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

W pracy przedstawiono wyniki badań eksploatacyjnych awaryjności sieciowych obiektów kanalizacyjnych tworzących systemy odprowadzania ścieków w dużym mieście. Badaniami objęto 1568 km sieci kanalizacyjnych, w tym sieć ogólnospławną około 429 km, sieć sanitarną około 660 km, sieć deszczową około 470 oraz przewody tłoczne około 9 km. Głównym celem badań była ocena i wizualizacja awaryjności sieci kanalizacyjnych i kanałów na mapach numerycznych miasta. Oceniono wpływ rodzaju sieci, wymiaru (poniżej i powyżej 300 mm) i materiału kanałów (kamionka, beton i żelbet, żeliwo szare, PVC), pory roku, rodzaju gruntu oraz występowania wód gruntowych na awaryjność obiektów sieciowych. Na potrzeby analiz awaryjności wyodrębniono odpowiednie obiekty badawcze. Obiekty takie są podstawą tworzenia bazy danych w GIS do celów zarządzania awariami. Zamieszczono fragment planu siatki ulic ze wskazaniem miejsc awarii wraz z ich opisem. Zdefiniowano trzy grupy zdarzeń awaryjnych, tj. zamulenie – pełne zablokowanie przepływu, niedrożność – częściowe blokowanie przepływu, i inne zdarzenia, głównie mechaniczne uszkodzenia. Analiza uzyskanych wyników pokazała, że blisko ¾ wszystkich zarejestrowanych zdarzeń to niedrożności powodujące zakłócenia w przepływie, ale nieblokujące go całkowicie. W badanym okresie zaobserwowano tendencję malejącą w zakresie awaryjności badanych sieci kanalizacyjnych. Uzupełniającym efektem badań jest hierarchizacja obiektów pod względem ryzyka ich awarii. Ustalono, że największym ryzykiem awarii są obarczone kanały sanitarne o średnicy poniżej 300 mm, ułożone w piaskach wodnolodowcowych i lodowcowych przy głębokości zalegania wód gruntowych do 5 m ppt.

Pełny tekst (pdf)

