180
MINISTERUL EDUCAŢIEI, CERCETĂRII, TINERETULUI ŞI SPORTULUI UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCŢII BUCUREŞTI Facultatea de HIDROTEHNICĂ Catedra de Inginerie Sanitară şi Protecţia Apelor Ing. Eduard Dineţ OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT DE VEDERE AL CALITĂŢII APEI - TEZĂ DE DOCTORAT - Conducător ştiinţific Prof.univ.dr.ing. Marin SANDU - Bucureşti 2010 -

OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

MINISTERUL EDUCAŢIEI, CERCETĂRII, TINERETULUI ŞI SPORTULUI

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCŢII BUCUREŞTI

Facultatea de HIDROTEHNICĂ

Catedra de Inginerie Sanitară şi Protecţia Apelor

Ing. Eduard Dineţ

OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT DE VEDERE

AL CALITĂŢII APEI

- TEZĂ DE DOCTORAT -

Conducător ştiinţific

Prof.univ.dr.ing. Marin SANDU

- Bucureşti 2010 -

Page 2: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Prefaţă

Prefaţă

Lucrarea de faţă a apărut dintr-o necesitate obiectivă privind tendinţa de dezvoltare a reţelelor de distribuţie. Începând cu anii 2000 rata de dezvoltare a reţelelor de distribuţie a cunoscut o tendinţă ascendentă, iar în ultimii 3-4 ani această tendinţă s-a menţinut relativ constantă, la un nivel de 7-8% pe an din lungimea existentă. Această este o consecinţa directă a implementării programelor de investiţii din cadrul Planului Operational Sectorial de Mediu.

Dezvoltarea reţelelor de distribuţie implică o serie de probleme generate în principal de starea reţelelor de distribuţie existente. Exploatarea reţelelor prezintă riscuri datorită materialelor deficitare din alcătuirea acestora, starea construcţiilor anexe, variaţii ale regimului de funcţionare, dezvoltări anterioare realizate funcţie de cerinţe de moment.

Această situaţie conduce la o stare permanentă de avarie în reţelele de distribuţie, cu probleme deosebite de asigurare a necesarului de apă, calităţii apei, controlului pierderilor de apă, asigurarea continuităţii serviciului pentru consumatori.

În acest context, lucrarea de faţă propune o metodologie de abordare şi soluţiile de rezolvare a problemelor pe care le ridică un sistem de distribuţie.

Lucrarea are la baza sinteza studiilor şi cercetărilor efectuate pe plan mondial şi a studiilor şi cercetărilor efectuate de colectivul catedrei ISPA din U.T.C.B. in ultimii 10 ani, din care autorul a făcut parte.

Doresc să exprim mulţumiri şi recunoştinţă domnului Prof.univ.dr.ing. Marin SANDU, care în calitate de conducător ştiinţific mi-a oferit un sprijin total pe tot parcursul pregătirii tezei de doctorat.

Mulţumesc tuturor membrilor colectivului coordonat de Prof.dr.ing. Marin Sandu, în mod deosebit domnului Prof. dr.ing. Gabriel Racoviteanu, precum şi tuturor celor care pe parcursul elaborării lucrării mi-au oferit un sprijin total şi dezinteresat.

Familiei mele, prietenilor apropiaţi, mulţumiri şi recunoştinţă pentru înţelegere şi sprijin moral oferit.

Eduard Dineţ

Page 3: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Cuprins

i

Cuprins

1 Introducere...............................................................................................................3

2 Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual....................................5

2.1 Date generale ....................................................................................................5

2.2 Modelarea hidraulică a sistemelor de distribuţie apă .....................................10

2.2.1 Etape necesare stabilirii modelului..........................................................10

2.3 Metode de calcul folosite în elaborarea modelelor ........................................12

2.3.1 Calculul reţelelor de distribuţie a apei folosind analiza inelară ..............12

2.3.2 Calculul reţelelor de distribuţie a apei folosind analiza nodală ..............16

2.3.3 Calculul reţelelor de distribuţie a apei folosind metoda hibrid nod-inel (Rossman 2000) [23] .............................................................................................17

2.3.4 Calculul reţelelor de distribuţie a apei în regim permanent folosind modele specifice regimului nepermanent (D. Cioc) .............................................17

2.3.5 Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie în regim nepermanent........18

2.4 Aspecte ale dimensionării tehnico-economice a reţelelor de distribuţie........25

3 Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie .......................................27

3.1 Balanţa cantităţilor de apă ..............................................................................27

3.2 Componentele apei care nu aduce venituri.....................................................28

3.2.1 Consumul autorizat nefacturat.................................................................28

3.2.2 Pierderi aparente ......................................................................................29

3.2.3 Consum neautorizat .................................................................................29

3.2.4 Erori de contorizare la consumator..........................................................29

3.2.5 Pierderile de apa si presiune in retea .......................................................29

3.2.6 Avariile in functie de presiune.................................................................30

3.3 Managementul cantitatilor de apa care nu aduce venit (NRW) .....................32

3.3.1 Experienta internationala.........................................................................32

3.3.2 Perioada necesara de reducere a pierderilor ............................................33

3.4 Metode pentru gestionarea pierderilor reale de apa .......................................34

Page 4: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Cuprins

ii

3.4.1 Controlul pierderilor reale prin implementarea tehnologiei de administrare a scurgerilor active ...........................................................................41

3.5 Analiza pe componente, conceptul BABE – Bursts and Background Estimation .................................................................................................................44

3.5.1 Analiza pe componente a pierderilor reale anuale ..................................44

3.6 Evaluarea pierderilor de apa din punct de vedere economic..........................46

3.7 Indicatori de performanta ...............................................................................48

3.7.1 Exprimarea pierderilor.............................................................................52

3.8 Retele de distributie a apei potabile in Romania. Starea actuala ...................53

3.8.1 Starea constructiei retelelor de distributie ...............................................53

3.8.2 Indicatori de performanta conform metodologie IWA............................55

4 Calitatea apei în reţelele de distribuţie. .................................................................58

4.1 Impactul sistemelor de distribuţie asupra calităţii apei potabile ....................58

4.2 Modelarea calităţii apei în reţeaua de distribuţie ...........................................69

4.2.1 Etape necesare stabilirii modelelor..........................................................69

4.2.2 Metode de calcul folosite în elaborarea modelelor de calitate ................71

4.3 Programe de calcul utilizate în modelarea calităţii apei potabile (EPANET, QUALNET) ..............................................................................................................76

4.3.1 Programul EPANET [23], [34]................................................................76

4.3.2 Programul QUALNET [34].....................................................................78

5 Reţeaua de distribuţie din cartierul Prundu, municipiul Piteşti. Studiu de caz.....80

5.1 Descrierea situaţiei existente a reţelei de distribuţie ......................................80

5.1.1 Date generale ...........................................................................................80

5.1.2 Analiza funcţionarii reţelei de distribuţie Prundu ...................................82

5.2 Analiza comportării hidraulice a reţelei de distribuţie Prundu – Piteşti ........91

5.3 Analiza variaţiei calităţii apei în reţeaua de distribuţie Prundu – Piteşti .......94

5.4 Propuneri pentru îmbunătăţirea siguranţei distribuţiei apei în zona Prundu 100

6 Siguranta retelelor de distributie a apei...............................................................108

6.1 Evaluarea riscului in retelele de distributie a apei........................................108

6.2 Model de calcul al impactului retelelor de distributie apa potabila .............111

Page 5: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Cuprins

iii

6.3 Elemente de prioritizare a reabilitarii/dezvoltarii retelelor de distributie a apei si retelelor de canalizare..........................................................................................114

6.3.1 Randamentul retelelor de distributie .....................................................116

6.4 Fiabilitatea sistemului de distributie a apei ..................................................117

6.4.1 Solutii pentru cresterea fiabilitatii retelelor de distributie.....................118

6.5 Analiza sigurantei retelei de distributie Prundu ...........................................119

7 Concluzii generale ...............................................................................................121

7.1 Conţinutul lucrării.........................................................................................121

7.2 Elemente originale, contribuţii .....................................................................125

7.3 Perspective de dezvoltare .............................................................................126

Bibliografie.................................................................................................................128

ANEXA 1 ...................................................................................................................134

ANEXA 2 ...................................................................................................................155

ANEXA 3 ...................................................................................................................165

Page 6: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 1. Introducere

3

1 Introducere

Activitatea socială şi economică a societăţii umane se bazează indiscutabil pe utilizarea resurselor naturale, în special a celor regenerabile, pe care le oferă încă planeta noastră. Oricare ar fi, nivelul de exploatare şi utilizare al resurselor, acestea se diminuează sau se degradează, din aceste motive protejarea resurselor trebuie sa constituie una din prioritatile societatii umane.

Dezvoltarea urbană este un proces complex şi continuu, care se derulează pe baza unor politici şi programe specifice, care inevitabil vizează şi resursele de mediu, însă de cele mai multe ori acestea sunt tratate global, implicit şi indirect. Acest fapt impune o analiză amănunţită a programelor de dezvoltare urbană, pentru a evidenţia explicit resursele de mediu vizate şi pentru a putea stabili elementele care ar trebui avute în vedere pentru evaluarea unor posibili coeficienţi sau factori care influenţează fiecare resursă de mediu în parte.

In conditiile cresterii costului energiei si al recunoasterii caracterului limitat al resurselor, optimizarea functionala si energetica a sistemelor de alimentare cu apa, nu poate fi asigurata decat printr-o abordare sistemica care, pornind de la obiectivele strategice urmarite pe termen lung, trateaza alimentarea cu apa ca un sistem fundamental al infrastructurii de baza, a carui functionare – ce conditioneaza evolutia intregului ansamblu socio-spatial in care se integreaza – trebuie realizata cu un consum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea apei.

Elementele determinante în alegerea schemei de alimentare cu apă sunt calitatea, cantitatea şi presiunea apei cerute la consumator, precum şi condiţiile privind sursele de apă disponibile şi calitatea acestora, poziţia consumatorului fata de sursă, studiile hidrogeologice, hidrochimice şi topografice necesare pentru a stabili amplasamentele cele mai avantajoase.

Datorita schimbărilor demografice şi a modificării caracteristicilor cerinţelor de apă ale populaţiei, în marile aglomerări urbane, apar următoarele situaţii:

neconcordanţa între debitul cerut şi cel asigurat; aceasta face imposibila alimentarea cu apă în regim continuu, îndeosebi în zonele înalte, cu toate consecinţele care derivă din aceste situaţii nefavorabile: risipa de apă, suprasolicitarea reţelei de distribuţie în orele de funcţionare, regimuri nefavorabile ale instalaţiilor de pompare, valori sporite ale consumului specific de energie pentru pompare, cheltuieli ridicate de exploatare;

indicatorii de performanta energo-economici (consumurile specifice de energie şi cheltuielile totale medii anuale pe m3 apa furnizată) iau valori

Page 7: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 1. Introducere

4

sensibil mai mari decât cele asigurate de tehnologiile disponibile, conducând la o reducere drastica a competitivităţii serviciului de alimentare cu apa.

Sistemele de distribuţie au fost concepute pentru a asigura: presiunea şi necesarul cantitativ de apă. Cele mai multe posibilităţi ca apa să îşi modifice calitatea apar între staţia de tratare şi consumator.

În aceste condiţii s-a impus demararea unor programe adecvate de retehnologizare şi modernizare a sistemelor de alimentare cu apă, prin care – cu un consum raţional de resurse, să asigure:

capacitate de furnizare a apei corespunzător cerinţelor în situaţia actuală şi de perspectiva a consumatorilor;

îmbunătăţirea calitativă a deservirii consumatorilor prin alimentarea continua cu apa a acestora si realizarea unor presiuni adecvate cerinţelor;

furnizarea unui produs sigur din punct de vedere al sănătăţii umane.

În ultimii ani în România a avut loc o dezvoltare şi retehnologizare a sistemelor de alimentare cu apă şi canalizare impusă de:

conectare insuficienta a populaţiei la sistemele de alimentare cu apa;

starea precară a sistemelor de alimentare cu apa existente (conducte vechi de oţel şi azbociment);

număr mare de avarii în reţelele de distribuţie;

întreruperi frecvente ale furnizării apei;

grad de contorizare scăzut;

pierderi de apa mari în sistemele de distribuţie a apei.

În acest context, lucrarea de faţă îşi propune să prezinte o metodologie de abordare şi soluţiile de rezolvare a problemelor pe care le ridică un sistem de distribuţie, plecând de la premisele prioritare:

asigurarea siguranţei consumatorilor prin calitatea apei furnizate;

reducerea numărului de persoane afectate de întreruperea furnizării apei;

reducerea cantităţilor de apă care nu aduc venit (NRW);

elaborarea strategiilor de reabilitare/retehnologizare a reţelelor de distribuţie bazate pe programe de calcul hidraulic şi de calitatea apei şi GIS.

Page 8: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

5

2 Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

2.1 Date generale

În sistemul centralizat de alimentare cu apă reţeaua de distribuţie reprezintă complexul de lucrări principal în asigurarea serviciilor de calitate pentru consumatori. Condiţiile fundamentale pe care trebuie să le îndeplinească sistemul (complexul) reţea de distribuţie sunt: continuitate în distribuţia apei şi siguranţă în furnizarea apei fără risc din punct de vedere al sănătăţii oamenilor.

Reţeaua de distribuţie reprezintă interfaţa între producătorul de apă şi consumator şi este un element dinamic, în continuă transformare, atât din punct de vedere al caracteristicilor structurii interne a conductelor, parametrilor hidraulici, cât şi din punct de vedere al dezvoltării tehnologice (se dezvoltă simultan cu comunitatea).

În ipoteza curgerii permanente a apei în conductele reţelei de distribuţie, calculul hidraulic urmăreşte stabilirea diametrelor conductelor reţelei de distribuţie în funcţie de debitele cerinţei de apă şi a presiunilor de serviciu necesare astfel încât presiunea de serviciu să fie asigurată.

Pentru debite, ipotezele de calcul ale reţelelor de distribuţie sunt cele prevăzute în normele în vigoare pentru dimensionare şi verificare.

Ipoteza de dimensionare, debitul de calcul se obţine prin însumarea debitului orar maxim al cerinţei de apă în reţea şi debitul de funcţionare pentru toate incendiile interioare simultane cu asigurarea presiunii necesare funcţionării hidranţilor interiori.

QIIC = Qs orar max + kp (2.1) ien

1iijqn

unde: Qs orar max – cerinţa max. orară definită cf. STAS 1343/2006;

kp – coeficient de pierderi inevitabile.

