WPŁYW RÓŻNYCH CZYNNIKÓW NA AWARYJNOŚĆ SIECI WODOCIĄGOWEJ W UKŁADZIE PRZESTRZENNYM – STUDIUM PRZYPADKU

W pracy przedstawiono wyniki badań eksploatacyjnych awaryjności obiektów sieci wodociągowej funkcjonującej w dużym mieście. Badaniami objęto system dystrybucji wody o długości około 1615 km, przy czym przewody rozdzielcze stanowiły około 1 200 km, przewody magistralne około 220 km i przewody tranzytowe około 190 km. Głównym celem badań była ocena i zilustrowanie awaryjności sieci wodociągowej i jej elementów na mapach numerycznych miasta. Oceniono wpływ rodzaju (funkcji – magistralne, rozdzielcze) i materiału (stal, żeliwo głównie szare, PVC, PE, azbestocement, żelbet) przewodów, ciśnienia w sieci, pory roku, rodzaju gruntu oraz występowania wód gruntowych (poniżej i powyżej 2 m pod powierzchnią terenu) na awaryjność obiektów sieciowych. Na potrzeby analiz awaryjności wyodrębniono odpowiednie obiekty badawcze. Obiekty te są podstawą tworzenia bazy danych w GIS do celów zarządzania awariami. Zamieszczono fragment planu siatki ulic ze wskazaniem miejsc awarii wraz z ich opisem. Zidentyfikowano następujące rodzaje uszkodzeń: uszkodzenie korozyjne, pęknięcie poprzeczne, pęknięcie podłużne, uszkodzenie armatury, uszkodzenie mechaniczne, wypchnięcie uszczelnienia, wyrwanie płata rury. Uszkodzenia te powodowały także skutki w pracy przewodu, jak przerwa i zakłócenie w pracy. W całym okresie obserwacji odnotowano 1991 uszkodzeń na przewodach sieci wodociągowej. Zdecydowanie najwięcej awarii (96%) wystąpiło na przewodach rozdzielczych. Badana sieć wodociągowa nie wyróżnia się wysoką awaryjnością. Średnia intensywność uszkodzeń wyniosła 0,27 uszk./km·rok i jest porównywalna z intensywnością uszkodzeń sieci wodociągowych miast polskich badanych w latach 2005-2008 (0,37 uszk./km·rok). Uzupełniającym rezultatem badań jest hierarchizacja obiektów pod względem ryzyka ich awarii. Ustalono, że największym ryzykiem awarii są obarczone przewody rozdzielcze wykonane z żeliwa (szarego), ułożone w glinach zwałowych i na głębokości poniżej 2 m.

Pełny tekst (pdf)

