Model a optimalizace vodovodní sítě obce Tlustice Autor: Roman Badin, Jana Volšíková
Datum: 26.3.2013
Zájmové území
2
Zájmové území
PRAHA
Tlustice Středočeský kraj Okres Beroun Výměra 4,09 km2 Počet obyvatel 928 Beroun
Tlustice
Hořovice 3
Zájmové území
4
Zájmové území
Vodovodní síť - Větvená vodovodní síť (převážně LT – rok výstavby 1990)
5
Zájmové území
Vodovodní síť - Větvená vodovodní síť (převážně LT – rok výstavby 1990) - Zásobeno z VDJ Šibeničák (Hořovice) přes redukční ventil na vstupu do obce - Potřeba obce cca 1 l/s 6
Zájmové území
Vodovodní síť - Větvená vodovodní síť (převážně LT – rok výstavby 1990) - Zásobeno z VDJ Šibeničák (Hořovice) přes redukční ventil na vstupu do obce - Potřeba obce cca 1 l/s - Za obcí průmyslová zóna s výrazným odběrem cca 3 l/s
7
Problémy, cíle projektu
Stávající stav a provoz -
LT řady zásobené ocelovým přivaděčem – vysoký obsah Fe za obcí průmyslová zóna - problémy s kapacitou potrubí z důvodu nevyhovujících tlakových poměrů vybudován obchvat obchvat v současné době nevyužíván - problémy s kvalitou (zákal) zásobování průmyslové zóny přes síť obce Tlustice regulace odběrů v průmyslové zóně
DHI, a.s. –
Model a optimalizace vodovodní sítě obce Tlustice
Očekávané výstupy projektu - opatření ke garanci výstupního tlaku z obce směr průmyslová zóna (provozována na redukovaném tlaku) - opatření ke zlepšení stavu kvality vody v obci - opatření k možnému využití obchvatu k vykrytí špiček v průmyslové zóně bez ovlivnění systému obce Tlustice 8
Měrná kampaň
Závěry měrné kampaně:
Tlakoměr P
Průtokoměr Q
Hydrantové testy
21
2
4x3
1. Měření SCADA – nastavený krok zápisu nepostihne odběrové nárazové špičky v odběru průmyslové zóny (krok zápisu 15min) 2. Charakter odběrů průmyslové oblasti - výrazné špičkování průmyslu - 2 x do hodiny; nárazové zvýšení průtoku o 3 až 4 l/s v trvání cca 5-10 minut. 3. Výrazný vliv na tlaky v obci, významné tlakové poklesy (i 10 m), projevují se v celé obci až k RV obtoku obchvat Š8-Odkalení Odpojen O-porucha O6-O-150 O6-Z-150 O6-O-90 O6-Z-90 Š10-O Š11-O Š11-Z Š10-Z O1-O O2-O O3-O O4-O O5-O Š3-O Š4-O Š7-O O1-Z O2-Z O3-Z O4-Z O5-Z Š9-Z Š8-Z Š7-Z Š5-Z Š4-Z Š3-Z Š2-Z
[m]
P1
P3
P4
P5
P6
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P17
P18
P19
P20
P21
58.0 56.0 54.0 52.0 50.0 48.0 46.0 44.0 42.0 40.0 38.0 36.0 34.0 32.0 30.0 [l/sec]
Q1
Q2
odtok SCA DA
01:00:00 22-9-2011
01:30:00
11.0 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 -1.0 -2.0 02:00:00
02:30:00
03:00:00
03:30:00
04:00:00
04:30:00
05:00:00
05:30:00
06:00:00
06:30:00
07:00:00
07:30:00
08:00:00
9
Měrná kampaň
4. Při připojení průmyslové oblasti obchvatem - významné nežádoucí tlakové jevy v síti. Především skokové zvýšení tlaků v obci bezprostředně po průmyslové špičce (projev průmyslu není tlumen trubní sítí obce, ale novým hladkým potrubím obchvatu). obtoku níO6-O-90 eO6-O-150 obchvat nO6-Z-150 Š8-Odkal OdpojeO-porucha O6-Z-90 Š10-O Š11-O Š11-Z Š10-Z O1-O O2-O O3-O O4-O O5-O Š3-O Š4-O Š7-O O1-Z O2-Z O3-Z O4-Z O5-Z Š9-Z Š8-Z Š7-Z Š5-Z Š4-Z Š3-Z Š2-Z
[m]
P1
P6
P9
P10
P13
P17
P19
P21
58.0 56.0 54.0 52.0 50.0 48.0 46.0 44.0 42.0 40.0 38.0 36.0 34.0 [l/sec]
Q1
Q2
odtok SCA DA
26.0 24.0 22.0 20.0 18.0 16.0 14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 -2.0 12:00:00 21-9-2011