Ipotezele de verificare sunt:

1. Debitul maxim orar cu restricţii şi debitul hidranţilor exteriori pentru toate incendiile teoretic simultane cu asigurarea presiunii de serviciu necesare la hidranţii exteriori:

QIIV = aQs orar max + kp (2.2) ien

1ieq

unde: a – coeficient de reducere a cerintei max. orare (0,6 – 0,7)

Page 9: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

6

2. Debitul maxim orar şi debitul maxim al hidranţilor interiori pentru un incendiu şi debitul hidranţilor exteriori pentru restul incendiilor simultane cu asigurarea presiunii de serviciu necesară la hidranţii interiori:

QIIV = Qs orar max + kp ( + q1n

1ie

ie

q ii max) (2.3)

3. Debitul de verificare pentru alimentarea contra-rezervoarelor (rezervoare de capăt) prin conductele reţelei la orele de consum minim:

QIIV = Qs orar min + Qtranzit (2.4)

Reţelele de distribuţie sunt asimilate cu grafuri conexe plane, compuse dintr-un set de bare (tronsoane) care pot reprezenta conducte, pompe sau armături şi dintr-un set de noduri care pot reprezenta rezervoare sau intersecţii de conducte.

Pentru o reţea având un singur nod cu nivel piezometric cunoscut se poate stabili următoarea relaţie:

T = I + N – 1 (2.5)

T = nr. tronsoane

N – nr. de noduri

I – nr. inele

În cazul particular, pentru o reţea ramificată cu I = 0, rezultă T = N – 1, adică numărul tronsoanelor este întotdeauna mai mic cu o unitate decât numărul nodurilor, fapt ce simplifică calculul hidraulic.

Dacă între cele N noduri sunt Z noduri a căror cote piezometrice sunt cunoscute, numărul de inele închise rămâne neschimbat, dar se adaugă Z – 1 inele deschise. Fiecare inel deschis leagă un nod de nivel piezometric determinat (rezervor) sau un nod cu o relaţie între nivelul piezometric şi debit (figura 2.1).

Figura 2.1. I, II – inele închise; III – inel deschis (SP-1-2-3-4-R-SP)

Page 10: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

7

Ca urmare numărul de inele independente, necesare şi suficiente pentru definirea unei configuraţii de reţea se stabileşte cu relaţia:

I = (T – N + 1) + (Z – 1) = T + Z – N (2.6)

Într-o reţea de distribuţie variabilele sunt: debitul pe fiecare tronson (qij), diametrele tronsoanelor (dij) şi presiunile la noduri (Hi; Hj) sau pierderea de sarcină între două noduri (hij), unde i şi j sunt numerele nodurilor. Din aceste trei seturi de variabile două sunt independente deoarece pierderea de sarcină (hij) este legată de debit printr-o relaţie determinată, care sub formă generală se poate scrie:

hij = Hi – Hj = Mij2ij (2.7) q

în care Mij este modulul de rezistenţă hidraulică al tronsonului ij.

O reţea inelară în regim permanent este echilibrată când sunt satisfăcute următoarele două condiţii:

1. Conservarea (continuitatea) debitului. În toate nodurile j, în afară de cel de alimentare A, suma algebrică a debitelor este nulă, adică:

fj = ; j A; j = 2 ... N (2.8) 0Cq j

N

1iji

ij

unde fj reprezintă suma algebrică a debitelor din nodul j (neînchiderea); qij – debitul tronsonului ij cu semnul (+) pentru debitele care pleacă din nodul j şi semnul (-) pentru debitele care intră în nodul j; Cj – debitul de consum al nodului, cu aceeaşi convenţie de semne.

Numărul acestor ecuaţii este egal cu N-1. În particular, pentru reţeaua ramificată (I = 0; T = N – 1) numărul ecuaţiilor de nod sunt suficiente pentru determinarea debitelor necunoscute qij.

2. Conservarea energiei. Pentru reţeaua inelară, debitele pe tronsoane trebuie să satisfacă şi condiţia ca suma algebrică a pierderilor de sarcină (hij) pe tronsoanele aparţinând unui inel m să fie zero, adică:

Page 11: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

8

fm = ; m = 1 ... I; h0h

1ijmij

ij

ij = Hi – Hj (2.9)

În rezolvarea ecuaţiilor pentru calculul hidraulic al reţelei de distribuţie intervin ca necunoscute diametrele tronsoanelor prin intermediul modulului de rezistenţă hidraulic, de aceea este necesar să se stabilească diametrele reţelei printr-un calcul de pre-dimensionare.

Deoarece pentru echilibrarea reţelei se folosesc relaţiile de continuitate (debit) şi energie, sistemul de ecuaţii neliniare care trebuie rezolvat poate avea ca dimensiuni: numărul inelelor I (sistemul ecuaţiilor de inel prin care se face analiza inelară); numărul nodurilor N (sistemul ecuaţiilor de nod prin care se face analiza nodală); numărul tronsoanelor T (sistemul ecuaţiilor de tronson).

Calculul hidraulic al unei reţele inelare în regim permanent revine la rezolvarea unui sistem de n ecuaţii algebrice neliniare cu n necunoscute, numărul lor fiind în cele mai multe cazuri foarte mare.

Rezolvarea acestui sistem se realizează folosind metoda Newton-Raphson sau metoda de tip relaxare Cross-Lobacev care se pretează şi la rezolvări cu procedee manuale a unor reţele de dimensiuni mici.

Metoda Newton-Raphson constă în următoarele:

Fie sistemul de ecuaţii neliniare cu n necunoscute formulate matriceal:

F(X) = {f1(x1, x2, ..., xn), ..., fn(x1, x2, ..., xn)} = 0

nde: X = { x1, x2, ..., xn} este vectorul a n necunoscute sau variabile de iteraţie.

iţială (aproximativă) X0 căreia i s ătoare.

La o iteraţie i, o ap ţine astfel:

X (x , x , ..., x ) = - F(X )/J (2.12)

(2.10)

u

Soluţia sistemului se obţine plecând de la o valoare ine adaugă succesiv vectori de corecţie cu o normă descresc

roximare mai bună se ob

Xi = Xi-1 + Xi (2.11)

cu: i 1 2 n i-1 i-1

Page 12: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

9

sau: Ji-1Xi = - F(Xi-1) (2.13)

i-1 şi F(Xi-1) sunt matricea Jacobiană şi respectiv vectorul neînchiderilor pentru vectorul X de la pasul de iteraţie i-1; X – vectorul corecţiilor la pasul i al proces

Un element al matricii Jacobiene de pe linia i şi coloana j se defineşte ca:

J =

unde:

Ji-1 i

ului de iteraţie.

ijjx

n21i )x...,,x,x(f (2.14)

rii funcţionării sau a exti ului sistemului de

Calculele se continuă până când un criteriu de precizie este satisfăcut (de exemplu valoarea maximă a unei necunoscute; norma vectorului X sau un număr de iteraţii).

Pentru proiectarea unui sistem de distribuţie a apei, a simulănderii unui sistem existent este necesară constituirea model

distribuţie supus analizei.

Modelul are în componenţa sa două elemente fundamentale:

un program pentru rezolvarea sau analiza reţelei, care este un program pentru calculator cu care se determină debitele, cotele piezometrice şi pierderile de sarcină pe tronsoane;

un set de date (sub formă de fişiere) care stabilesc pentru o reţea concretă date pentru configurarea reţelei, date pentru consumul distribuit de apă în reţea şi date privind modul de operare al reţelei.

Se consideră că s-a realizat un model de calcul pentru un sistem de distribuţie a apei atunci când programul de calcul cu setul de date iniţiale specifice sistemului determină necunoscutele sistemului (debite pe tronsoane şi presiuni în noduri).

Pentru validarea modelului trebuie efectuată calibrarea acestuia. Calibrarea constă în ajustarea iterativă a parametrilor de intrare, astfel încât rezultatele furnizate de model să se încadreze în limite acceptabile, cât mai apropiate de datele reale din teren. Numai după calibrarea modelului se pot face orice fel de simulări privind funcţionarea sistemului, reabilitarea tronsoanelor sau extinderea sistemului fără riscul de a obţine rezultate eronate.

Page 13: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

10

2.2 Modelarea hidraulică a sistemelor de distribuţie apă

2.2.1 Etape necesare stabilirii modelului

Problemele pe care le ridică proiectarea, execuţia şi exploatarea sistemelor de distribuţie a apei la nivelul de dezvoltare atins în prezent pot fi rezolvate numai prin modelarea acestor sisteme.

În utilizarea modelelor pentru sistemele de distribuţie a apei se parcurg următoarele etape:

1. crearea modelului;

2. calibrarea modelului;

3. utilizarea modelului pentru analiza sistemului existent sau extinderii acestuia şi dimensionarea unui sistem nou pentru exploatarea sistemului.

Un model al sistemului cuprinde un program de rezolvare pentru determinarea debitelor si presiunilor în secţiunile sistemului şi un set de date care descriu:

caracteristicile fizice ale sistemului simulat;

caracteristicile de operare ale sistemului (presiuni limită în reţea, nivele apă în rezervoare, înălţimi de pompare);

caracteristicile consumului (mărimile consumurilor la noduri).

Datele folosite pentru modelare trebuie sa fie apropiate de cele reale.

Programul de rezolvare a sistemului reprezintă transpunerea numerică utilizabilă la un calculator a modelului matematic al sistemului.

Sistemele de distribuţia apei fiind sisteme sub presiune, parametrii semnificativi sunt debitul şi presiunea (cota piezometrică). Deoarece dependenţa dintre aceşti parametri este neliniară pentru toate componentele sistemului, asamblarea acestor componente prin aplicarea legilor de mişcare a apei în sistem (continuitatea/conservarea debitului la noduri şi a energiei pe inele independente) conduce la un model (sistem) neliniar, pentru care se poate aplica o metodă de rezolvare matematică.

Pentru modelarea sistemului de distribuţie a apei, alcătuit din conducte, rezervoare, staţii de pompare, diferite tipuri de armături, sunt necesare cunoaşterea modului de alcătuire a sistemului şi modelele fiecărei componente.

În formularea modelului se consideră ca bază sistemul alcătuit din conducte conectate la noduri. Restul de componente se tratează separat, după care se introduc în sistemul de bază.

Page 14: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

11

Abordarea rezolvării sistemelor de distribuţie a apei de dimensiuni mari ia în consideraţie o schematizare a sistemului prin considerarea doar a conductelor mai mari decât o dimensiune impusă. Zonele excluse participă cu debit în nodurile cele mai apropiate. Conductele în serie sau paralel pot fi grupate prin conducte echivalente. Zonele eliminate se pot analiza separat.

În funcţie de mărimea diametrelor conductelor luate în considerare se pot adopta următoarele modele:

un model de structură (Dn ≥ 400 mm). Acest model este un instrument pentru studiul îmbunătăţirii şi extinderii nucleului principal al reţelei;

un model general (Dn ≥ 200 mm) care cuprinde toate arterele; modelul general este un instrument de bază al exploatării curente a reţelei;

un model "complet" (Dn ≥ 80 mm) care cuprinde toate conductele inclusiv cele de serviciu; cu acest model se pot lua decizii privind racordarea de noi abonaţi (prin branşamente noi) şi analiza calităţii apei în sistem.

Modelarea sistemului se poate face la un consum orar (de regulă ora de consum maxim şi dacă este cazul la ora de consum minim pentru umplerea rezervoarelor) sau se poate face o simulare pe o perioadă extinsă (24 ore) cu care se pot dimensiona/urmări variaţia presiunilor şi debitelor, funcţionarea pompelor sau rezervoarelor şi evoluţia calităţii apei în sistem.

Utilizarea practică a modelului se poate face numai după calibrarea lui la condiţiile concrete de lucru ale sistemului.

Calibrarea modelului constă în ajustarea iterativă a datelor de intrare în aşa fel încât datele de ieşire să redea corect valorile parametrilor determinaţi pe teren. Calibrarea este o etapă importantă în realizarea unui model viabil pentru studiul sistemului. În practică, calibrarea se face cu anumite grade de acurateţe funcţie de obiectivele urmărite.

Principalele utilizări ale modelelor sunt: dimensionarea componentelor sistemului, studii pentru diagnosticarea sistemului, studii pentru dezvoltarea de perspectivă, studii privind exploatarea şi asistent al proceselor de operare în cazul unui sistem cu componente automatizate.

În faza superioară de modelare se realizează integrarea pachetului modelator al sistemului cu alte pachete de programe cum ar fi sistemul SCADA (supervisory control and data acquisition), utilizat pentru realizarea calibrării şi exploatării, GIS (geographic information system) pentru introducerea directă a datelor legate de configuraţia şi caracteristicile sistemului şi sistemul de informaţii asupra evoluţiei consumului (încărcării reţelei) CIS (customer information system).

Page 15: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

12

DATELE RETELEI

- Conducte- Noduri- Rezervoare, SP

DATE DE CONSUM

- Masuratori- Consumuri

DATE DE EXPLOATARE- Presiuni- Debite- SCADA

PROGRAMUL DE REZOLVARE AL RETELEISETUL DE DATE

MODELUL RETELEIAJUSTARICALIBRARE

APLICATIIMODELUL CALIBRAT

În figura următoare este prezentat (Cesario, 1995) o schemă a procesului de modelare a unui sistem de distribuţie a apei potabile.

Figura 2.2. Schema procesului de modelare a unui sistem de distribuţie a apei

2.3 Metode de calcul folosite în elaborarea modelelor

2.3.1 Calculul reţelelor de distribuţie a apei folosind analiza inelară

Analiza inelară foloseşte ecuaţiile de inel (conservarea energiei). În cazul folosirii ecuaţiilor de inel se cunoaşte o repartiţie iniţială a debitelor pe tronsoane care satisfac continuitatea debitelor, iar scopul urmărit este de a satisface conservarea energiei pe inele independente corectând succesiv debitele inelelor.

Fie Q0( ) o aproximare iniţială a debitelor pe tronsoane, unde indicii ij=1...T specifică debitele iniţiale pe cele T tronsoane ale reţelei inelare.

0T

01 q...q

Page 16: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

13

Fie Q( ) o corecţie a debitelor pe inele independente la un pas oarecare al procesului de iteraţie.

M1 Q,...,Q

Ţinând seama şi de influenţa inelelor adiacente, ecuaţia de conservare a energiei şi relaţia între pierderi de sarcină si debite, se poate scrie:

fm = , m = 1 ... I (2.15)

T

1ijmij

I

1l

2l

)ij(ml

0ijij 0)Qq(M

unde: este: )ij(ml

• 1 dacă inelele m şi l sunt adiacente şi tronsonul ij este parcurs în acelaşi sens; • - 1 dacă inelele m şi l sunt adiacente însă tronsonul ij este parcurs în sensuri opuse; • 0 dacă inelele m şi l nu sunt adiacente.

Pentru rezolvare se aplică metoda Newton-Raphson la sistemul ecuaţiilor de inel.

Analiza inelară a reţelelor de distribuţie a apei folosind metoda Newton-Raphson comportă următoarele etape:

- alegerea unei repartiţii iniţiale a debitelor pe tronsoane (care poate fi supusă unui criteriu dat);

- predimensionarea tronsoanelor reţelei;

- generarea sistemului de ecuaţii;

- rezolvarea sistemului de ecuaţii de inel;

- stabilirea parametrilor hidraulici (debit, viteze şi pierderi de sarcină pe tronsoane, cote piezometrice şi presiuni disponibile la noduri).

