. Przeprowadzone analizy dotyczą konkretnego obiektu, więc uzyskanych wyników nie można traktować jako uniwersalne. Mogą być one jednak pomocne w przypadku innych podobnych inwestycji. Jest to szczególnie ważne ze względu na konieczność odprowadzenia wód opadowych z obiektów farm wiatrowych.

5

Analysis of the width of protection zone near a water supply network

51%

Iwanek M. , Suchorab P. , Sidorowicz Ł.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2019

|

tom Vol. 12, no. 1

123--128

EN

A protection zone near the water supply network belongs to the proposals of limiting negative results of potential breakages of buried water pipes. Water leaking from a damaged pipe can create swallow holes or hollows, dangerous especially in the urban areas. The proposed zone is an area on the soil surface along a buried water network, where the outflow of water could be expected after a potential failure of the pipe. The infrastructure in this zone should be carefully planned to limit the social, economic and environmental costs in the case of leakage. The investigations included laboratory tests of a buried water pipe breakage for different cases of leak areas and values of hydraulic pressure head in a pipe as well as analysis of the obtained results and determination of a protection zone for the investigated cases on the basis of tolerance limits. The calculated values of the zone width (5 m if operating pressure is lower than 0.4 MPa, and 7 m otherwise) occurred high, mainly because of the high dispersion of the laboratory tests results. Moreover, we recommended the values of tolerance level to be assumed in calculations.

6

Analiza wielkości strat wody w dwóch wodociągach wiejskich

51%

Flis A. , Gęca W. , Iwanek M. , Kowalski D.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2023

|

tom Nr 1

8--14

PL

Jednym z czynników warunkujących efektywność techniczną i ekonomiczną pracy wodociągów jest wielkość strat wody w systemie jej dystrybucji. Stosunkowo rzadko ocenę taką prowadzi się w sposób systematyczny w odniesieniu do wodociągów wiejskich. Wynika to zarówno z obiektywnych trudności technicznych, jak i częstego przeświadczenia, że straty te są nieistotne. W artykule przedstawiono wyniki oceny wielkości strat wody w dwóch wybranych wodociągach wiejskich, zarządzanych przez to samo przedsiębiorstwo wodociągowe. Do sporządzenia oceny wykorzystano metodę IWA (International Water Association) oraz metodę wskaźnikową. Ocenę uzupełniono o aspekt niezawodnościowy, wykorzystując obliczony wskaźnik intensywności uszkodzeń. Przeprowadzone badania wykazały znaczne różnice wielkości strat wody w obu analizowanych wodociągach, pomimo zbliżonych warunków eksploatacyjnych.

EN

One of the factors determining the technical and economic efficiency of water supply systems is the amount of water losses in the distribution system. Systematic assessment of water losses is relatively rarely carried out in rural water supply systems. This is due to both objective technical difficulties and often the conviction that these losses are insignificant. The article presents the results of the assessment of water losses in two selected rural waterworks, managed by the same waterworks company. The IWA (International Water Association) method and the index method were used to prepare the assessment. The assessment was supplemented with the reliability aspect, using the calculated failure rate indicator. The conducted research showed significant differences in the amount of water losses in both analyzed water supply systems, despite similar operating conditions.

7

Fractal Geometry in Designing and Operating Water Networks

51%

Iwanek M. , Kowalski D. , Kowalska B. , Suchorab P.

Journal of Ecological Engineering

|

2020

|

tom Vol. 21, nr 6

229--236

EN

Fractals are self-similar sets that cannot be easily described by classical geometry. Fractal sets have been implemented in almost all areas of human activity since they were introduced to science by Mandelbrot in 1982. For the last 10 years, the interest in fractal geometry has increased by the issues connected with water distribution networks (WDNs). The aim of this paper was to review the application of fractal geometry in designing and operating WDNs. Treating a WDN as a fractal pattern enables its description and classification, simplifies the assessment of a network reliability, helps to solve the problems of routing and dimensioning WDN, as well as enables to select the places to locate measurement points in a network to control water quality, pressure in pipes and water flow rate. Moreover, the application of tree-shaped fractal patterns to reflect WDNs helps to solve the problems of their optimization. Fractal geometry can be also applied to investigate the results of WDNs failures connected with leakage of water to the ground. Using fractal dimension of a pattern created by points reflecting places of water outflow on the soil surface after a prospective pipe breakage enables to determine the zone near a pipe, where the outflow of water on the soil surface is possible. It is an important approach for the security of humans and existing infrastructure. Usage of fractal geometry in description, optimisation and operation analysis of WDNs still continues, which confirms the efficiency of fractal geometry as a research tool. On the other hand, it can be supposed that fractal geometry possibilities have still not been fully used.