12:10:00
12:20:00
12:30:00
12:40:00
12:50:00
10
Měrná kampaň
5. V rámci hydrantových testů se projevily značné poklesy tlaků v některých z měřených profilů. Jejich návaznost a vzájemná provázanosti indikuje kapacitní problémy v obci spíše celých úseků potrubí nikoliv lokální škrcení
11
Stavba a kalibrace modelu
- V prostředí MIKE URBAN - Stavba modelu nad daty VaK Beroun (GIS+ZIS+SCADA) - Kalibrace dle dat měrné kampaně - Kalibrační zásahy ve zvýšení ztrát v potrubních úsecích - Síť vykazuje značné kapacitní omezení proti teoretickému stavu. Nejedná se o omezení lokálního charakteru a indikuje spíše na snížený průtočný profil páteřní větve
12
Scénáře modelu
Stávající stav - průměrná potřeba vody, standardní provozní podmínky - maximální potřeba vody obce, maximální potřeba vody průmyslu; standardní provozní podmínky - EXTRÉMNÍ - maximální potřeba vody obce, průměrná potřeba vody průmyslu; standardní provozní podmínky
Složka Odběratel (Tlustice) Průmysl
Qp [l/s] 1,4 3,0
Optimalizovaný stav - průměrná potřeba vody, optimalizace systému - maximální potřeba vody obce, maximální potřeba vody průmyslu; optimalizace systému - maximální potřeba vody obce, průměrná potřeba vody průmyslu; optimalizace systému
13
Vyhodnocení stávajícího stavu
- Tlakové poměry na terénu - Tlakové poměry nad zástavbou - Stáří vody Posouzení stávajícího stavu potvrdilo závěry a výsledky měrné kampaně, potvrzené v rámci kalibrace: - Významné špičkování průmyslu se velmi negativně projevuje na tlakových poměrech v sítí
- Kapacita sítě v obci je významně omezena ve značné části obce - Doba zdržení vody v sítí je velmi nízká (max 25 hod)
14
Optimalizace stávajícího stavu
Cílem optimalizace: - návrh provozních a investičních opatření, které zlepší nebo odstraní omezení kapacity vodovodní sítě
- Zapojení obchvatu do zásobování prům. zóny při zajištění kvality vody v obci. Technické řešení: - redukční ventil a zpětná klapka na potrubí DN 150 zajišťujícím propojení obce a přivaděče k průmyslové zóně) - Minimální investiční náklady a plně využívá stávajících zařízení i částí sítě. - Nastavení výstupního tlaku tak, aby došlo k optimálnímu průtoku obcí Cílem je zajištění ustáleného průtoku přes obec a provozní špičkování průmyslové oblasti zajistit přes obchvat 15
Vyhodnocení optimalizovaného stavu
Tlakové poměry v síti I při „extrémním“ scénáři Qd+Qd tlakové poměry až pár ojedinělých uzlů vyhoví v celé oblasti. Tlakové poměry v síti se pohybují v rozmezí 23 m až 47 m. Minimální tlaky nad výškou zástavby dosahují hodnot 16 – 40 m.
Posouzení stáří vody v systému Posuzováno při nejméně příznivé průtokovém stavu (Qp) se simulací v délce trvání 7 dní. Doba zdržení v celé obci je maximálně 25 hodin. Nedojde tedy z významné změně proti stávajícímu stavu.
16
Závěr
identifikovány příčiny zvýšených hydraulických ztrát ve vodovodní síti
Průběhy tlaků v obci jsou významně ovlivněny charakterem odběru průmyslové zóny – nejen poklesy, ale i nárůsty – zákaly v síti Navržené řešení - nová RŠ a zapojení obchvatu obce pro částečné krytí potřeb průmyslu.
Významné stabilizace průtoků obcí směr průmyslová oblast a především významná stabilizace tlaků - pozitivní vliv této stabilizace na kvalitu vody v obci. 17
Závěr
Děkuji za pozornost
18