Pentru a arăta modul de aplicare a corecţiilor de debite pe inele cunoscând o repartiţie iniţială a debitelor pe tronsoane care satisface condiţia de continuitate la noduri se consideră reţeaua din figura 2.3.

Page 17: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

14

1

2 3 4

5 6

7 8 9

hI

qI

I II

III IV

C2 C3 C4

C6

C9C8C7

q 2-30 q 3-4

0

q1-50 q 5-6

0

q 7-80 q 8-9

0

q1

-70q

1-20

q5-

80

q5-

30

q9-

60

q4-

60

hII

qII

hIII

qIII

hIV

qIV

Figura 2.3. Reţea inelară (model pentru calcul)

Se presupune că fm 0 şi că neînchiderea h pentru toate inelele este în sens orar.

Pentru a realiza conservarea energiei se corectează debitele iniţiale pe fiecare inel cu mărimile qI ... qIV luate cu semn contrar lui h. În felul acesta nu se schimbă continuitatea debitelor la noduri, dar se realizează o reducere a neînchiderii h pentru fiecare inel. Pentru cazul din figura 2.3 cele I ecuaţii de inel au forma (I = 4) - ecuaţiile (2.16), (2.17), (2.18), (2.19):

(

(

(

(6

0)qqq(M)qqq(M)qq(M)qq 2III

03535

2IIII

05151

2I

03232

2I

0212

0)qqq(M)qq(M)qq(M)qqq 2IVII

06565

2II

06464

2II

04343

2III

0353

0)qq(M)qq(M)qqq(M)qqq 2III

08787

2III

07171

2IVIII

08585

2IIII

0515

0)qq(M)qqq(M)qq(M)qqq 2IV

09898

2IVIII

08585

2IV

06969

2IVII

065

M1

M5

M1

M5

Neglijând termenii 2qi sau qiqj, sistemul de ecuaţii capătă prin prelucrare forma:

IIII0

5151II0

3535II0ijij hq)qM(2q)qM(2q)qM(2 (2.20)

Page 18: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

15

IIIV0

6565IIII0ijijI

03535 hq)qM(2q)qM(2q)qM(2 (2.21)

IIIIV0

8585IIIIII0ijijI

05151 hq)qM(2q)qM(2q)qM(2 (2.22)

IVIVIV0ijijIII

08585II

06565 hq)qM(2q)qM(2q)qM(2 (2.23)

Coeficienţii necunoscutelor de pe diagonala principală reprezintă suma (pentru toate tronsoanele care compun inelul) derivatelor pierderii de sarcină pe tronson în raport cu debitul respectiv. Aceşti coeficienţi sunt întotdeauna cu semnul (+). Coeficienţii de pe diagonalele secundare au ca valoare derivata în raport cu debitul a pierderii de sarcină de pe tronsonul comun a celor 2 inele, semnul fiind (-). Termenii liberi sunt neînchiderile h de pe fiecare inel.

Cu debitele de corecţie obţinute prin rezolvarea sistemului pentru fiecare inel, se calculează noile debite pe fiecare tronson al reţelei - ecuaţia (2.24):

I0

211

21 qqq ; ; ; ; etc.

I0

321

32 qqq IIII0

511

51 qqqq IIII0

351

35 qqqq

Cu aceste debite se calculează din nou pierderile de sarcină pe tronsoanele reţelei şi se determină noile neînchideri pentru pierderea de sarcină h.

Dacă valorile neînchiderilor nu depăşesc valoarea acceptată de 0.5 m col. H2O sau 1.5 m col. H2O pe inelul de contur al reţelei, calculul se consideră încheiat. Dacă acest lucru nu se realizează se continuă operaţia de corecţie a debitelor folosind ecuaţiile sistemului anterior.

O simplificare în calcul aduce metoda Cross-Lobacev care permite şi calculul manual pentru reţele cu un număr relativ redus de inele.

Metoda Cross-Lobacev ia în considerare numai coeficienţii necunoscutelor de pe diagonala principală. Debitele de corecţie pentru fiecare inel au expresiile:

)qM(2

hq

ijij

ii (2.25)

În continuare debitele pe tronsoane se calculează cu expresiile anterioare.

Page 19: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

16

2.3.2 Calculul reţelelor de distribuţie a apei folosind analiza nodală

În cazul în care se cere analiza stării de presiune într-o reţea de distribuţie sau reţeaua conţine rezervoare, staţii de pompare, diverse armături este mai potrivită utilizarea ca necunoscute a cotelor piezometrice (Hi, Hj) adică a ecuaţiilor de nod. Deşi ecuaţiile de nod sunt mai uşor de generat se remarcă cel puţin două dificultăţi de calcul:

• tronsoanele cu pierdere de sarcină mică generează derivate parţiale cu valori foarte mari (pentru Hi = Hj derivatele devin infinite)

• frecvent apar oscilaţii în jurul soluţiei.

Având în vedere avantajele utilizării analizei nodale pentru situaţiile expuse mai sus se foloseşte în mod frecvent ca mijloc de calcul al reţelelor de distribuţie.

Folosind relaţia hij = Hi – Hj = Mij2ij debitul are expresia: q

2

1

ji2

1

ij2

1

ij2

1

ijij )HH(MhMq

(2.26)

introducând în ecuaţia de continuitate a debitului:

0C)HH(MfN

1iji

j2

1

ji2

1

ijj

(2.27)

Relaţia (2.27) extinsă la toate nodurile având cota piezometrică necunoscută conduce la un sistem de ecuaţii neliniare care, rezolvat, determină cotele piezometrice la noduri şi debitele care circulă pe tronsoane cunoscând configuraţia geometrică a reţelei şi consumurile în noduri.

Deoarece sistemul este neliniar este necesară alegerea unui set iniţial de cote piezometrice. Valorile acestor cote piezometrice se corectează succesiv până când sunt satisfăcute condiţiile de continuitate la noduri. Aceasta se poate realiza folosind metoda Newton-Raphson, cu precizarea că trebuie evitată obţinerea de puncte singulare.

Cunoscând cotele piezometrice la noduri cu ecuaţia (2.26) se pot determina debitele pe tronsoane.

Prin posibilităţile de introducere ca necunoscute a modulelor de rezistenţă şi consumurilor în noduri, metoda oferă o fiabilitate mai mare pentru analiza unei reţele

Page 20: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

17

de distribuţie. În această analiză pot fi incluse toate componentele care au o relaţie debit-pierdere de sarcină continuă.

La un nod trebuie să existe cel puţin una din următoarele necunoscute: consum în nod, cotă piezometrică la nod sau la un nod adiacent sau modulul de rezistenţă hidraulică al unui tronson concurent la nodul respectiv. Un tronson din reţeaua de distribuţie cu modul de rezistenţă necunoscut trebuie să aibă la cele două noduri adiacente cel mult o necunoscută care poate fi cota piezometrică sau consum la nod.

Prin utilizarea acestei metode de calcul se pot rezolva următoarele probleme: studierea unui sistem existent în vederea identificării caracteristicilor hidraulice, alegerea din mai multe variante a condiţiilor optime de exploatare, proiectarea optimă a unui sistem nou sau a unei extinderi.

2.3.3 Calculul reţelelor de distribuţie a apei folosind metoda hibrid nod-inel (Rossman 2000) [23]

Metoda constă în determinarea de perechi cote piezometrice-debite pentru toate nodurile, care să satisfacă simultan conservarea debitului şi energiei în nod, pornind de la un set de cote piezometrice cunoscute (fixate) în unele noduri.

Pentru debite se poate face o estimare iniţială pe fiecare tronson, care nu este necesar să satisfacă continuitatea debitului (se pot introduce ca debite iniţiale pentru conducte debitele capabile la viteza de 1 m/s).

Funcţie de cotele piezometrice impuse şi debitele pe tronsoane se determină un set de valori pentru cotele piezometrice necunoscute care satisfac conservarea energiei în nod (metoda inelară), valori în funcţie de care se calculează debitele de corecţie (metoda nodurilor). Debitele astfel corectate asigură continuitatea debitului. Procedeul iterativ se repetă până cânt sunt satisfăcute simultan ecuaţiile de conservare a debitului şi energiei în nodurile reţelei.

Acest procedeu hibrid stă la baza calculului hidraulic folosit de programul EPANET (USEPA-USA) şi a fost definitivat de Rossman în anul 2000, după multiple încercări (Hamam şi Brameller -1971; Todini şi Pilati - 1987; Osiadacz - 1987; Saldago -1988).

2.3.4 Calculul reţelelor de distribuţie a apei în regim permanent folosind modele specifice regimului nepermanent (D. Cioc)

Orice mişcare nepermanentă este caracterizată prin variaţii în timp ale presiunii şi debitului, care tind asimptotic, datorită amortizărilor prin frecare, către starea de

Page 21: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

18

regim permanent corespunzătoare condiţiilor la limită existente (variaţiile de presiune şi debit nule).

Pornind de la un algoritm de calcul pentru lovitura de berbec (ex. metoda caracteristicilor) prin extinderea perioadei de calcul pentru atenuarea variaţiilor de presiune, acestea tind către zero, situaţie corespunzătoare regimului permanent de curgere. Pornind de la faptul că atenuarea pulsaţiilor depinde de mărimea coeficienţilor de pierdere de sarcină a apărut ideea metodei de diminuare a timpului de calcul, pentru obţinerea unei soluţii rapide.

Metoda constă în multiplicarea tuturor coeficienţilor de pierdere de sarcină cu acelaşi factor n, fără să se modifice distribuţia şi valoarea presiunilor în reţea, ceea ce impune multiplicarea cotelor piezometrice cunoscute cu acelaşi factor n. În acest fel se obţine o distribuţie identică cu cea reală. La sfârşitul calculului, pentru obţinerea soluţiei corecte, toate cotele piezometrice trebuie împărţite cu factorul de multiplicare n.

Avantajul metodei constă în posibilitatea folosirii aceluiaşi program de calcul atât pentru calculul în regim nepermanent cât şi pentru calculul reţelei în regim permanent.

2.3.5 Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie în regim nepermanent

În sistemele de alimentare cu apă care au care au componente sub presiune, în mod obişnuit mişcarea apei are un caracter permanent, dar sunt situaţii în care mişcarea este nepermanentă datorită perturbaţiilor produse în exploatare de modificarea debitelor de consum, de manevrarea vanelor, pornirea şi oprirea pompelor, accidente.

Mişcările nepermanente (în regim tranzitoriu) din sistemele de alimentare cu apă fac trecerea de la un regim permanent la altul prin transformarea energiei cinetice în energie potenţială şi reciproc. Aceste transformări sunt influenţate de oscilaţiile elastice ale sistemului şi transportul în masa apei.

În regim tranzitoriu mişcarea apei poate fi lent sau rapid variabilă în funcţie de tipul de perturbaţie a condiţiilor iniţiale, de caracteristicile elastice ale apei şi ale sistemului şi de dispozitivele de protecţie.

Mişcarea rapid variabilă a apei se caracterizează prin amplitudini şi frecvenţe mari ale oscilaţiilor de presiune, influenţate mult de compresibilitatea apei şi elasticitatea materialului peretelui conductelor. Transportul de masă în mişcarea rapid variabilă este neglijabil. Acest tip de mişcare mai poartă numele de lovitură de berbec (mişcare ondulatorie).

Page 22: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

19

Mişcarea lent variabilă a apei este mişcarea cu amplitudini şi frecvenţe mici ale oscilaţiilor de presiune, dar cu transport de masă important în sistem; efectele elastice sunt neglijabile. Acest tip de mişcare mai poartă numele de mişcare oscilatorie sau oscilaţie în masă.

O reţea de distribuţie poate fi echipată cu pompe, rezervoare, diverse tipuri de armături. Pornirea sau oprirea pompelor, manevre rapide de vane, eliminarea necontrolată a unor pungi de aer din reţea, întreruperea accidentală a alimentării cu energie a pompelor, avarierea unor conducte, etc. sunt cauzele apariţiei loviturii de berbec (şocului hidraulic) adică a unei mişcări rapid variabilă cu variaţii de presiune care se propagă sub forma unor unde care în diverse secţiuni de control creează suprapresiuni sau subpresiuni faţă de presiunea în regim permanent.

Mărimea amplitudinii suprapresiunii sau a subpresiunii (vacuumului) depinde de timpul efectuat pentru manevră, de elementele geometrice ale conductei (lungime, diametru, grosimea peretelui) de densitatea apei, de caracteristicile elastice ale apei şi ale conductelor, de viteza iniţială a apei şi variaţia acestei viteze.

Pentru sisteme simple, de exemplu rezervor cu nivel constant-conductă-vană sau staţie de pompare-conductă de refulare-rezervor, închiderea bruscă a unei vane sau întreruperea alimentării pompelor, se poate calcula variaţia maximă a presiunii cu formula lui Jukovschi.

Considerând că timpul de oprire a coloanei de apă este mai mic decât timpul de reflexie a undei de presiune, iar fenomenul se desfăşoară fără apariţia cavitaţiei şi pierderile de sarcină sunt neglijabile, variaţia maximă a presiunii se poate scrie:

p = cv (daN/m2) (2.28)

sau

H = g

vc (m) (2.29)

în care:

p – variaţia de presiune, în daN/m2;

H – variaţia de presiune, în m col. H2O;

- densitatea apei, în daN s2/m4;

v – variaţia vitezei faţă de regimul permanent, în m/s;

c – viteza de propagare a undei de presiune (celeritate), în m/s;

Page 23: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

20

g – acceleraţia gravitaţională, în m/s2.

Unda de presiune se propagă din amonte în aval cu viteza (celeritatea):

c

a

a

E

ED1

E

c (2.30)

în care:

Ea – modulul de elasticitate al apei;

- densitatea apei;

D – diametrul interior al conductei;

- grosimea peretelui conductei;

Ec – modulul de elasticitate al materialului conductei.

Valorile minime ale presiunii pot provoca aspiraţia garniturilor sau voalarea pereţilor conductei, apariţia fenomenului de cavitaţie cu ruperea coloanei de apă şi creşteri mari de presiune.

Valorile maxime ale presiunii pot duce la ruperea conductei.

Din punct de vedere analitic, prevenirea loviturii de berbec se poate realiza prin diminuarea variaţiei vitezei de curgere a apei şi modificarea caracteristicilor conductei. De regulă aceste elemente rezultă din calculele de optimizare.

Pentru calculul loviturii de berbec la reţele complexe se poate folosi metoda caracteristicilor sau metode numerice (diferenţe finite).

Metoda caracteristicilor ţine seama atât de pierderile de sarcină liniare şi locale, a diferitelor condiţii de contur, cât şi de termenii cu pondere mică din ecuaţiile mişcării.

Pentru un tronson din reţeaua de distribuţie cu pierderi de sarcină liniare, ecuaţiile mişcării (dinamice şi de continuitate) care descriu lovitura de berbec formează un sistem de ecuaţii diferenţiale cu derivate parţiale, cvasiliniar de tip hiperbolic de forma:

Page 24: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

21

0VVgD2t

V

g

1

x

H

(2.31)

0x

V

g

c

t

H 2

(2.32)

În acest sistem variabilele independente sunt: x – distanţa de-a lungul tronsonului, în m; t – timpul, în s, iar variabilele dependente (parametrii căutaţi): H – cota piezometrică, în m; V – viteza, în m/s.

