Niezawodny program zarządzania siecią wodociągową w Dąbrowskich Wodociągach

Zarządzanie siecią wodociągową przy użyciu hydraulicznego modelu komputerowego to Państwa duma. Na czym ten model polega?
Pierwszy komputerowy model hydrauliczny został wdrożony w Dąbrowie Górniczej w drugiej połowie lat 90., wprowadzony przez zespół Politechniki Krakowskiej, korzystający z autorskiego oprogramowania. Przedmiotowy program wymagał znacznych uproszczeń i był skomplikowany w obsłudze. W ostatnich latach wprowadziliśmy zintegrowany informatyczny system zarządzania oraz m.in. korzystający z mapy numerycznej system hydrauliczny, systemy gromadzenia i wizualizacji danych z monitoringu i systemy umożliwiające analizę odczytów z rejestratorów przepływów i ciśnień. Zgromadzone w tych programach dane stanowiły podstawę do opracowania nowego, szczegółowego modelu sieci wodociągowej. Prace rozpoczęto w 2010 r. i wprowadzano przez okres dwóch lat. Od początku 2012 r. model funkcjonuje w przedsiębiorstwie jako narzędzie codziennej pracy.

Co składa się na ten system zarządzania?
System wodociągowy Dąbrowy Górniczej zaopatruje w wodę ok. 121 tys. mieszkańców. Eksploatowana przez przedsiębiorstwo sieć wodociągowa dostarcza przez ok. 12 tys. przyłączy około 5 mln m3 wody rocznie (przewodami o łącznej długości około 450 km). Obok sieci i przyłączy elementami systemu są trzy ujęcia wody, zbiorniki retencyjne, przepompownie sieciowe i hydrofornie podnoszące ciśnienie, aby dostarczyć wodę do rejonów położonych wyżej bądź budynków wysokich. Sieć zaopatrywana jest z własnych ujęć głębinowych oraz z sieci magistralnej od zewnętrznych dostawców wody. Miasto podzielono na 11 obszarów. Około 78 proc. całej ilości wody, zarówno z ujęć własnych, jak i zakupionej od dostawców zewnętrznych dostarczanych jest do Centrum miasta oraz Gołonoga. Drugim obszarem pod względem wielkości zużycia wody jest północna część miasta, w której skład wchodzą następujące dzielnice: Ząbkowice, Tucznawa, Ujejsce, Antoniów. Pozostałe dzielnice stanowią odrębne mniejsze układy hydrauliczne.

W jaki sposób wprowadzono system, odbywało się to przecież na żywym organizmie.
Wprowadzenie modelu hydraulicznego jest procesem długotrwałym i pracochłonnym. Dokładność wprowadzonych danych jest wprost proporcjonalna do użyteczności systemu. Warto było jednak poświęcić wiele czasu na opracowanie modelu, aby dokładniej odwzorować stan rzeczywisty. W PWiK Dąbrowa Górnicza powołano zespół, który stale współpracując ze specjalistami z Politechniki Poznańskiej budował model hydrauliczny sieci wodociągowej. Dzięki temu nasi pracownicy znają program, potrafią samodzielnie tworzyć bazy danych oraz modelować układy wodociągowe. Model wykorzystują w codziennej pracy dyspozytorzy, osoby z działów zajmujących się: eksploatacją sieci, przygotowaniem inwestycji czy wydawaniem warunków dla podłączania nowych odbiorców.

Jak dokładnie działa program hydrauliczny?
Np. w przypadku awarii lub realizacji planowanych prac związanych z wyłączeniem wody, na modelu wskazujemy obszar wyłączony i model określa, skąd podać wodę. Bardzo ważną funkcję pełni program w zakresie nowych przedsięwzięć. Każde zadanie inwestycyjne rozbudowy sieci wodociągowej, jak również podłączanie nowych zakładów, osiedli domów, czy budynków wielorodzinnych jest analizowane w programie hydraulicznym. Program pozwala zarządzać jakością wody, sprawdzany jest czas zatrzymania wody w poszczególnych punktach sieci (badanie wieku wody) i na tej podstawie ustala się harmonogram czyszczenia sieci. Model hydraulicznego zarządzania siecią wykorzystuje się na co dzień przy działaniach operacyjnych np. planowanych wyłączeniach odcinków sieci. Realizowane działania dobitnie wykazują przydatność programu w codziennej pracy, który pozwala na sprawniejsze działania w terenie.

Jak dokładnie wyznacza się warunki przyłączenia nowych, dużych odbiorców?
Proces podłączania takiego odbiorcy wody poprzedza analiza hydrauliczna umożliwiająca podjęcie decyzji dotyczącej wydania warunków technicznych. Jednym z przykładowych zadań było określenie możliwości zasilania w wodę 60 działek do zabudowy. Dotychczasowy pobór wody w dzielnicy objętej opracowaniem wynosił 3,46 m3/h, przy ciśnieniu w wysokości 4,50 bar. W wyniku przeprowadzonej symulacji uzyskano dane umożliwiające wydanie opinii pozytywnej dla inwestora. Istniejąca sieć wodociągowa wykazała bowiem możliwość przepływu wody w ilości gwarantującej dostawę wody dla nowego klienta, przy utrzymaniu dotychczasowego ciśnienia.

Imponujące jest również unikanie pogorszenia jakości wody dzięki komputerowym symulacjom.
Jednym z zadań, w którym na bieżąco wykorzystywany jest program hydrauliczny, jest określanie tzw. wieku wody na wybranym obszarze miasta. Na podstawie analizy wyznaczane są tereny, w których mogłoby wystąpić pogorszenie jakości wody. Przeprowadzane symulacje w programie pozwalają na wyznaczenie najbardziej optymalnego punktu płukania sieci oraz wskazanie rejonów, w których płukanie poprzez otwarcie hydrantów nie przyniesie wymaganego efektu. W ten sposób wyznaczamy rejony do czyszczenia hydropneumatycznego, prowadząc stały nadzór nad jakością wody przez certyfikowane nasze laboratorium.

Jak wykorzystuje się symulacje w komputerze przy konieczności wystąpienia przerw w dostawie wody?
Kolejnym podstawowym działaniem realizowanym w programie hydraulicznym jest wyznaczanie obszaru pozbawionego wody. Takie działania są standardem przy wystąpieniu awarii na sieci wodociągowej. Po rozpoznaniu w terenie przez pracowników miejsca wystąpienia awarii, zostaje przekazany do dyspozytora wykaz przewodów z podanymi numerami zgodnymi z programem hydraulicznym, na których zostaną zamknięte zasuwy. Po otrzymaniu tych danych dyspozytor jest w stanie określić obszar pozbawiony wody i wyznaczyć teren, w którym mogą wystąpić spadki ciśnienia. Na tej podstawie podejmowana jest decyzja, gdzie należy skierować beczkowozy, aby zapewnić dostęp do wody ludności zamieszkującej w okolicach awarii. W czasie tej symulacji również określamy punkty, w których po wznowieniu dostaw wody należy wykonać płukanie sieci.
Uważam, że dotychczasowa praca na modelu hydraulicznym przyniosła wymierne efekty ekonomiczne i pozwoliła na podniesienie jakości usług. Myślę, że model informatyczny zarządzania siecią powinien być standardem określającym poziom świadczenia usług zbiorowego zaopatrzenia w wodę.

Dziękuję za rozmowę.