1. Bjorklund I.: Plastic pipes in water distribution systems. A study of failure fre-quencies. The Nordic Plastic Pipe Association, Stokcholm 1990.
2. Buckler M., Sattler R.: DVGW-Schadenstatistik Wasser, erste Auswertung und Umsetzung. GWF Wasser-Abwasser, nr 13, 1999, s. 48-53.
3. Dohnalik P., Jędrzejewski A.: Efektywna eksploatacja wodociągów. Wydaw. LEM-tech Konsulting sp. z o.o., Kraków 2004.
4. Hotloś H.: Ilościowa ocena wpływu wybranych czynników na parametry i koszty eksploatacji sieci wodociągowych. Politechnika Wrocławska, Wrocław 2007 (rozprawa habilitacyjna).
5. Hotloś H., Mielcarzewicz E.: Warunki i ocena niezawodności działania sieci wo-dociągowych i kanalizacyjnych na terenach górniczych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, seria: Monografie, nr 56, Wrocław 2011.
6. Iwanek M., Kowalska B., Kowalski D., Kwietniewski M., Miszta-Kruk K., Rzepka A., Szotowicz K.: Wpływ różnych czynników na awaryjność sieci kanalizacyjnych w układzie przestrzennym – studium przypadku. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury Politechniki Rzeszowskiej (JCEEA), t. XXXII, z. 62,
7. nr 1/15.
8. Kowalska B., Kowalski D., Kwietniewski M., Miszta-Kruk K.: Ocena awaryjności systemu dystrybucji wody z wykorzystaniem bazy danych typu GIS. Mat. konf. „Zaopatrzenie w wodę, jakość i ochrona wód”. Poznań-St. Jabłonki 2012, t. II.,
9. s. 67-77.
10. Kuś K., Witek E.: Badania granicznych wskaźników eksploatacji sieci wodociągowych. Mat. konf. „Zaopatrzenie w wodę miast i wsi”. Wydaw. PZITS O/Wielkopolski, Poznań 1998.
11. Kwietniewski M.: Metodyka badań eksploatacyjnych sieci wodociągowych pod kątem niezawodności dostawy wody do odbiorców. Prace naukowe „Inżynieria Środowiska”, z. 28. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1999.
12. Kwietniewski M.: Ocena zawodności dostawy wody z punktu widzenia jej od-biorców na przykładzie badań w wybranym osiedlu mieszkaniowym. Mat. konf. „Zaopatrzenie w wodę miast i wsi”, Kraków 2000, s. 705-713.
13. Kwietniewski M., Rak J.: Niezawodność infrastruktury wodociągowej i kanaliza-cyjnej w Polsce. Studia z Zakresu Inżynierii, nr 67. Polska Akademia Nauk, Warszawa 2010.
14. Kwietniewski M., Roman M., Kłoss-Trębaczkiewicz H.: Niezawodność wodocią-gów i kanalizacji. Arkady, Warszawa 1993.
15. Kwietniewski M., Podedworna J., Sozański M. (red.): Stan aktualny i kierunki rozwoju nauki w zakresie zaopatrzenia w wodę, usuwania ścieków i unieszkodli-
16. wiania osadów oraz gospodarki odpadami. Wydaw. Komitetu Inżynierii Lądowej
17. i Wodnej PAN. Studia z Zakresu Inżynierii, nr 85. Warszawa 2014.
18. Kwietniewski M., Tłoczek M., Wysocki L.: Zasady doboru rozwiązań materiałowo-konstrukcyjnych do budowy przewodów wodociągowych. Wydaw. Izba Gospodarcza „Wodociągi Polskie”, Bydgoszcz 2011.
19. Piechurski F., Kuś K.: Znaczenie wskaźników awaryjności i strat wody w ocenie pracy sieci wodociągowej. Mat. konf. „Zaopatrzenie w wodę, jakość i ochrona wód”. Wyd. PZITS O/Wielkopolski, t. II, Poznań 2004, s. 603-617.
20. „Przygotowanie założeń i wdrożenie Zintegrowanego Systemu Zarządzania Infrastrukturą Techniczną Przedsiębiorstwa. Cz I.” Projekt realizowany dla MPWiK „Wodociągi Puławskie” w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna
21. Gospodarka. Działanie 1.4, 2011-2012, http://www.mpwik.pulawy.pl/ (dostęp: 26.11.2014). 
22. Rak J.: Zarządzanie ryzykiem w systemie zaopatrzenia w wodę. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2009.
23. Rak J., Tchórzewska-Cieślak B.: Czynniki ryzyka w eksploatacji systemów zaopatrzenia w wodę. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2007.
24. Rak J. (red.), Kwietniewski M., Kowalski D., Tchórzewska-Cieślak B., Zimoch I., Bajer J., Iwanejko R., Miszta-Kruk K., Studziński A., Boryczko K., Pietrucha-Urbaniak K., Piegdoń I.: Metody oceny niezawodności i bezpieczeństwa dostawy wody do odbiorców. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzaszowskiej, Rzeszów 2013.
25. Tanyimboh T.T., Tabesh M., Burrows R.: Apprissal od source head methods for calculating  reliability of water distribution networks. ASCE J Water Res Plan Manage., 2001, no. 127(4), pp. 206-213.
26. Tchórzewska Cieślak B.: Metody analizy i oceny ryzyka awarii podsystemu dystrybucji wody. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2011.
27. Wieczysty A.: Niezawodność systemów wodociągowych i kanalizacyjnych. Cz. I
28. i II: Teoria niezawodności i jej zastosowania. Politechnika Krakowska, Kraków 1990.
29. Wieczysty A., Krawczyk P.:  Ocena uciążliwości przerw w dostawie wody przez jej odbiorców. Mat. konf. „Bezpieczeństwo, niezawodność, diagnostyka urządzeń
30. i systemów gazowych, wodociągowych, kanalizacyjnych, grzewczych”. Zakopane 2001, s. 409-417.
31. Zakrzewska A.: Wpływ wybranych czynników na niezawodność stalowych i że-liwnych przewodów sieci wodociągowych. Politechnika Śląska, Gliwice 2005 (rozprawa doktorska).
32. Zhang T.: Application of GIS and CARE-W systems on water distribution net-works, Skärholmen. Praca powstała w ramach „International Master Programme of Environmental Engineering & Sustainable Infrastructure”. Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden 2006.
33. Zimoch I.: Zintegrowana metoda analizy niezawodności funkcjonowania i bezpie-
34. czeństwa systemów zaopatrzenia w wodę. Wydaw. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2011.
35. Zuber T.: Wpływ eksploatacji górniczej na uszkadzalność sieci wodociągowych
36. i kanalizacyjnych na obszarze wybranych miast Śląska. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, nr 6/1999, s. 207-213.