Alte notaţii: D – diametrul conductei, în m; - coeficientul de rezistenţă hidraulică Colebrook-White; c – celeritatea undei de presiune, în m/s; g – acceleraţia gravitaţională.

Metoda caracteristicilor transformă ecuaţiile (2.31) şi (2.32) în patru ecuaţii cu derivate totale.

Având în vedere că V<<c, ecuaţiile se pot scrie:

0VVD2dt

dV

dt

dH

c

g

(2.33)

cdt

dx (2.34)

Semnul plus din relaţia (2.33) se referă la curba caracteristică directă, iar semnul minus la curba caracteristică indirectă.

Deoarece în metodele de calcul actuale celeritatea se consideră constantă pentru o conductă dată, ecuaţiile (2.34) reprezintă linii drepte în planul (x, t) de-a lungul cărora ecuaţiile (2.33) sunt compatibile. În cazul în care conducta este alcătuită din mai multe tronsoane de diametre diferite, celeritatea se consideră constantă pentru fiecare tronson de conductă.

Folosind forma de scriere în diferenţe finite între punctele P şi A şi între P şi B (figura 2.4) pentru ecuaţiile (2.33) şi (2.34) acestea capătă următoarele forme:

• pentru curba caracteristică directă:

0tVVD2

)HH(c

gVV AAAPAP

(2.35)

Page 25: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

22

)tt(cxx APAP (2.36)

• pentru curba caracteristică indirectă:

0tVVD2

)HH(c

gVV BBBPBP

(2.37)

)tt(cxx BPBP (2.38)

Utilizând ecuaţiile anterioare pentru un tronson de conductă, prin împărţirea acestuia în sectoare de calcul, se obţine o reţea de caracteristici care permite obţinerea soluţiilor sistemului de ecuaţii în fiecare nod al reţelei.

Figura 2.4. Schema de discretizare în sectoare de calcul

Dacă se pleacă de la condiţiile iniţiale cunoscute pentru t = t0 (mişcare permanentă), deci se cunosc valorile lui H şi V sau Q în toate secţiunile de calcul, precizând intervalul de timp de calcul cu ajutorul relaţiilor (2.36) şi (2.37):

)tt(ttc

xt BPAP

(2.39)

liniile caracteristice ce trec prin secţiunile iniţiale se intersectează la pasul următor de timp în secţiuni decalate faţă de timpul precedent.

Page 26: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

23

De exemplu, liniile caracteristice care trec prin punctele A şi B se intersectează în punctul P care aparţine secţiunii C. Cu ajutorul acestei scheme, pentru calculul vitezei VP şi înălţimii piezometrice HP în orice secţiune j, se rezolvă sistemul de ecuaţii dat de (2.35) şi (2.37) cu care se obţine:

i,1ji,1ji,1ji,1ji,1ji,1ji,1ji,1j1i,j VVVV

D2

t)HH(

c

gVV

2

1V (2.40)

i,1ji,1ji,1ji,1ji,1ji,1ji,1ji,1j1i,j VVVV

gD2

tc)VV(

g

cHH

2

1H (2.41)

Cu ajutorul acestor relaţii, calculul mărimilor V (sau Q) şi H se efectuează pas cu pas în toate secţiunile j din interiorul tronsonului la timpul i+1, funcţie de mărimile corespunzătoare cunoscute de la timpul precedent, iar pentru primul pas de calcul se utilizează condiţiile iniţiale ale problemei (regimul permanent).

Pentru capătul amonte al tronsonului, ecuaţia vitezei funcţie de cota piezometrică este:

i,1ji,1ji,1j1i,ji,1j1i,j VVD2

t)HH(

c

gVV

(2.42)

iar pentru capătul aval al tronsonului, ecuaţia vitezei este:

i,1ji,1ji,1j1i,ji,1j1i,j VVD2

t)HH(

c

gVV

(2.43)

La o reţea de distribuţie a apei se întâlnesc diferite tipuri de condiţii la limită. Acestea pot fi:

• secţiune de capăt aval (amonte) prevăzută cu vană cu închidere programată;

• secţiune de capăt aval (amonte) cu rezervor cu nivel constant;

• secţiuni de calcul cu pompă;

• secţiune cu rezervor de aer sub presiune sau castel de echilibru;

• secţiune de calcul cu ramificaţie (racord);

• secţiune de calcul cu scurgere de apă din conductă sau cu apariţia cavitaţiei, etc.

Page 27: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

24

În programul de calcul, aceste secţiuni sunt considerate noduri. Împreună cu tronsoanele adiacente pentru care caracteristicile dinamice sunt date de relaţiile (2.42) şi (2.43) formează modelul matematic al şocului hidraulic cu care se poate urmări la diverşi paşi de timp starea de presiune în reţea.

Calculul reţelelor de distribuţie la lovitura de berbec se realizează în următorii paşi:

• Se împart conductele în tronsoane de calcul;

• Se alege pasul de timp t egal cu timpul de propagare a undei de presiune pe tronsonul de lungimea cea mai mică t = l/c;

• Se calculează reţeaua de distribuţie în regim permanent;

• Se scriu ecuaţiile mişcării pe fiecare tronson de calcul;

• Se pun condiţiile de racordare în viteze (sau debite) şi presiuni (egalarea mărimilor respective în secţiunile de la capetele tronsoanelor), ţinând seama de pierderile de sarcină locală (dacă este cazul);

• În secţiunile de calcul în care intervin diverse dispozitive sau mijloace de protecţie se introduc ecuaţiile de funcţionare ale acestora;

• Se află răspunsul dinamic în H şi Q (sau V) al reţelei.

Calculul şocului hidraulic (a presiunilor maxime şi minime) care se produc în diferite secţiuni ale conductelor este obligatoriu pentru o reţea de distribuţie, datorită consecinţelor pe care le poate avea apariţia sub(supra)-presiunilor.

Pentru cazurile în care oscilaţiile de presiune la şoc hidraulic depăşesc în amplitudine valorile extreme periculoase, trebuiesc introduse sisteme de protecţie.

Sistemul de protecţie atenuează sau elimină şocul hidraulic fie în întregul sistem, fie în zonele în care siguranţa este periclitată.

Mijloacele de protecţie la şoc hidraulic pot fi clasificate în două grupe:

1. mijloace de protecţie care micşorează sau limitează amplitudinea oscilaţiilor de presiune din conducte, menţinând caracterul de mişcare rapid variabilă (vane cu închidere programată, supapă de suprapresiune, clapet cu închidere lentă, conducte de ocolire a clapeţilor, volant cu inerţie suplimentară);

2. mijloace de protecţie care transformă mişcarea rapid variabilă în mişcare lent variabilă în întreg sistemul sau numai într-o parte din el (castel de echilibru, rezervor cu pernă de aer).

Page 28: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

25

2.4 Aspecte ale dimensionării tehnico-economice a reţelelor de distribuţie

Soluţia economică pentru o reţea de distribuţie se obţine prin minimizarea costurilor de investiţie şi a cheltuielilor de exploatare.

Costurile de investiţie se dau prin formulări analitice [10]:

Ic = )bDa( ij Lij (2.44)

Energia de pompare şi costurile staţiilor sunt:

ISP =

m

ij

ij2ij

0D

LKQH Q (2.45)

unde:

a, b, α sunt coeficienţi ce rezultă din prelucrarea datelor reale de cost, inclusiv dobânda la fondul necesar pentru execuţie;

Dij – diametrele conductelor componente ale reţelei;

Lij – lungimea corespunzătoare a diametrelor conductelor;

φ – coeficient care înglobează costul specific, randamentul pompelor, coeficienţii de transformare;

K – coeficientul de rezistenţă hidraulică modificat cu coeficienţii de transformare şi coeficienţii de lucru;

m – coeficient rezultat din formularea pierderii de sarcină (de regulă 5,33);

Qij – debitul barelor din reţea;

Q – debitul total pompat în reţea;

H0 – înălţimea geodezică de pompare sau asimilată acesteia.

Pe baza calculelor analitice pentru o situaţie dată, o etapă precizată din dezvoltarea sistemului, soluţia poate să nu fie optimă deoarece:

Page 29: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 2. Calculul hidraulic al reţelelor de distribuţie. Stadiul actual

26

Materialul adoptat nu este cel mai indicat pentru ca s-a respectat tendinţa etapei (materiale la modă: 2010 – PEID, PAFSIN) şi în timp apar probleme de oboseală, îmbătrânire, cedare cu efecte privind creşterea avariilor;

Lipsa întreţinerii permanente: curăţire periodică conducte, influenţa calităţii apei distribuite, lipsa protecţiilor totale împotriva coroziunii, ş.a., agravează starea reţelei; creşterea rugozităţii conductelor conduce la pierderi de sarcină mari;

Prin uzura utilajelor (agregatelor de pompare) se modifică randamentele faţă de cele adoptate în calcul;

Modificarea consumului în timp, a coeficientului de variaţie orară adoptat constant în calculul de dimensionare al reţelei ca urmare a schimbării obiceiurilor şi modului de utilizare a apei.

Page 30: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

27

3 Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

3.1 Balanţa cantităţilor de apă

Pentru reţelele existente/retehnologizate se impune elaborarea prin proiectare a balanţei cantităţilor de apă:

injectate în reţea;

furnizate utilizatorilor pentru asigurarea necesarului de apă la branşament.

Calculul balanţei de apă se va efectua conform metodologiei IWA – grupul de lucru pierderi de apă [2][3].

În tabelul următor si indică componentele balanţei de apă

Tabel 3.1. Componentele balanţei de apă

Consum măsurat facturat (4)

Consum autorizat facturat Consum nemăsurat facturat

Apă care aduce venituri

Consum măsurat nefacturat

(2) Consum autorizat (5)

Consum autorizat

nefacturat Consum nemăsurat nefacturat

Consum neautorizat (6) Pierderi aparente Erori de măsurare

Pierderi pe conductele de aducţiune şi/sau pe conductele de distribuţie Pierderi şi deversări la rezervoarele de înmagazinare

(1) Volum de apă intrat în sistem

(3) Pierderi de

apă (7) Pierderi reale

Scurgeri pe branşamente până la punctul de contorizare al consumatorului

(8) Apă care nu

aduce venituri (NRW)

Semnificaţiile definiţiilor din tabel sunt:

(1) Volumul de apă injectat în reţeaua de distribuţie (m3/an);

(2) Volumul anual de apă utilizat de consumatorii autorizaţi: persoane fizice, instituţii publice, agenţi economici;

(3) Pierderi de apă = diferenţa (1) – (2);

Page 31: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

28

(4) Volumele de apă autorizate facturate pe baza contorizării sau altor sisteme de estimare;

(5) Volumele de apă nefacturate: măsurate/nemăsurate, pentru: spălare rezervoare, spălare reţea, exerciţii pompieri, alte utilităţi urbane/rurale;

(6) Volume de apă utilizate de consumatori neautorizaţi, utilizare frauduloasă, erori tehnice la apometre şi aparatele de măsură; sunt denumite şi pierderi aparente;

(7) Pierderi reale = volume de apă pierdute prin avarii conducte, branşamente, aducţiuni, deversări preaplin rezervoare;

(8) Apa care nu aduce venit (NRW) rezultă suma (5)+(6)+(7).

În funcţie de configuraţia reţelei, structura şi vechimea materialelor din componenţa acesteia, soluţiile de retehnologizare ale reţelelor de distribuţie trebuie să asigure încadrarea valorilor pentru apa care nu aduce venit (NRW) în limitele 20-25% din volumele de apă injectate în reţea.

3.2 Componentele apei care nu aduce venituri

3.2.1 Consumul autorizat nefacturat

Consumul autorizat NEFACTURAT, în terminologia IWA, include cantităţi de apă pentru: stingerea incendiilor si antrenamentul de stingere al incendiilor, spălarea aducţiunilor şi a canalelor, curăţirea rezervoarelor de înmagazinare, umplerea autocisternelor cu apă, apa consumată din hidranţi, spălarea străzilor, stropirea grădinilor orăşeneşti, fântâni publice, protecţie împotriva îngheţului. Aceste consumuri de apă pot fi facturate sau nefacturate, măsurate sau nemăsurate, în conformitate cu practicile locale.

Consumul autorizat nefacturat reprezintă în mod normal o componenta redusă din balanţa de apă. Aceste volume trebuie masurate sau gasite alte surse conform STAS 1343/2006 [3].

S-a propus ca debitele de apa necesare pentru combaterea incendiului, stropitul si spalatul strazilor si pietelor sa fie preluate din surse alternative (altele decat reteaua de apa potabila).

Page 32: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

29

3.2.2 Pierderi aparente

Pierderile de apa aparente sunt exprimate ca procent din volumul de apa intrata in sistem. Fiecare Serviciu public trebuie sa evalueze si sa administreze componentele pierderilor aparente pentru propriul sistem in sensul:

elaborarii planurilor de verificare periodica a contorilor si stabilirii variatiei erorilor fata de clasa de precizie a acestora;

adoptarea unor sisteme de contori avand clase de precizie ridicate.

3.2.3 Consum neautorizat

Consumul neautorizat apare in cazul extinderilor legale sau ilegale in majoritatea sistemelor din lume. Aceasta componenta este asociata cu folosirea abuziva a hidrantilor exteriori si interiori in tarile dezvoltate, iar in tarile sarace o problema majora o reprezinta bransamentele ilegale.

3.2.4 Erori de contorizare la consumator

Erorile de Contorizare la Consumator cuprind:

inregistrare sistematica cu erori a contorilor clientilor;

erorile de procedura calculate aleator - datorita diferentelor dintre datele citirilor contorului la sursa si citirile contorilor clientilor, estimarii incorecte pentru contorii opriti, ajustarii la citirile originale ale contorilor, calculelor numerice incorecte, erorilor programelor de calculator.

Rapoartele Nationale prezentate la Congresul IWA Berlin [4] au pus in evidenta:

necesitatea selectarii clasei contorilor (de la A la D) functie de calitatea apei distribuite si starea retelei;

stabilirea unor perioade de schimbare, etalonare determinate experimental; eroarea contorului creste in timp: foarte lent in Germania, (±2% în 10 ani) foarte rapid in Italia (±5% în 2 ani);

aplicarea unor programe majore de inlocuire/testare la max. 5 ani.

3.2.5 Pierderile de apa si presiune in retea

In tari dezvoltate, Japonia, Marea Britanie, se recunoaste de multi ani ca managementul efectiv al presiunilor este fundamental pentru elaborarea strategiei

Page 33: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

30

pierderilor de apa. Majoritatea tarilor care au transmis Rapoarte Nationale catre IWA Berlin 2001 [6] fie folosesc managementul presiunii pentru a asista controlul pierderilor, fie recunosc importanta sa. Raportul National Spaniol considera reducerea presiunii ca „o masura preventiva prin excelenta”. Unele Rapoarte Nationale considera managementul presiunii ca fiind compus doar din sectorizare sau instalarea vanelor de reducere a presiunii (PRVs), dar in practica managementul presiunii pentru controlul pierderilor de apa include de asemenea minimizarea ariei de extindere si analiza frecventei avarilor, nivelul si controlul deversarilor prin preaplin la rezervoarele de inmagazinare.