8

Badania prototypu uniwersalnej opaski do nawiercania rurociągów wodociągowych

38%

Duklewski W. , Iwanek M. , Kępiński K. , Kowalska B. , Kowalski D. , Kwietniewski M. , Mierzwa A.

Instal

|

2020

|

tom nr 10

39--41

PL

Niniejsze opracowanie stanowi kontynuację artykułu opublikowanego w czasopiśmie INSTAL nr 3/2018 r. Zawiera ono prezentację prototypu nowej uniwersalnej opaski do nawierceń rurociągów, zintegrowanej z odcięciem nożowym. Urządzenie to może być stosowane do szerokiej gamy średnic i materiałów rurociągów. Zawarte w nim odcięcie nożowe eliminuje konieczność montażu dodatkowej zasuwy. Zmniejsza także odległość pomiędzy górną krawędzią opaski a środkiem rury, co ma istotne znaczenie przy montażu różnego rodzaju czujników monitoringu. Na mocy umowy, licencyjnej budowy prototypu podjął się docelowy producent opaski: Zakład Narzędziowy Fabryki Łożysk Tocznych Kraśnik S.A. Prototyp ten został z sukcesem poddany badaniom szczelności w warunkach laboratoryjnych.

EN

This study is a continuation of an article published in the INSTAL journal (No. 3/2018). It presents a prototype of a new universal saddle for pipe drilling, integrated with a knife cut-off valve. The presented saddle can be used for a wide range of diameters and materials of pipelines. The knife cut-off valve integrated with it eliminates the need for an additional standard valve. It also reduces the distance between the upper edge of the saddle and the center of the pipe, which is important during installing various types of monitoring sensors. The prototype built by the Tool Workshop of the Fabryka Łożysk Tocznych - Kraśnik S.A. has been successfully subjected to tightness tests in laboratory conditions.

9

Badanie funkcjonalności innowacyjnej studzienki przeznaczonej do grawitacyjnych sieci kanalizacyjnych

32%

Kowalski D. , Iwanek M. , Kowalska B. , Suchorab P. , Kwietniewski M. , Duklewski W. , Dziak S. , Mierzwa A. , Kępiński K.

Instal

|

2020

|

tom nr 6

46--49

PL

Niezawodne działanie sieci kanalizacyjnych stanowi jeden z warunków istnienia i rozwoju obszarów zurbanizowanych. Do sposobów podnoszenia niezawodności działania tych sieci należy takie kształtowanie ich struktur, by istniały różne, alternatywne drogi przepływu ścieków. Zadanie to sprowadza się często do przekształcenia struktur sieci rozgałęzieniowych w pierścieniowe. Kluczowym elementem warunkującym uzyskanie struktur pierścieniowych w sieciach kanalizacyjnych są studzienki umożliwiające połączenia krzyżujących się rurociągów. Celem artykułu jest: przedstawienie nowego rozwiązania studzienki kanalizacyjnej, mogącej pracować jako element pierścieniowej grawitacyjnej sieci kanalizacji sanitarnej lub deszczowej, prezentacja przeprowadzonych prób sprawności hydraulicznej studzienki, a także porównanie warunków przepływu ścieków w nowej studzience z przepływem w rozwiązaniach stosowanych dotychczas. Proponowana studzienka różni się od klasycznej studzienki połączeniowej budową dennicy. Rozwiązanie umożliwia bezkolizyjne połączenie krzyżujących się rur w trakcie normalnej pracy sieci, natomiast w przypadku wystąpienia niedrożności jednego z przewodów automatycznie przekierowuje ścieki do przewodu drożnego. Prezentowana konstrukcja uzyskała ochronę patentową nr PL 229311.

EN

The reliable operation of sewage networks is one of the key elements necessary for the existence and development of urban areas. The assurance of alternative paths of sewerage conveyance by proper network shaping is one of the ways of increasing network’s reliability. It can be achieved by transforming branched networks into loops. However, to connect channels into looped structures, it is required to intersect channels safely. The aim of this paper is to present a new, innovative sewage manholes, which can be used in both a sanitary and storm gravity sewage network. The additional aim is to present the results of a hydraulic test of a manhole prototype. The innovative manhole is characterized by a specific manhole base construction. It enables a safe, two-level channel intersection during normal operation. In case of a channel failure (blocked outflow), the sewage flow is redirect into the other channel. The manhole constructor is patented (Patent no PL 229311).