Piotr MichałowskiKierownik działu realizacji projektów w firmie Saur Polska. Doświadczenie zawodowe zdobywał przez wiele lat na Florydzie i w Arabii Saudyjskiej, gdzie pracował nad modelami hydraulicznymi dla dużych miast (4 mln oraz 7 mln mieszkańców).
Teraz Środowisko: Czym jest właściwie modelowanie i monitoring sieci wodociągowych i kanalizacyjnych?
Piotr Michałowski: Model hydrauliczny to narzędzie służące do zobrazowania tego, co dzieje się w sieci wodociągowej, kanalizacyjnej czy deszczowej. Dobrze zbudowany i zweryfikowany model sieci pomaga w jej eksploatacji i projektowaniu, analizach czy strategiach jej rozwoju. Jest bardzo pomocnym narzędziem pozwalającym uzyskać realne korzyści techniczno-finansowe. Model to doskonałe uzupełnienie systemu monitoringu.
TŚ: Czy modelowanie i monitoring trzeba stosować łącznie?
PM: W wielu miastach istnieje sam monitoring bez zaimplementowanych programów do modelowania, ale na pewno lepiej, żeby były one połączone. Często zanim zostanie wdrożony model hydrauliczny, spółki mają już działający systemu monitoringu. Monitoring sam w sobie jest bardzo pożyteczny – daje obraz tego, co dzieje się w konkretnych miejscach sieci, np. pozwala stwierdzić, czy jest ona szczelna, czy nie występują awarie i inne nieprawidłowości.
Modelowanie hydrauliczne poszerza tę wiedzę znacząco. Dzięki niemu potrafimy zdiagnozować nie tylko konkretne punkty, w których jest zamontowany monitoring, ale mamy też możliwość kompleksowej analizy całego systemu, niemalże w każdym jego miejscu. Możemy w ten sposób określić np. ciśnienie w dowolnym punkcie sieci, dowiedzieć się, czy pompa pracuje w optymalnym punkcie, zużywając minimum energii albo określić źródło oczyszczonej wody.
TŚ: Dlaczego ciśnienie w rurach jest tak istotne?
PM: To ważne kryterium w codziennej eksploatacji sieci wodociągowej, które ma bezpośrednie przełożenie na ilość zużytej wody, straty wody, żywotność rurociągów. Bardzo niepożądane są skoki ciśnienia, spowodowane np. spadkiem napięcia, czyli brakiem prądu na przepompowni. Stąd biorą się tzw. uderzenia hydrauliczne. Podczas tych uderzeń wytwarza się nadciśnienie bądź podciśnienie. Do sieci wodociągowej mogą być zasysane zanieczyszczenia, a w skrajnych przypadkach może dojść do zniszczenia sieci oraz armatury wodociągowej.
Aby zapewnić odpowiednie ciśnienie przeciwpożarowe, wykorzystywane są modele hydrauliczne. Dzięki takim analizom typowane są konieczne inwestycje mające zwiększyć bezpieczeństwo przeciwpożarowe systemu.
TŚ: Czy modele pomagają przewidywać jeszcze inne sytuacje kryzysowe?
PM: Gdy w mieście jest wiele ujęć wody, wówczas model pomoże określić, jaka jej ilość pochodzi z każdego źródła. Ma to znaczenie w przypadku wykrywania zanieczyszczeń np. bakteriologicznych, bo pozwala przewidzieć, które ujęcia musiałyby być zamknięte, żeby poradzić sobie z problemem.
Modelowanie sieci wodociągowych wdrożyły już np. spółki w Gdańsku, Warszawie, we Wrocławiu; w trakcie realizacji jest ZWiK Szczecin.
TŚ: Czy małe miasta modelowania i monitoringu nie potrzebują?
PM: Przeciwnie – potrzebują go także, bo niejednokrotnie mają bardzo rozległe sieci wodociągowe, liczące wiele kilometrów. Mowa tu o miastach wielkości 20-50 tys. mieszkańców, często o dużym stopniu rozproszenia. Zarządzanie siecią jest tu także dużym wyzwaniem, szczególnie gdy mamy do czynienia ze stratami wody.
Jeśli chodzi o sieć kanalizacyjną, często dostają się do kanalizacji niepożądane wody przypadkowe czy infiltracyjne, które zwiększają koszty oczyszczania ścieków. Monitoring pozwala w tym przypadku stwierdzić, gdzie i w jakiej ilości występują nieszczelności, a zatem wskazać priorytety renowacji sieci.
TŚ: Czyli modelowanie i monitoring służą nie tylko bieżącemu zarządzaniu, ale ułatwiają planowanie inwestycji...
PM: To jedna z podstawowych korzyści wynikających z wdrożenia modeli matematycznych. W ten sposób można oszacować, jakie inwestycje powinny być przeprowadzone w ciągu najbliższych 5-10, a nawet 20 lat. Miasta rozwijają się w bardzo różnym tempie. Rolą modelu hydraulicznego może być sprawdzenie, czy dana sieć wodociągowa, kanalizacyjna lub deszczowa jest w stanie podołać rozwojowi miasta. Można w ten sposób przeanalizować wiele scenariuszy (np. rosnącej liczby ludności czy rosnącego zużycia wody), albo sprawdzić, czy istniejąca infrastruktura jest wystarczająca wobec nowych inwestycji w dowolnej części systemu wodociągowego czy kanalizacyjnego.
TŚ: Często zdarza się, że trzeba budować nowy wodociąg?
PM: To zdarza się rzadziej. W Polsce wodociągi są zazwyczaj przewymiarowane – budowano je wiele lat temu i zakładano wówczas dużo szybszy rozwój miast, liczono też na dużo większe zużycie wody przez mieszkańców w stosunku do obecnego. Tymczasem w ostatnim dziesięcioleciu zużycie wody spada, stwarzając pewne problemy z jej jakością.
Wodociągi muszą wówczas częściej płukać sieci wodociągowe. Pomocny w tych czynnościach może być także program do modelowania pozwalający zaplanować płukanie w optymalny sposób - przy pomocy zaworów, bez ingerencji w hydraulikę systemu.
TŚ: A co z wymianą starych rur – to przecież ona powinna być priorytetem...
PM: Tak, wszystkie spółki mają budżety na odtwarzanie/renowację starych rur, jest to właściwie niekończący się temat. Naturalnie odchodzi się od azbestocementu, polepszają się technologie, np. wykorzystuje się coraz więcej materiałów PVC/PE o większej żywotności. Niemniej o rurociągi wykonane z lepszych materiałów też trzeba dbać i z czasem je wymienić.
Bywa jednak, że wystarczy wymiana fragmentu sieci wodociągowej, aby znacznie poprawić przepustowość systemu. W wytypowaniu takiego tzw. wąskiego gardła może pomóc właśnie model sieci wodociągowej czy kanalizacyjnej.
Rozmawiała Ewa SzekalskaDziennikarz