Cel mai important aspect al managementului presiunii, in raport cu managementul pierderilor, este controlul pierderilor si presiunii rapid fluctuante. Sisteme cu situatii de incarcare intermitenta (sau pompare directa din aductiuni) experimenteaza in mod obisnuit aceste efecte la un grad mai mare decat sistemele cu incarcare gravitationala, si deseori au o frecventa marita de avarii, adesea de 10 ori sau chiar mai mult decat frecventa asteptata daca aceleasi sisteme ar fi functionat in mod continuu la presiunea maxima constanta de functionare.

Beneficiile managementului presiunii sunt:

prelungirea duratei de viata a infrastructurii retelelor de distributie;

reducerea frecventei de aparitie a avariilor noi in aductiuni si bransamente;

reducerea debitelor tuturor scurgerilor si avariilor prezente in sistem in orice moment;

reducerea pierderilor si deversarilor pe preaplin la rezervoarele de inmagazinare;

reducerea unor componente ale consumului supuse direct presiunii din retea.

3.2.6 Avariile in functie de presiune

In situatii de alimentare continua (in priza directa), este evident ca frecventa pierderilor este puternic influentate de presiunea maxima. Figura urmatoare arata relatia obtinuta intre frecventa avariilor in aductiuni noi si presiune pentru diverse sisteme de alimentare, intr-o mare companie de apa din Marea Britanie.

Page 34: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

31

Figura 3.1. Relatia dintre presiune si frecventa avarilor

Cercetari facute in Japonia si Marea Britanie pentru stabilirea relatiilor de calcul a valorilor pierderilor s-au corectat cu date ale altor teste facute in lume folosind conceptul [5] SDFV (Suprafete de Descarcare Variabile si Fixe). Conceptului SDVF, aplicabil in cele mai multe situatii, se exprima:

Raportul debitelor variaza cu Presiunea la puterea N1

q1/q0 = (p1/p0)N1 (3.1)

unde: q1, q0 – debitul la momentul 1 sau 0

p1, p0 – presiuni

Daca N1 este mai mare, creste rata pierderilor de apa la schimbarea presiunii. Studiile japoneze considera pentru N1 o valoare medie de 1,15 bazandu-se pe o medie ponderata a unui domeniu de teste cu valoarea N1 intre 0,63 si 2,12 [6].

Valorile N1 pot fi calculate prin teste pe sectoare, in perioada de noapte; valorile obtinute pe sectoare in Marea Britanie au aratat ca N1 variaza in general intre 0,50 si 1,50, rar cu valori intre 2,0 si 2,5. Scurgerile mici nedetectabile la imbinari si armaturi (cunoscute ca „scurgeri de fond”) au valori pentru N1 in jurul valorii de 1,50 cu scurgeri mai mari si avarii pe conductele din materiale plastice. Scurgerile detectabile si avariile pe conductele de metal au in mod normal valoarea N1 = 0,50.

Page 35: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

32

3.3 Managementul cantitatilor de apa care nu aduce venit (NRW)

3.3.1 Experienta internationala

In figura 3.2, se presupune ca aria patratului mare reprezinta pierderile anuale reale curente, in m3/an, pentru orice sistem specific. Cu varsta sistemului, exista o tendinta pentru o rata de crestere naturala a pierderilor reale prin noi scurgeri si avarii, unele dintre ele nefiind raportate Serviciului Public. Aceasta tendinta de crestere a pierderilor reale trebuie controlata si administrata prin combinatii ale celor patru componente ale Managementului pierderilor reale si anume:

managementul Presiunii (care poate insemna cresterea sau descresterea acesteia);

viteza si calitatea reparatiilor;

controlul pierderilor active (capacitatea de localizare a pierderilor neraportate);

managementul infrastructurii retelei de distributie.

Managementul presiunii

Figura 3.2. Elementele de baza ale managementului pierderilor reale.

Numarul avariilor care apar anual este influentat pe termen lung in principal de Managementul Conductelor. In multe situatii Managementul Presiunilor poate avea un impact semnificativ asupra frecventei noilor avarii si asupra debitelor pierderilor existente. In majoritatea situatiilor, mentinerea presiunilor optime este pasul esential; elementele celorlalte trei componente nu reprezinta pierderi majore in cadrul

Pierderi curente

anuale reale

Managementul conductelor si componentelor:

selectare, instalare, intreţinere,

Viteza si Controlul calitatea scurgerilor active

reparaţiilor

refacere, inlocuire

Page 36: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

33

sistemului; se acorda prioritate elementului care produce cele mai mari pagube materiale.

Durata medie a pierderilor datorate avarilor este influentata de viteza si calitatea reparatiilor. In situatiile unor pierderi mari cu frecvente mari de reparatii se impun masuri complete pentru reabilitarea integrala a sectorului. Calitatea si durata reparatiilor avarilor depinde de numerosi factori, elementul principal fiind managementul calitatii; aceasta depinde de dotare, calitatea factorului uman, conditiile de lucru si amprenta elementului din retea pe care se intervine.

Strategia Controlului Activ al Pierderilor determina durata pierderii de apa neraportata, datorata avarilor, pana la localizarea lor. Sunt necesare decizii avand suport economic privind periodicitatea, metodologia si managementul inspectiilor periodice. Sectorizarea si debitele nocturne sunt prevazute traditional ca sectoare tinta cu pierderi de apa neraportate.

3.3.2 Perioada necesara de reducere a pierderilor

Problema pierderilor de apa este complexa tehnic, cu durata de realizare mare (20 – 40 ani) si implica o multitudine de factori proprii fiecarui sistem dar si progresul tehnologic in domeniu.

In acest cadru se dezvolta conceptele urmatoare:

abordarea sistemica;

sustinerea;

angajament pe termen lung.

Figura 3.3 arata o durata de 10 ani (1986 - 1996) pentru un oras german cu o reputatie tehnica de marca in managementul pierderilor pentru a atinge, reduceri importante in apa care nu aduce venituri (NRW).

In Anglia / Tara Galilor (figura 3.4), unde obiective obligatorii sunt impuse de o institutie independenta economic, celor mai multe companii le-au fost necesari 6 ani sa obtina nivelurile economice ale pierderilor.

Page 37: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

34

mii

mc/

zi

an

0

2

4

6

8

10

12

14

16

75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85

Ap

a ca

re n

u a

du

ce v

enit

uri

: m

3 /km

,

adu

ctiu

ne,

zi

86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99An

Figura 3.3. Reducerea cantitatii de apa care nu aduce venituri pentru un oras din Germania [7].

Figura 3.4. Nivelul pierderilor reale in Anglia si Tara Galilor.

3.4 Metode pentru gestionarea pierderilor reale de apa

Exista un consens care apreciaza ca pierderile reale nu pot fi eliminate in intregime. Cel mai mic volum de apa tehnic realizabil pentru sistemele gestionate corect si bine intretinute este reprezentat de pierderile reale anuale inevitabile (UARL), reprezentate de dreptunghiul mai mic in Figura 3.5. Valorile UARL

Page 38: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

35

specifice sistemului pot fi calculate utilizand metodologia bazata pe componente [1] propusa de Grupul de Lucru pentru Pierderi de Apa. Diferenta dintre UARL (drepunghiul mic) si pierderile curente anuale reale (CARL) reprezinta pierderi reale potential recuperabile.

Managementul presiunii

UARL Viteza si calitatea reparaţiilor

Controlul activ al pierderilor

Pierderi reale potenţial

recuperabile

Managementul conductelor si achiziţiilor de bunuri:

Selectare, instalare, reinnoire, inlocuire

Figura 3.5. Schema metodelor complementare ale managementului pierderilor reale [8].

Cea mai buna metoda pentru gestionarea pierderilor reale, va consta dintr-o combinatie a celor patru activitati prezentate in figura anterioara, care este adecvata unui anumit sistem, la un anumit moment al evolutiei sale in timp. Este important ca activitatile sa fie desfasurate intr-o anumita secventa:

optiunile managementului presiunii trebuie adoptate si implementate pentru ca pot sa reduca frecventa unor pierderi noi;

programele majore de detectare a pierderilor bazate pe achizitionarea echipamentelor si instruirea personalului pentru remedierea avariilor.

“Cea mai buna metoda” va fi influentata de productivitatea medie pe termen lung a personalului angajat de catre operatorul sistemului.

In plan international, nivelul pierderilor anuale reale inevitabile (UARL) reprezinta nivelul tehnic cel mai coborat care ar putea exista intr-un sistem de alimentare cu apa daca se aplica cu succes actualele BMPs (Best management Practices) pentru management. Calculul UARL este specific fiecarui sistem si considera variabile ce influenteaza cantitatea de scurgeri de apa existenta intr-o retea

Page 39: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

36

de distributie. Factorii includ lungimea aductiunilor, presiunea medie a apei, numarul de bransamente si lungimea medie a bransamentelor de la priza consumatorului la contorul consumatorului sau la limita proprietatii pentru sistemele care nu au contorizare.

Valorile numerice ale UARL se bazeaza pe date obtinute dintr-un numar mare de tari (Lambert et al, 1998) [9]. Valoarile UARL, date in tabelele 3.1 si 3.2 au fost obtinute prin analiza nocturna a debitului in DMAs dupa ce toate scurgerile detectate si avariile au fost localizate si remediate (Bristol Water Service, 2001). Acestea sunt reprezentative pentru scurgerile minime ce raman in sistemele cu o buna functionare dupa ce controlul activ al scurgerilor a fost folosit cu succes.

Valorile componente includ cantitatile de apa minime pentru scurgerile de fond, scurgerile raportate si cele neraportate (Lambert et al, 1998) [9]. Fiecare valoare componenta a cantitatii este atribuita aductiunilor sau conductelor, bransamentelor de la aductiune la camin sau bransamenteleor de la priza la apometrul consumatorului sau limita proprietatii. Pentru sistemele de alimentare cu apa din intreaga lume, volumului anual cel mai mare al pierderilor datorate scurgerilor apare pe bransamentele la consumator si nu pe aductiuni; Deasemenea, rolul nivelului presiunii apei asupra ratei scurgerilor a fost determinat pentru a fi un factor semnificativ asupra nivelului minim al scurgerilor ce poate fi atins. Varsta sistemului de alimentare cu apa nu constituie un factor in calculul UARL. Valorile ce apar in tabelele 3.2 si 3.3 pot fi recalculate in termeni de presiune ce sunt mai usor de aplicat pentru sistemele individuale. Valoarea calculata a UARL pentru orasul Philadelphia apare in tabelul 4.3 ca fiind 20.064 m3/zi pentru anul fiscal 2002. Aceasta reprezinta nivelul minim teoretic al scurgerilor care poate exista in oras daca s-ar pune in aplicare cu succes toate metodele posibile de reducere a scurgerilor.

Grupul IWA [1][2] a introdus indicele de pierderi al infrastructurii (ILI) definit:

UARL

CARLILI (3.2)

unde:

CARL – reprezinta pierderile reale anuale (m3/an);

UARL – pierderile anuale inevitabile (m3/an)

ILI este definit ca un raport adimensional si indica nivelul scurgerilor comparativ cu cel mai bun nivel ce se poate obtine cu tehnologia actuala pentru acel sistem. Dezvoltarea metodei s-a bazat pe date din peste 20 de tari pentru a testa siguranta indicatorului. Figura 3.6 (Brown et al, 2000) arata evolutia indicatorilor ILI

Page 40: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

37

pentru 34 de sisteme din intreaga lume, cu sapte sisteme din America de Nord (culoare inchisa).

Douasprezece sisteme operazeaza cu un indicator ILI mai mic de 2,0 sau cu un nivel al scurgerilor active mic care este de doua ori mai redus decat valoarea cea mai mica realizabila din punct de vedere tehnic. In schimb, sapte dintre sisteme se observa ca au valori ale indicatorului ILI mai mari de 8,0 sau scurgeri mai mari de patru ori decat valoarea cea mai mica realizabila din punct de vedere tehnic. Aceste sisteme au argumente – economice si tehnice – de a urmari sa isi reduca nivelul relativ mare al pierderilor. Cel mai mare grup de sisteme de alimentare cu apa – cincisprezece in total – au valoari ale indicatorului ILI intre 2,0 si 8,0, reflectand un control al scurgerilor rezonabil, dar e necesar sa se urmareasca reducerea lor. Aspectul economic este dominant in stabilirea valorii tinta a indicatorului ILI pentru operatorii de apa.

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

33

0

2

4

6

8

1 0

1 2

1 4

N u m a ru l S is te m e lo r

Indi

cele

de

Scu

rger

e al

Infr

astr

uctu

rii

S is te m e d in A m e r ic a d e N o rd

Figura 3.6. Indicele de pierderi al infrastructurii pentru sisteme internationale.

Page 41: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

38

Tabel 3.2. Valori atribuite pentru calculul UARL prin metoda* [1] Componenta Infrastructurii

UM Scurgeri de fond (nedetectabile)

Scurgeri si avarii raportate Scrigeri si avarii neraportate

Conducte

l/km/zi/m de presiune

20 L/km/h 0.124 avarie/km/an la 12 m3/h ptr o durata de 3 zile

0.006 avarii/km/an la 6 m3/h ptr o durata de 50 de zile

Bransamente pana la robinetul de concesie

l/bransament/zi/m de presiune

1,25 L/bransament/h 2,25 scurgeri/1.000 bransamente/an la 1,6 m3/h

pentru o durata de 8 zile

0,75 scurgeri/1.000 bransamente la 1,6 m3/h

pentru o durata de 100 zile Bransamente, lungime medie 15 m pana la apometru

l/bransament/zi/m de presiune

0.50 L/bransament/ora 1,5 scurgeri/1.000 bransamente la 1,6 m3/h pentru o durata de 9 zile

0,50 scurgeri/1.000 bransamente la 1,6 m3/h

pentru o durata de 101 zile *toate debitele sunt specificate la o presiune de 50 m; UARL – piereri reale anuale inevitabile; IWA – Asociatia Internationala a Apei; Sursa: Lambert et al, 1999; reprintat de

Aqua, vol.48, cap.6, pag.. 227-237, cu permisiunea detinatorilor de drepturi de autor, IWA Pubishing 1999

Tabel 3.3. Valori specifice standard pentru calculul UARL*[1] Componenta Infrastructurii

UM Scurgeri de fond

Scurgeri si avarii raportate

Scurgeri si avarii neraportate

Total UARL

Conducte l/km/zi/m de presiune

9.6 5.8 2.6 18.0

Bransamente pana la robinetul de concesie

l/bransament/zi/m de presiune

0.60 0.04 0.016 0.80

Bransamente pana la apometru

l/bransament/zi/m de presiune

16.0 1.9 7.1 25.0

*toate debitele sunt specificate la o presiune de 50 m; UARL – piereri reale anuale inevitabile; IWA – Asociatia Internationala a Apei; Sursa: Lambert et al, 1999; reprintat de Aqua, vol.48, cap.6, pag.. 227-237, cu permisiunea detinatorilor de drepturi de autor, IWA Pubishing 1999

Tabel 3-4. Calculul UARL pentru sistemul de distributie a apei* Philadelphia [1]. Componenta Infrastructurii

UM Cantitate Rata unitara pentru UARL Presiune

medie UARL (m3/zi)

Conducte l/km/zi/m de presiune

5.084 km de aductiune 18,0 l/km aductiune/zi/m presiune

38,7 m 3.554

Bransamente pana la robinetul de concesie

l/bransament/zi/m de presiune 474.657 bransamente 0,80 L/bransament/zi/m presiune

38,7 m 14.826

Bransamente pana la apometru

l/bransament/zi/m de presiune (474.657)(3,66m)/1.000 m/km 25,0 L/km/bransament/zi/m presiune

38,7 m 20.064

*Calculul este pentru orasul Philadelphia, Pa. Anul fiscal 2002: 1 iulie 2001 – 30 iunie 2002; UARL – piereri reale anuale inevitabile; IWA – Asociatia Internationala a Apei;

Page 42: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

39

fiecare sistem si operator trebuie sa-si calculeze indexul ELI pe baza caracteristicilor si amprentei sistemului.

