ROZWAŻANIA O WYBRANYCH METODACH WYZNACZANIA NIEZAWODNOŚCI SYSTEMU KANALIZACJI GRAWITACYJNEJ

Systemy kanalizacyjne są ważnymi obiektami infrastruktury miejskiej. Obecnie są przebudowywane i rozbudowywane, nadal jednak zawierają dużo obiektów bardzo wyeksploatowanych, co rzutuje na ich stan techniczny i niezawodność. Badania eksploatacyjne systemów kanalizacyjnych i metod szacowania ich niezawodności były dotychczas prowadzone w różnych ośrodkach naukowych w dość szerokim zakresie, jednak wobec potrzeby ciągłego ich doskonalenia i rozwijania powinny być nadal kontynuowane. Jedną z podstawowych miar dobrze charakteryzujących niezawodność kanalizacji jest uogólniony wskaźnik niezawodności K_u oparty na średniej ilości nieodprowadzonych ścieków EN. Wartość miary EN wyznacza się za pomocą metod przeglądu stanów pracy systemu. Jeśli uwzględnia się wszystkie możliwe stany elementarne systemu, to ogromnym nakładem pracy uzyskuje się wynik dokładny. Jeśli ogranicza się liczbę stanów, to uzyskuje się wynik obarczony błędem. W praktyce błąd metody jest nieznany. Inną możliwością jest wyznaczanie tych miar za pomocą symulacyjnej metody Monte-Carlo. Uzyskane z symulacji wyniki na mocy prawa wielkich liczb pozwalają na wyznaczenie punktowych i przedziałowych estymatorów szacowanych miar. W pracy przedstawiono podstawy matematyczne metody Monte-Carlo i metod przeglądu oraz zaprezentowano ich zastosowanie do wyznaczania EN i K_u dla prostej sieci kanalizacji grawitacyjnej. W pracy przeanalizowano praktyczne aspekty stosowania wymienionych metod szacowania tych miar połączone z oceną ich dokładności i pracochłonności. Przeprowadzone analizy będą przydatne w poszukiwaniu nowej metody: dokładnej, prostej i szybkiej.

Pełny tekst (pdf)

1. Bajer J., Iwanejko I., Kapcia J.: Niezawodność systemów wodociągowych i kanalizacyjnych w zadaniach. Podręcznik dla studentów wyższych szkół technicznych. Wydaw. Politechniki Krakowskiej, Kraków 2006.
2. Bobrowski D.: Probabilistyka w zastosowaniach technicznych. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1980.
3. Iwanejko R.: Accuracy of reliability measures of water supply and sewage facilities. Scientific problems of machines operation and maintenance. Polish Academy of Sciences, no. 1(157), vol. 44, 2009.
4. Iwanejko R.: Analiza błędów metod wyznaczania miar niezawodności obiektów komunalnych na przykładzie systemu zaopatrzenia w wodę. Czasopismo Techniczne PK, nr 3-Ś/2009.
5. Iwanejko R.: O praktycznym sposobie dokonania dwuparametrycznej oceny niezawodności systemu za pomocą metody przeglądu. Czasopismo Techniczne PK,
6. z. 8-Ś/2002.
7. Iwanejko R., Bajer J.: Rozważania o wybranych metodach wyznaczania niezawodności systemu kanalizacji podciśnieniowej. Journal of Civil Engineering Environment and Architecture, z. 62, no. 1/15, s. 125-136.
8. Iwanejko R., Lubowiecka T., Rykała Ł.: Zastosowanie metody Monte-Carlo do oceny niezawodności obiektów wodociągowych. Mat. II Ogólnopolskiej Kon-ferencji Naukowo-Technicznej „Aktualne zagadnienia w uzdatnianiu i dystrybucji wody”, Szczyrk 2003.
9. Kapcia J., Lubowiecka T.: Aplikacja metody drzewa uszkodzeń do oceny niezawodności podsystemu usuwania ścieków. Czasopismo Techniczne PK, z. 8-Ś, 2002.
10. Kapcia J., Lubowiecka T.: Metoda oceny niezawodności funkcjonowania kanalizacji ciśnieniowej. Czasopismo Techniczne PK, z. 7-Ś, 2003.
11. Królikowska J.: Niezawodność funkcjonowania i bezpieczeństwa sieci kanalizacyjnej. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Monografia 382, seria: Inżynieria Środowiska, Kraków 2010.
12. Królikowska J.: Przegląd metod do oceny niezawodności działania sieci kanalizacyjnej. VI Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Praktyczne funkcjonowanie przedsiębiorstw wodociągowo-kanalizacyjnych w warunkach rosnących wymagań ekologicznych, ekonomicznych i społecznych”, Szczyrk 2013.
13. Królikowska J., Królikowski A.: Analiza porównawcza metod oceny niezawodności systemów usuwania i unieszkodliwiania ścieków. INSTAL, nr 10/2008, s. 74-77.
14. Królikowska J., Królikowski A.: Dwuparametryczna ocena niezawodności podsystemu sieci kanalizacyjnej za pomocą MP+F. Mat. VIII Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Technicznej „Zaopatrzenie w wodę, jakość i ochrona wód”, Wydaw. PZITS Poznań, Poznań-Gniezno 2008.
15. Królikowska J., Królikowski A.: Wybór metody do oceny niezawodności sieci kanalizacyjnej jako systemów złożonych. Mat. VI Zjazdu Kanalizatorów Polskich „POLKAN`07”. Monografia Komitetu Inżynierii Środowiska Polskiej Akademii Nauk, vol. 46, Łódź 2007.
16. Kwietniewski M., Roman M., Kłos-Trębaczkiewicz H.: Niezawodność wodociągów i kanalizacji. Arkady, Warszawa 1993.
17. Mikszta-Kruk K.: Analiza niezawodności kanalizacji podciśnieniowej na podstawie badań eksploatacyjnych wybranych systemów. Politechnika Warszawska, Warszawa 2006 (rozprawa doktorska).
18. Mikszta-Kruk K., Kwietniewski M.: Fault tree reliability evaluation method for
19. a vacuum sewerage system, [in:] Environmental engineering, Pawłowski A., Pawłowska M., Dudzińska M.R. (eds.). Taylor & Francis Group, Londyn, Singapore 2007, pp. 150-159.
20. Węglarczyk S.: Metody statystyczne. Skrypt dla studentów szkół wyższych. Wydaw. Politechniki Krakowskiej, Kraków 1993.
21. Wieczysty A. i in.: Metody oceny i podnoszenia niezawodności działania komunalnych systemów zaopatrzenia w wodę. Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska Polskiej Akademii Nauk, vol. 2. Komitet Inżynierii Środowiska PAN, Kraków 2001.
22. Zieliński R.: Generatory liczb losowych. Programowanie i testowanie na maszynach cyfrowych. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1979.