1. Chudzicki J., Czechowicz Z., Kwietniewski M., Miszta-Kruk K.: Ocena niezawodności eksploatacyjnej elementów sieci kanalizacyjnej, [w:] Nowe technologie
2. w sieciach i instalacjach wodociągowych i kanalizacyjnych, K. Kuś, F. Piechurski (red.). Wydaw. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2012, s. 369-387.
3. Ermolin Y.A.: Estymation of raw sewage discharge resulting from sewer network failures. Urban Water no. 3, 2001, pp. 271-276.
4. Hotloś H., Mielcarzewicz E.: Uszkadzalność sieci wodociągowej i kanalizacyjnej w warunkach eksploatacji górniczej. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, nr 12, 1995, s. 429-433.
5. Hotloś H., Mielcarzewicz E.: Warunki i ocena niezawodności działania sieci wodociągowych i kanalizacyjnych na terenach górniczych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, seria: Monografie, nr 56. Wrocław 2011.
6. Jamska H.: Wstępna ocena parametrów niezawodności sieci wodociągowej
7. i kanalizacyjnej w Krakowie. Mat. XII Seminarium Szkoleniowego Projektantów Wodociągów. Wydaw. PZITS, Zakopane 1983.
8. Kapcia J.:  Niezawodność syfonów kanalizacyjnych. Politechnika Krakowska, Kraków 1997 (praca doktorska).
9. Kapcia J., Lubowiecka T.: Metoda oceny niezawodności funkcjonowania kanalizacji ciśnieniowej. Czasopismo Techniczne Politechniki Krakowskiej, Kraków 2003.
10. Karangawa A., Madryas C.: Uszkodzenia i naprawa przełazowych kolektorów żelbetowych. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, nr 12, 1997, s. 469-474.
11. Kotowski A.,  Kluska W.: Badanie sprawności sieci kanalizacyjnej na terenach szkód górniczych. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, nr 11, 2000, s. 445-449.
12.  Kotowski A., Wartalski J.,  Kluska W.: Analiza wpływu szkód górniczych na stan techniczny sieci kanalizacyjnej Polkowic. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, nr 11, 1995, s. 387-405
13. Kowalska B., Kowalski D., Kwietniewski M., Miszta-Kruk K.: Ocena awaryjności systemu dystrybucji wody z wykorzystaniem bazy danych typu GIS., [w:] Zaopatrzenie w wodę, jakość i ochrona wód, t. II. Z. Dymaczewski, J. Jeż-
14. -Walkowiak (red.). Wydaw. PZITS Oddział Wielkopolski, Poznań 2012, s. 67-76.
15. Królikowska J.: Niezawodność funkcjonowania i bezpieczeństwa sieci kanalizacyjnej. Wydaw. Politechniki Krakowskiej, Monografia, nr 382, Kraków 2010.
16. Królikowska J., Królikowski A.: Wybrane problemy niezawodności i bezpieczeństwa systemów  kanalizacyjnych. Mat. konf. „Zaopatrzenie w wodę, jakość i ochro-na wód – Woda 2014”. Wydaw. PZiTS O/Wielkopolski, Poznań-Toruń 2014,
17. s. 107-115.
18. Kuliczkowski A.: Katastrofy kanalizacyjne. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, nr 2, 1995, s. 58-62.
19.  Kuliczkowski A., Zwierzchowski D., Kania M.: Nieprawidłowości hydrauliczno-
20. -eksploatacyjne kanałów badanych techniką video. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, nr 1/2004, s. 24-28.
21. Kwietniewski M., Leśniewski M.: Niezawodność przewodów kanalizacyjnych
22. w świetle badań eksploatacyjnych. Mat. konf. „Bezpieczeństwo, niezawodność, diagnostyka urządzeń i systemów gazowych, wodociągowych, kanalizacyjnych, grzewczych”. Wydaw. PZITS, nr 797, 2001, s. 205-219. 
23. Kwietniewski M., Leśniewski M., Miszta-Kruk K., Trymucha J., Zając A.: Ocena awaryjności sieci kanalizacyjnych na podstawie badań wybranych systemów. Mat. V Ogólnopolskiej Konferencji „Nowe technologie w sieciach i instalacjach wodociągowo-kanalizacyjnych”, Ustroń 2004, Wydaw. Politechnika Śląska, Gliwice 2004, s. 249-261.
24. Li J.Y., Adams B.J: Probabilistic models for analysis of urban runoff control systems. Water Resources Research, vol. 126, no. 3, 2000, pp. 217-224.
25. Madryas C.: Odnowa przewodów kanalizacyjnych. Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Lądowej Politechniki Wrocławskiej, nr 42, seria 16, Wrocław 1993.
26. Miszta-Kruk K.: Analiza niezawodności kanalizacji podciśnieniowej na podstawie badań eksploatacyjnych wybranych systemów. Politechnika Warszawska, Warszawa 2006 (rozprawa doktorska).
27. Miszta-Kruk K., Kwietniewski M.: Fault tree reliability evaluation method for
28. a vacuum sewerage system, [w:] Environmental engineering. Pawłowski A.,
29. Pawłowska M., Dudzińska M.R. (red). Taylor & Francis Group, London, Singapure 2007, pp. 150-159.
30. Miszta-Kruk K., Kwietniewski M., Wciseł E.: Charakterystyka awaryjności sieci kanalizacyjnych na przykładzie wybranego systemu w dużej aglomeracji miejskiej. Mat. ogólnokrajowego sympozjum „Hydroprezentacje”. Wydaw. NOT, Katowice 2009, s. 121-135.
31. Niederehe W.,  Stein D.: Instandhaltung von Kanalisationen. Verlag Architektur und Technische Wissenchaften, Berlin 1987.
32. „Przygotowanie założeń i wdrożenie Zintegrowanego Systemu Zarządzania Infrastrukturą Techniczną Przedsiębiorstwa. Cz I.” Projekt realizowany dla MPWiK „Wodociągi Puławskie” w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, Działanie 1.4, 2011-2012, http://www.mpwik.pulawy.pl/ (dostęp 26.11.2014).
33. Stein D., Kaufmann O.: Schadensanalyse an Abwasserkanalen aus Beton- und
34. Steinzeugrohren der Bundesrepublik Deutschland-West. Korrespondenz Abwasser, Heft, nr 2, 1993, s. 168-179.
35. Zuber T.: Wpływ eksploatacji górniczej na uszkadzalność sieci wodociągowych
36. i kanalizacyjnych na obszarze wybranych miast Śląska. Gaz, Woda i Technika
37. Sanitarna, nr 6, 1999, s. 207-213.