Asociatia Mondiala a Apei (IWA) prin grupul de lucru clasifica sistemele centralizate de alimentare cu apa in trei mari categorii dupa cum urmeaza:

IWA – Water Loses Task Force [11] defineste indexul economic al pierderilor notat ELI sub forma:

Studiul Evaluarea Pierderilor de Apa si Planificarea Strategiei de reducere a Pierderilor AWWARFD 2003 pune in evidenta:

EI = 0.5; asigurarea apei din sursa subterana fiind necesara doar dezinfectia si asigurarea presiunii gravitational.

EI = 1; asigurarea apei potabile in sistem se realizeaza prin tratare (min. doua procese), alimentarea sistemului fiind asigurata gravitational;

EI = 1.5; asigurarea apei potabile in sistem se realizeaza cu valoare economicaincorporata: din sursa de suprafata, min. doua procese de tratare si pompare la 40 – 50m col. H

capacitatea infrastructurii de alimentare cu apa existenta suficienta pentru a acoperi necesarul pe termen lung;

resursele de apa suficiente pentru a acoperi necesarul pe termen lung (perspectiva);

extinderea sistemului pentru acoperirea unor noi utilizatori este dificila;

dezvoltarea resurselor primare necesita investitii majore si poate afecta mediul inconjurator;

resursele primare de apa ale sistemului sunt limitate;

evaluarea indexului ELI trebuie sa ia in consideratie atat costurile pe termen scurt dar si costurile pe termen lung;

LI – indicator specific de pierderi reale [m3/km.an]

EI – indice economic;

unde:

Indexul economic stabilit pe baze statistice are urmatoarele valori:

2O;

1. Domeniu ILI = 3....5

1. Domeniu ILI = 1.0....3.0.

LIEIELI (3.2)

Page 43: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

40

resursele de apa pot fi achizitionate cu cheltuieli normale, suportabile pentru utilizatorii sistemului.

1. Domeniu ILI = 5....8

resurse sigure, suficiente si disponibile;

costul apei este redus si rata de incarcare pentru utilizator este mica;

Clasificarea conduce la politici de infrastructura nonactive si se bazeaza in primul rand pe existenta suficientei resursei si nu stimuleaza operatorii sistemelor in eforturile de reducere a pierderilor reale in sistem.

Pentru stimularea operatorilor sistemelor de alimentare cu apa in vederea managementului activ al pierderilor, IWA a introdus un indicator care sa determine nivelul economic al pierderilor.

Studii intreprinse de Institutul Bancii Mondiale si WL Task Force – IWA au condus la propunerea unui sistem de criterii de performanta conform cu tabelul urmator [11].

Tabel 3.5. Pierderi reale [/bransament/zi]*

Presiunea medie in sistem (m) Nr. crt.

Categorii de performanta

ILI

10 20 30 40 50

Tari dezvoltate

1 A 1 – 2 < 50 < 75 < 100 < 125

2 B 2 – 4 50 – 100 75 – 150 100 – 200 125 – 250

3 C 4 – 8 100 – 200 150 – 300 200 – 400 250 – 500

4 D >8 > 200 > 300 > 400 > 500

Tari in curs de dezvoltare

5 A 1 – 4 < 50 < 100 < 150 < 200 < 250

6 B 4 – 8 50 – 100 100 – 200 150 – 300 200 – 400 250 - 500

7 C 8 – 16 100 – 200 200 – 400 300 – 600 400 – 800 500 – 1000

8 D >16 > 200 > 400 > 600 > 800 > 1000

* WBINRW Training Modul 6: Performance Indicators.

Acest concept a fost adoptat deja de catre numeroase Organismele Nationale ale Resurselor de Apa.

Interpretarea categoriilor de performanta este urmatoarea:

Page 44: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

41

Categoria A – eforturi tehnice si financiare neeconomice pentru reducerea pierderilor;

Categoria B – sunt create posibilitati tehnice pentru dezvoltari viitoare pe baza reducerii pierderilor;

Categoria C – Managementul pierderilor este defectuos; performantele pot fi tolerabile in situatiile unor resurse nelimitate;

Categoria D – Utilizarea foarte deficienta a resurselor; indicatorii pun in evidenta: operare defectuoasa si conditiile unui sistem degradat.

3.4.1 Controlul pierderilor reale prin implementarea tehnologiei de administrare a scurgerilor active

Pierderile de apa conduc indirect la necesitatea captarii, tratarii si transportului unor mari volume de apa pentru satisfacerea cererii consumatorilor. Se estimeaza ca operatorii de apa consuma intre 8 si 10% din puterea totala utilizata pe ansamblul unei tari, iar energia poate reprezenta pana la 65% din bugetul operatorilor de apa (Crapeau, 2000; Pelli et al, 2000). In SUA, operatorii de apa sunt cei mai mari consumatori de energie, consumul anual fiind de 75 miliarde kWh sau aproximativ 3% din energia electrica totala generata in tara (Von Sacken, 2001). Estimativ 5-7 miliarde kWh din energia generata in SUA este consumata anual cu apa ce nu aduce venituri. Controlul pierderilor de apa este un obiectiv esential in managementul energiei.

Pierderile pot avea efecte asupra calitatii apei din sistemele de distributie deoarece acestea sunt o potentiala sursa de contaminare in timpul presiunii scazute sau in conditii de debit aspirat prin vacuum.

Cele patru componente folosite in abordarea controlului scurgerilor reale, aratate in Figura 3.7 (McKenzie & Lambert, 1992) s-au dezvoltat ca un model pentru sistemele de apa cu scopul de a mentine un nivel mic al scurgerilor pe o perioada mare de timp. Graficul arata ca orice sistem are o anumita cantitate de scurgeri recuperabile ce pot fi reduse la valoarea ELI proprie cu o contributie corespunzatoare a celor patru componente de control.

Doua componente sunt intercorelate: controlul activ al pierderilor si managementul presiunii; aceasta pentru ca asupra acestor doua componente se poate actiona in timp real si in perioade scurte de timp.

Managementul materialelor conductelor reprezinta o actiune pe termen lung si este influentat de disponibilitatea tehnico-financiara a operatorului.

Page 45: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

42

Viteza si calitatea reparatiilor poate fi influentata de configuratia urbana si de potentialul operatorului.

Figura 3.7. Abordarea cu patru-componente pentru controlul pierderilor reale

3.4.1.1 Controlul scurgerilor active [12]

Se realizeaza prin:

inspectii si masuratori regulate a tuturor armaturilor de pe aductiune si a bransamentelor – monitorizarea scurgerilor;

metode de modelare a scurgerilor inovative – modelul spargerilor si estimarilor de fond (modelul BABE) [13];

contorizarea individuala pe zone de presiune;

contorizarea DMA – masurarea debitului total de intrare pe zi, saptamana sau luna; intocmire balanta pe sectoare;

masuratori continue sau intermitente a debitului nocturn;

Page 46: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

43

masuratori pe perioade scurte de timp in orice moment al zilei.

3.4.1.2 Managementul presiunii

Acesta are la baza:

modelarea presiunii folosind concepte aplicabile international cum sunt modelul cu zone de descarcare (FAVAD) variabile sau fixe (Lambert, 2001; Mai, 1994),

functionarea separata a zonelor de presiune configurate pe baza topologiei retelei de distributie,

limitarea nivelelor de presiune maxima,

reducerea presiunii pe timp de noapte unde este fezabil pentru a reduce pierderile din scurgerile de fond mici.

Cateva inovatii in structura existenta in Anglia si Tara Galilor ies in evidenta ca fiind deosebit de eficiente in reducerea pierderilor din scurgeri. Prin crearea DMAs ce au un domeniu de marime de la cateva sute pana la cateva mii de tronsoane schemele de folosire a apei sunt monitorizate indeaproape pentru a deduce rata scurgerilor luand in considerare rata scurgerilor nocturne. Constatari importante ale Initiativei de Scurgeri Nationala au dus la dezvoltarea conceptelor de modelare a scurgerilor cum ar fi BABE, permitand dezvoltarea de software (McKenzie & Lambert, 1992) ce cuantifica diferite componente ale scurgerilor si folosirii apei in interiorul DMA. O mai buna intelegere a relatiei presiune-scurgeri a rezultat in dezvoltarea modelului FAVAD. Prin stabilirea DMAs si folosind tehnici de modelare a scurgerilor se furnizeaza operatorilor de apa o masurare cantitativa a scurgerilor.

O inovatie majora in managementul scurgerilor este teoria managementului presiunii. Proiectarea generala a sistemelor de alimentare cu apa necesita o presiune adecvata pentru a asigura un nivel de serviciu minim specificat.

Functionarea unui astfel de sistem de pompare cu turatie variabila este prezentata in figura urmatoare.

Page 47: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

44

Figura 3.8. Curbele de functionare ale unei statii de pompare cu turatie variabila [14]

3.5 Analiza pe componente, conceptul BABE – Bursts and Background Estimation

3.5.1 Analiza pe componente a pierderilor reale anuale

S-a dezvoltat stabilirea unui model conceptual al componentelor pierderilor reale anuale, si al parametrilor care le influenteaza. Acest concept, bazat pe principiile internationale, a fost denumit “Bursts and Background Estimation” – BABE [15, 16].

Avariile care genereaza pierderile reale au fost alocate conceptual catre infrastructura si catre trei categorii de pierderi:

pierderi de fond, scurgeri in pamant: debite prea mici pentru a fi detectate, daca avariile sunt ascunse;

pierderi raportate: in mod obisnuit debite insemnate, de scurta durata;

pierderi neraportate: debite medii, durata fiind functie de metoda de control activ al pierderilor.

In Analiza pe Componente, volumele anuale pierdute din diferite tipuri de avarii sunt calculate din primele principii si din studiile stabilite de campurilor specifice.

Valorile normale pentru scurgerile in pamant sunt calculate din masuratorile debitului nocturn in sectoare mici dupa ce toate avariile detectabile au fost reparate. Valorile initiale obtinute in Marea Britanie in 1994 au fost urmate de valori la 50 m presiune, tabelul 3.6 [17]. Pierderile in pamant sunt foarte sensibile la schimbarile in

Page 48: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

45

presiune. Toate testele efectuate pana in prezent sugereaza ca acestea au directii de scurgere pe suprafete variabile, chiar si conductele de metal, pentru care debitul variaza cu presiunea la puterea 1,5. Aceasta se poate datora cel putin partial schimbarilor rapide ale coeficientilor de descarcare cu numarul lui Reynolds pentru miscare laminara [18].

Tabel 3.6. Componente ale Pierderilor in Pamant la 50 m col. H2O, presiune pentru infrastructura in conditii bune [17].

Nr.crt. Componente Infrastructura

Scurgeri in pamant (nedetectabile)

1 Aductiuni 20 litri/km de aductiune,h

2 Bransamente pana la Marginea Strazilor 1.25 litri/bransament,h

3 Bransamente dupa Marginea Strazilor 33 litri/km de conducta,h

Estimarile pierderilor reale anuale din avariile raportate si neraportate sunt calculate folosind coeficienti, debite caracteristice (cu presiuni diferite - valori N1 dependente pentru diferite materiale de conducte), si durate medii (clasificate in Constientizare, Localizare si durata Reparatie, pentru a modela standardul serviciilor si politica pentru Serviciul Public).

Insumarea componentelor in m3/an calculate poate fi apoi comparata cu volumul anual al pierderilor reale, obtinut din balanta de apa. Cand rezultatele celor doua estimari ale pierderilor reale anuale sunt comparabile, modelul BABE poate fi folosit pentru calculul actiunilor Managementului Pierderilor, independent sau in combinatii (12):

schimbari in metoda controlului activ al avariilor (influenteaza timpul de „constientizare / localizare” pentru scurgerile neraportate);

schimbari in standardul serviciilor pentru timpul necesar reparatiilor (influenteaza timpul necesar „reparatiei” pierderilor raportate si neraportate);

schimbari ale presiunii de functionare in sistemul de distributie (influenteaza debitele tuturor pierderilor existente - in pamant, raportate si neraportate - si frecventa avariilor noi raportate si neraportate);

inlocuirea infrastructurii - influenteaza avariile care dau numai scurgeri in pamant si frecventa avariilor noi pe retea si bransamente.

Page 49: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

46

3.6 Evaluarea pierderilor de apa din punct de vedere economic

Exista metode diferite in care poate fi definit Nivelul Economic al Pierderilor. Raportul OFWAT pentru 2000-2001 (19) defineste Nivelul Economic al Pierderilor ca: „Nivelul avariilor (scurgerilor) la care ar costa mai mult elementele pentru reducerea in continuare a pierderilor de apa decat apa pierduta”.

Cele patru activitati principale pentru reducerea avariilor (Figura 3.5) pot fi divizate in scenarii pe termen scurt, mediu si lung, astfel:

imbunatatirea vitezei si calitatii reparatiilor poate fi implementata pe termen scurt.

recuperarea restantelor avariilor neraportate - primul pas intr-o politica de control activ al pierderilor - poate de asemenea sa fie implementata pe termen scurt.

managementul de fond al presiunii; de obicei necesita sectorizari suplimentare ale retelei; metodele mai avanste de control al pierderilor active sunt bazate pe contorizarea debitelor nocturne; acestea pot fi implementate pe termen mediu.

inlocuirea infrastructurii este o activitate pe termen lung.

Cand se fixeaza obiective pe termen scurt este necesar: sa identifice restantele avariilor din anii anteriori; frecventa pierderilor noi si conditia infrastructurii sunt stabilite efectiv pentru infrastructura actuala si managementul presiunii.

Factorul variabil este forta de munca disponibila pentru a reduce timpul reparatiilor si timpul de constientizare/localizare pentru avariile neraportate.

Cand se stabilesc obiectivele pe termen mediu/lung, scopul reducerii scurgerilor este mai amplu deoarece:

sectoarele mai mici pot fi create pentru a facilita managementul presiunii si pentru a permite masurarea debitului nocturn pentru a reduce timpul de constientizare a avariilor neraportate;

presiunea poate fi controlata pentru a reduce debitele pierderilor si frecventa avariilor noi.

Elementele economice ale diferitelor tipuri de control activ al avariilor pot fi calculate folosind teoria economica clasica „Curbele Costurilor Totale” sau prin folosirea „Interventiei Economice”.

„Curbele Costului Total” sunt obtinute din prima definitie a relatiei dintre nivelul pierderilor si costul mediu anual al pierderilor. Exemplul din figura 3.9 este pentru o politica de masurare regulata (cand toate restantele din anul precedent au fost

Page 50: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

47

C

ostu

l med

iu a

l in

terv

enţi

ei (

£/an

)

0

2000

4000

6000

8000

10000

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Nivelul pierderilor m3/zi

Nivel de bază

Fiecare 36 luni

Fiecare 24 luni

Fiecare 12 luni

Fiecare 6 luni

(Pierderi în pământ şi avarii raportate)

Avarii nerap tateor

indepartate). Frecventele alternative de interventie sunt folosite pentru a construi curba.

In figura 3.10, costurile anuale ale pierderii de apa se adauga ca o linie dreapta care creste; curba costului total este obtinuta prin insumarea celor doua curbe de cost. Nivelul economic al pierderilor corespunde punctului de minim al curbei costului total – acest punct de minim apare cand panta pozitiva a liniei „costului apei pierdute” egaleaza panta negativa a curbei „costului controlului activ al scurgerilor”.

Figura 3.9. Graficul nivelului pierderilor medii fata de costul interventiilor anuale pentru frecvente diferite ale masuratorilor regulate.

Figura 3.10. Curba costului total pentru masuratori regulate la diferite frecvente (ALC – activitati pentru controlul pierderilor).

Cos

t an

ual

(£/

an)

0

2000

4000

6000

8000

10000

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Nivelul pierderilor m3/zi

Cost ALC Cost Total

Costul apei pierdute

Page 51: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

48

O abordare mai simpla pentru interventia economica [12], aplicabila la sisteme mici, sau pentru sectoare ale sistemelor mari unde rata de crestere a pierderilor este foarte variabila. In aceasta abordare, este stabilit un nivel de baza al pierderilor dupa o inspectare intensa de detectare a pierderilor si reparatia avariilor, iar volumele saptamanale sau lunare ale pierderilor sunt calculate. Acestea sunt apoi convertite in bani utilizand costurile limita adecvate (variind sezonier, daca este cazul).

3.7 Indicatori de performanta

Raportul de Mediu Nr. 19 al Agentiei Europene de Mediu‚ „Sprijinirea folosirii apei in Europa”: Partea 2: „Managementul Cererii” [20] rezuma problemele cauzate de folosirea unui domeniu larg al Indicatorilor de Performanta pentru apa care nu aduce venituri si pierderilor reale.

„Manualul celor Mai Bune Tehnici” elaborat de IWA pentru Indicatorii de Performanta [1] contine 133 de Indicatori de Performanta diferiti pentru diferite functiuni - Resurse de Apa, Personal, Fizic, Operare, Calitatea serviciilor, Indicatori Financiari. Fiecare functiune poate de asemenea avea cateva Niveluri de Indicatori, in functie de importanta lor ca instrumente de management. Nivelul 1 (baza) PIs prevede o evaluare generala de management asupra eficientei.

Recomandat pentru „Cea Mai Buna Tehnica” Indicatorul de Performanta Nivel I pentru Managementul de functionare al pierderilor reale specifica:

procentul din volumul de intrare este puternic influentat de consum si schimbari in consum, facandu-l inadecvat acestui scop;

„contul pe factura” sau „pe proprietate” nu ar trebui folosit, ca mai multe bransamente pe proprietate facturate, cu toate ca exista doar un bransament cu potential de pierdere.

optiunea „pe bransament” sau „pe km de aductiune” ca un coeficient de gradare functie de densitatea bransamentelor pentru sistemul luat in considerare.

Figura urmatoare arata acest proces de selectare pentru Indicatorul de performanta IWA sub forma unei diagrame de decizie. Cum majoritatea sistemelor de distributie au o densitate de bransamente mai mare de 20 bransamente/km de conducta‚ expresia „pe bransamente” trebuie logic sa devina Indicatorul de performanta de baza operational predominant pentru pierderile reale in viitor.

Page 52: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

49

Se specifică:Numărul de branşamente (Nb)Lungimea conductelor (km)

Se calculează:Densitatea branşamentelor/km:DC = Nc/Lm

Utilizare m3/km conductă/zi ca IP Pierderi reale Nivel I

DC < 20 Branşam/km? DaUtilizare litri/branşament/zi ca IP Pierderi reale Nivel I

Nu

Figura 3.11. Determinarea Indicatorului de performanta nivelul I pentru managementul operational al pierderilor reale.

Chiar daca in prezent este o practica curenta in diverse tari ale Europei utilizarea expresiei „pe km de aductiune” mai degraba decat a expresiei „pe bransament”, cea dintai exprima mai fidel densitatea bransamentelor decat cea din urma. Aceasta este demonstrata in figura 4.18. Pierderile reale anuale inevitabile UARL in litri/bransament/zi/metru de presiune sunt mai putin influentate de densitatea bransamentelor decat UARL in m3/km de conducte/zi/metru de presiune. Acest lucru este explicit recunoscut in noul standard german DVGW, unde „obiectivele” in m3/km/ora se refera la 3 domenii de densitati de bransamente, chiar peste domeniul restrans de la 20 pana la 60 de bransamente pe km de conducte.

0.0 0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

0 20 40 60 80 100 120

Densitatea branşamentelor pe km de conductă

UA

RL

în l/

branşa

m./z

i/m

col

.apa

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

UA

RL

în m

3 /km

/zi/

m c

ol.a

pa

UARL în l/branşament/zi/m presiune UARL in m3/km de conductă/zi/m presiune

Figura 3.12. Pierderile reale anuale inevitabile functie de densitatea bransamentelor, pentru contorizarea

clientilor la limita proprietatii (la strada).

Page 53: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

50

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

l/b

ran

sam

ent/

zi

T1T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T20 T21 T22 T23 T24 T25 T26 T27

Toate sistemele din datele internationale IWA au densitatea bransamentelor mai mare de 20/km de conducta, deci unitatea de masura preferata a IWA este „l/bransament/zi”. Figura urmatoare arata valorile pierderilor reale pentru o serie de sisteme de alimentare cu apa din intreaga lume [17].

Figura 3.13. Pierderi Reale in litri/bransament/zi pentru sistemele analizate de IWA [17].

Nivelul I al indicatorilor de performanta „pe bransament” si „pe km de conducta” prevad comparatii de baza ale performantei in gestionarea pierderilor reale, dar acestea sunt influentate de diferente in densitatea bransamentelor, localizarea contorului la client si presiunea medie. Indicatorii de performanta Nivelul 3 (detaliat) include detalii specifice.

Indicatorul de performanta Nivelul III pentru managementul operational al pierderilor reale este Indexul pierderilor in infrastructura (ILI), care este raportul pierderilor reale anuale curente (CARL) la pierderile anuale reale inevitabile (UARL), (Figura 3.14). Baza calculului UARL [17] face posibila admiterea pentru lungimi de aductiuni, numar de bransamente, localizarea contoarelor la client si presiunea operationala medie. ILI masoara cat de eficiente sunt administrate activitatile de infrastructura.

Figura urmatoare prezinta valorile calculate ale ILI pentru datele internationale. Valorile apropiate de 1.0 reprezinta managementul tehnic optim al pierderilor reale din infrastructura, la presiunea de operare actuala.

Page 54: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

51

Figura 3.14. Indexul de pierderi (ILI) in infrastructura pentru datele internationale.

In Europa se raporteaza:

serviciul Public de Apa din Olanda arata valori ale ILI foarte apropiate de 1.0 datorita metodelor bune in instalarea conductelor de inalta calitate si a armaturilor in locatiile bine selectate;

tintele obligatorii in Anglia si Tara Galilor indica valori ale ILI in domeniul de la 1 la 2, unele Companii cu apa mai ieftina au valori ale ILI in domeniul de la 2 la 3;

orasele germane avand contorizari ale debitelor nocturne raporteaza valori ale ILI in domeniul 1,5 la 2,5;

orasele vechi cu populatie densa din Belgia, Grecia, Italia, Portugalia si Spania care nu opereaza cu controlul activ al pierderilor prezinta valori ale ILI in domeniul 3 la 8; acest domeniu este larg deoarece utilizarea procentuala ca indicator de performanta a favorizat exagerat astfel de situatii in trecut, ascunzand efectiv adevarata performanta (care ar trebui sa fie capabila de imbunatatire pe termen lung);

in Romania valorile ILI sunt superioare celor raportate pentru municipii si orase din Olanda, Germania, Anglia dar sunt de acelasi ordin de marime cu cele obtinute in Belgia, Italia, Portugalia, Spania.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12

1

3 5 7 911 13 15 17 19 21 23 25 27

Indi

cele

de

pier

dere

în in

fras

truc

tură

(I

LI)

SISTEME

Page 55: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

52

3.7.1 Exprimarea pierderilor

Grupurile tehnice din Germania (DVGW) si Marea Britanie au pus in evidenta influenta exagerata a consumului si schimbarilor in consum, cand pierderile de apa sunt exprimate ca procent ale volumului intrat in sistem. Institutia de Reglementare Economica (OFWAT) din Marea Britanie a decis recent impotriva continuarii folosirii procentelor pentru a face comparatii ale performantelor pierderilor reale, punct de vedere aprobat prin raportul IWA – „Cea mai buna Tehnica” [1].

Influenta exagerata a consumului si a schimbarilor in consum, este demonstrata in figura 3.15. Axa-X arata consumul pe bransament pe zi, variind de la 250 l/bransament/zi (Malta) la peste 8000 l/bransament/zi (Singapore). Curba reprezinta pierderi reale de 200 litri/bransament/zi (media datelor internationale).

Depinzand de consumul pe bransament, acelasi volum al pierderilor reale, exprimat in %, poate fi variabil de la 44% la 2,4%. Cand consumul scade, sezonier sau anual, sau datorita masurilor de management cerute, procentul pierderilor reale creste chiar daca volumul acestora ramane neschimbat. Cand consumul creste, apare efectul contrar.

Figura 3.15. Influenta consumului asupra pierderilor reale exprimate ca procent din volumului intrare in sistem.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000

Pie

rder

ile

real

e ex

pri

mat

e ca

%

din

vol

um

ul in

trat

in s

iste

m

Pierderi reale de 200 l/branşament/zi

Anglia & Ţara Galilor

Singapore California

Oraşe germane şi japoneze

Oraşe nordice

Australia

Malta (Gozo)

Consum mediu (dm3/bransament,zi)

Page 56: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

53

Exista de asemenea probleme de interpretare a procentului pierderilor reale in situatiile de alimentare intermitenta si controlul tintelor viitoare pentru pierderile reale stabilite in procente.

Din cauza acestor influente majore, Grupul de lucru IWA pentru Indicatori de performanta stabileste ca exprimarea pierderilor reale ca procent din volumului de intrare in sistem nu este un Indicator de Performanta adecvat pentru managementul operational al pierderilor reale.

Volumul apei care nu aduce venituri, exprimat ca procent din volumul intrat in sistem, a fost retinut de IWA ca un Indicator de performanta financiar „apa care nu aduce venituri” (figura 3.6) de baza, (Nivelul 1), dar a fost de asemenea propusa o masura imbunatatita – Apa care nu aduce venituri % din valoare - a fost de asemenea propus ca un Indicator de performanta financiar detaliat (Nivel 3). Aceasta tine cont de faptul ca diferite componente ale apei care nu aduce venituri pot avea valori diferite.

3.8 Retele de distributie a apei potabile in Romania. Starea actuala

Tabelul 3.7. prezinta sinteza datelor referitoare la retelele de distributie a apei potabile pe baza Raportului Patronatului Apei [29].

Din analiza si interpretarea acestor date au rezultat cele ce urmeaza.

3.8.1 Starea constructiei retelelor de distributie

Retelele de distributie au in configuratie materiale deficitare (otel, azbociment) in proportie de peste 30%, in majoritatea cazurilor acestea fiind peste 50% (Tg. Mures 74%, Caransebes 65%, Constanta 70.4%).

Principalele probleme sunt date de starea de avarie datorata materialelor deficitare, vechi (varste peste 30 ani).

Pierderile de apa medii in sistemul de distributie in centre urbanue sunt 43.9% (Timisoara 40%, Tg. Mures 44.4%, Braila 46.9%, Brasov 40%, Constanta 66%).

Pierderile de apa nu sunt in relatie directa cu gradul de contorizare; acesta variaza intre 100% (Timisoara, Oradea), 80-90% majoritatea oraselor; aceasta datorita calitatii contorilor, lipsa etalonarii si verificarii periodice.

Page 57: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

54

Nr. crt.

Judet Oras LocuitoriRetea

distrib. [km]

Mat.deficitar OL+Azbo [%]

Varsta >30-40

ani [%]

Lungime specifica [m/loc]

Nr. bransamente

[buc]

Contorizare [%]

AF/NRW * [mii mc]

Pierderi reale [%]

Calitatea apei in RD Probe neconforme

[%]

Cauzeih

[mc/zi.km]ILI

Pierdere reala apa

[l/zi.brans]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Deta 4800 22.6 45.9 46 4.71 1133 74 248/326 56.79 15avarii, pierderi,

vechime, materiale62.3

Jimbolia 10900 67.8 67.6 63.3 6.20 3137 74 446/328 57.6 14.3avarii, pierderi,

vechime, materiale31.3

Timisoara 330000 617 26.8 + 0.9 63.4 1.90 22911 100 23201/15491 40 2avarii, pierderi,

vechime, materiale177.1 4.81 1235

Oradea 189400 608 28.5 27.5 3.21 16182 100 13115/10419 31.23 0avarii, pierderi,

vechime, materiale118.42 3.37

Salonta 15136 57.31 45.5 47.33 3.79 5280 95 877/398 31.2avarii, pierderi,

vechime, materiale55.67

Tg.Mures 140046 298.23 74.22 20 2.12 9687 100 10902/8723 44.4 4.59avarii, pierderi,

vechime, materiale172 3.75

Sighisoara 31402 87 65 34 2.70 91 2000/1911 48.8 11avarii, pierderi,

vechime, materiale149

Hunedoara 50000 187 95.3 17.5 3.74 70.9 4060/1080 21 0avarii, pierderi,

vechime, materiale20.40

Hateg 1819 27.62 14 2 15.18 75 63.2 0avarii, pierderi,

vechime, materialeras

verinCaransebes 153263 390 65 53 2.54 19363 61.11 10401/6249 31.52 6

avarii, pierderi, vechime, materiale

99.4

a d

79186 554.3 46 5 7.00 14886 94.3 6474/5984 48 3.04avarii, pierderi,

vechime, materiale57

ila Braila 133000 400 44.4 50 3.00 21403 61 46.9 16avarii, pierderi,

vechime, materiale156 3.79 325

v Brasov 271355 480.3 60.2 1.70 16961 85.77 26072/16870 39.28avarii, pierderi,

vechime, materiale0.2 6.97

au Buzau 127500 178.05 79.57 13.96 1.40 13732 64 7071/3605 33.77 2avarii, pierderi,

vechime, materiale110.97

nta Constanta 1351.9 70.43 71.4 4.92 79115 88 66.15 2.2avarii, pierderi,

vechime, materiale105.75 6.51 712

olj Craiova 295000 427 68 73 1.45 26628 35 24341/31306 54 7.9avarii, pierderi,

vechime, materiale360.65

Cluj Napoca 626 30 2 1.39 38200 99 25974/22078 20 5avarii, pierderi,

vechime, materiale4.35

Dej 41078 100.7 36.43 13.9 2.8 4961 99.6 1753/724 29.2 8avarii, pierderi,

vechime, materiale68.32

Zalau 60500 102.6 1.4 0 1.70 4751 99.98 4244/2206 34 0.19avarii, pierderi,

vechime, materiale195.9 3.45

Jibou 8500 29.91 24.9 0 3.52 1257 98 392/209 36.5 5.2avarii, pierderi,

vechime, materiale60.2

Simleu Silvaniei

9425 37.85 41.6 0 4.01 1720 91.16 419/595 54.6 3.3avarii, pierderi,

vechime, materiale92.47

Cehu Silvaniei

4200 21.052 18.3 0 5.01 764 99.5 135/364 72.9 2.9avarii, pierderi,

vechime, materiale75

Barlad 220.9 62.2 15 4.3 7351 81 2094/2762 56.8 0.57avarii, pierderi,

vechime, materiale

Negresti 18 100 40 5 960 99 162/197 54.8 0avarii, pierderi,

vechime, materiale465

res

ihor

mis

uj

doara

laj

slui

0

5Ca

Se

6BistritNasau

7 Bra

8 Braso

9 Buz

10 Consta

11 D

Mu3

2 B

1 Ti

Cl12

Hune4

Sa13

Va14

Tabel 3.7. Sinteza datelor retele de distributie in Romania

*AF – apa facturata, NRW – apa care nu aduce venituri

Page 58: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

55

3.8.2 Indicatori de performanta conform metodologie IWA

Pe baza datelor transmise de operatorii regionali s-a calculat indicatorul de performanta al infrastructurii ILI definit conform relatiei (3.1) § 3.4.

Conform IWA – Asociatia Internationala a Apei – Aqua, vol. 48, pag. 227-237 – valorile unitare standard pentru UARL sunt date in tabelul urmator.

Tabel 3.8. Valori unitare standard pentru calculul UARL

Nr. crt.

Componenta infrastructurii

U.M.* Scurgeri de fond

Scurgeri prin avarii raportate

Scurgeri prin avarii

neraportate Total

1 Conducte dm3/zi, m 0.192 0.116 0.052 0.36

2 Bransamente de la CS la robinet concesie

dm3/zi, bransament

0.012 0.008 0.00032 0.016

3 Bransamente pana la apometru

dm3/zi,

bransament

0.32 0.038 0.142 0.5

* pentru 1 m de presiune

In tabelul urmator se poate urmari valoarea ILI pentru o serie de municipiiimportante din tara noastra.

Tabel 3.9. Valori indicator ILI pentru municipii din Romania

Nr.crt. Municipiul Valoare indicator ILI 1 Timisoara 4.81 2 Oradea 3.37 3 Tg. Mures 3.75 4 Braila 3.79 5 Brasov 6.97 6 Constanta 6.51

Valorile ILI din tabelul prezentat anterior sunt superioare celor raportate pentrumunicipii si orase din Olanda, Germania, Anglia dar sunt de acelasi ordin de marimecu cele obtinute in Belgia, Italia, Portugalia, Spania.

Valorile indicatorului de performanta (ILI) (Nivelul III) pun in evidentaeficienta masurilor pentru controlul activ al pierderilor, viteza si calitatea reparatiilor si managementul performant al sistemului in municipiile in care actioneaza operatoriiregionali.

Page 59: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

56

Pentru o serie de orase si comunitati mici (sub 50000 loc.) valoarea indicatorului de performanta depaseste marimea 10 echivalent cu pierderi reale anuale de 10 ori mai mari decat pierderile de apa admisibile (inevitabile).

CTS – ARA (iunie 2010) a apreciat ca se impun masurile si solutiile prezentate in cele ce urmeaza.

1. Extinderea serviciului de distributie apa potabila pentru toti locuitorii comunitatilor urbane si retehnologizarea retelelor vechi prin inlocuire, astfel incat sa se asigure satisfacerea necesarului de apa la utilizatori, eliminarea riscului asupra sanatatii umane si reducerea pierderilor de apa;

2. Sectorizarea retelelor de distributie existente pentru reducerea numarului de utilizatori afectati de intreruperile in livrarea apei potabile si crearea cadrului tehnic pentru intocmirea balantei de apa pe sectoare; simplificarea procedurilor in depistarea pierderilor de apa. Problema inlocuirii retelelor vechi la o rata de 3-4% din lungime anual devine o problema de durata (20-25 ani); este necesar sa se considere prioritar in reabilitarea retelelor existente refacerea si dotarea caminelor de izolare a tronsoanelor retelelor pentru a se putea reduce perioadele de izolare a avariilor, inclusiv prin comanda automata (electric) a vanelor din caminele de izolare.

3. Pomparea apei potabile in retelele de distributie; pentru a se reduce pierderile de apa (in special prin solicitarile date de cresterea presiunii in perioada de noapte) se impune dotarea tuturor instalatiilor care asigura presiunea in retele cu pompe cu turatie variabila.

4. Contorizarea apei; se impune dotarea cu dispozitive de masurare a volumelor de apa livrate pentru toti utilizatorii; rezolvarea contorizarii apei livrate se impune a fi abordata prin cresterea clasei de precizie a contorilor, adaptarea (schimbarea) contorilor in functie de noile debite vehiculate (mult mai reduse) si dotarea operatorilor cu standuri de calibrare contori.

5. In toate proiectele de retehnologizare/extindere a retelelor de distributie din programele de calcul rezulta sectiuni mai reduse atat pentru conductele principale cat si pentru cele secundare. S-a considerat ca se impune:

reducerea diametrelor conductelor secundare (de serviciu) si renuntarea la o serie de tronsoane din acestea;

dezvoltarea retelei majore de conducte principale cu dotari complete de masurare a debitelor, presiunilor si asigurarea posibilitatilor de curatire periodica a conductelor si prelevare de probe;

refacerea (inlocuirea) completa a bransamentelor simultan cu inlocuirea conductelor;

Page 60: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 3. Apa care nu aduce venit (NRW) în reţele de distribuţie

57

implementarea unor programe de calcul, monitorizare asociate cu sistemul GIS.

6. Monitorizarea calitatii apei in retelele de distributie; Un plan de siguranta a calitatii apei (Water Safety Plan) trebuie elaborat pentru fiecare retea; acesta trebuie sa reconsidere:

eliminarea riscurilor privind deteriorarea calitatii apei in procesele de operare a retelei;

colaborarea/implicarea autoritatilor locale in asigurarea curatirii/spalarii si dezinfectiei retelei interioare (dupa bransament) pentru toti utilizatorii de apa potabila.

Page 61: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

58

4 Calitatea apei în reţelele de distribuţie.

4.1 Impactul sistemelor de distribuţie asupra calităţii apei potabile

Condiţiile fundamentale pe care trebuie să le îndeplinească sistemul (complexul) reţea de distribuţie sunt: continuitate în distribuţia apei şi siguranţă în furnizarea apei fără risc din punct de vedere al sănătăţii oamenilor.

Sistemul de distribuţie a apei, format din reţeaua de distribuţie, complexe de înmagazinare, staţii de pompare are influenţe proprii asupra calităţii apei, iar distribuţia unei ape de calitate, la parametrii ceruţi de consumatori, se face prin conlucrarea cu staţia de tratare.

Sistemele de distribuţie au fost concepute pentru a asigura siguranţa hidraulică care impune asigurarea presiunii şi necesarului de apă. Cele mai multe posibilităţi ca apa să îşi modifice calitatea apar între staţia de tratare şi consumator.

Deficienţe în filierele de tratare şi transformările care apar în reţeaua de distribuţie pot conduce la degradarea calităţii apei. De asemenea coroziunea, levigarea materialului conductelor, peliculele formate pe pereţii conductelor şi efectele fenomenelor de interacţiune care apar la nivelul peretelui conductei degradează calitatea apei.

Spre deosebire de modelarea hidraulică a sistemelor de distribuţie, modelarea calităţii apei este mai recent dezvoltată, datând din anii '80. Modelele de calitate a apei se folosesc pentru a stabili variaţia concentraţiei elementelor contaminante în sistemul de distribuţie. Aceste modele pot fi folosite pentru a calcula vârsta apei în interiorul sistemului de distribuţie sau să determine sursele de contaminare din întregul sistem.

Modelele de calitate a apei folosesc în general rezultatele modelelor hidraulice şi, ca şi acestea, trebuie să se bazeze pe ipotezele în care apa este în repaus în reţea sau în mişcare numită şi perioada extinsă de simulare (EPS).

Numeroase cercetări au investigat modalităţile de deteriorare a apei intrată în sistemul de distribuţie. Schimbarea calităţii apei însumează modificarea caracteristicilor: gust, culoare, conţinut de Fe, Mn, număr de germeni şi/sau streptococi, turbiditate, număr de organisme biologice. Numărul bacteriilor tinde să crească în timpul distribuţiei şi este influenţat de factori care determină calitatea bacteriană a apei intrată în sistem: temperatura, timpul de staţionare, prezenţa sau absenţa dezinfectantului rezidual, materialele şi afinitatea de reformare a nutrienţilor sub forma biofilmului.

Fenomenele de origine fizico-chimică şi biologică îşi au originea în modul de tratare a apei brute. Turbiditatea ridicată se poate datora unei coagulări insuficiente,

Page 62: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

59

precipitării necorespunzătoare a oxizilor de fier sau mangan, lipsei de corecţie a pH-ului după o decarbonatare sau apariţiei biofloculării (flocoane bacteriene) datorită prezenţei concentraţiilor de materie organică şi absenţei unui dezinfectant rezidual sau prezenţei metaboliţilor cu putere floculantă produşi de unele bacterii şi alge provenite dintr-o sursă în stare de eutrofizare.

Prezenţa amoniacului în reţeaua de distribuţie provoacă degradări de natură organoleptică (cloramine) sau de ordin biologic (proliferare bacteriană).

Principalele cauze care determină degradarea calităţii apei în sistemele de distribuţie sunt următoarele:

formarea şi dezvoltarea unui ecosistem biologic;

influenţa materialelor constitutive ale reţelei;

stagnarea apei în reţea;

formarea de depozite;

contaminările accidentale.

Acţiunea apei asupra materialului conductelor reţelei de distribuţie este complexă; principalele fenomene ce pot apărea în interiorul conductelor reţelei de distribuţie sunt ilustrate în figura 4.1.

Figura 4.1. Acţiunea apei asupra materialului reţelelor de distribuţie

Page 63: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

60

Un rol din ce în ce mai mare este atribuit proceselor biologice care se desfăşoară în filierele tehnologice, datorită: lipsei de eficienţă a unor procese sau reactivi utilizaţi în treptele filierelor.

În literatură s-a dezvoltat conceptul de apă biostabilă care este format din stabilitatea chimică asociată unor caracteristici fizice şi biologice favorabile.

Stabilitatea chimică a apei reprezintă instrumentul principal în controlul coroziunii elementelor componente ale sistemului de distribuţie.

Coroziunea conductelor este caracterizată de solubilizarea parţială a materialelor din care sunt confecţionate conductele.

Compoziţia apei tratate se modifică în reţeaua de distribuţie. O serie de parametri variază; aceştia pot fi împărţiţi în 2 grupuri:

substanţe care există în apă, dar care în sistemul de distribuţie, datorită curgerii sau staţionării apei participă la diferite reacţii – aluminiu, clor şi subproduşi de dezinfecţie, carbon organic asimilabil, parametrii biologici;

substanţe care au ca sursă elementele sistemului de distribuţie: fier, mangan, plumb.

Stabilitatea apei poate fi modificată în prezenţa dioxidului de carbon, la pH redus, în condiţii de suprasaturare cu bicarbonaţi de calciu şi magneziu, concentraţii crescute de sulfaţi şi cloruri. O apă instabilă chimic poate fi corozivă pentru metale şi agresivă pentru beton.

Coroziunea este definită ca procesul de distrugere spontană a metalelor de către mediul cu care vin în contact prin interacţiuni chimice şi electrochimice. Mecanismele coroziunii pot fi diferite:

coroziune chimică – se produce la contactul cu medii agresive;

coroziune biologică – provocată de microorganisme care consumă hidrogenul în procesele metabolice (are loc o depolarizare catodică) sau de oxigenul produs de alge; există specii microbiologice care prezintă chiar ele efecte corozive (bacteriile sulforeducătoare, nitrificatoare, bacteriile feruginoase);

coroziune electrochimică – ansamblu de procese fizico-chimice în urma cărora metalele şi aliajele acestora trec sub formă de alţi compuşi (oxizi, hidroxizi, săruri) ca urmare a formării unor micropile în care metalul este supus oxidării anodice; pentru formarea micropilelor este necesară prezenţa unui electrolit şi a unor componenţi capabili să sufere reacţia complementară de reducere (depolarizant catodic care consumă electronii cedaţi în procesul anodic). Depolarizantul catodic poate fi: H+ (în medii acide), oxigen dizolvat şi uneori ionii de Fe3+, Cu2+.

Page 64: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

61

Factori care influenţează procesul de coroziune:

calitatea apei;

oxigenul dizolvat influenţează procesul în două direcţii: pe de o parte consumă electronii mărind viteza de coroziune (proces preponderent pentru că are loc la concentraţii mici şi medii ale oxigenului), iar pe de altă parte pot forma oxizi cu caracter protector încetinind procesul de coroziune (la concentraţii mari şi în absenţa ionului clorură);

dioxidul de carbon; agresivitatea soluţiilor care conţin dioxid de carbon liber este comparabilă cu cea a acizilor tari;

pH-ul soluţiei este unul din cei mai importanţi factori;

starea suprafeţei metalului;

compoziţia si structura metalului.

Apele care conţin bicarbonaţi de calciu suficient aerate şi în echilibru carbonic au proprietatea de a forma cruste protectoare naturale, impermeabile, pe baza unui precipitat mixt de carbonat de calciu şi oxizi de fier.

În urma tratării apei pH-ul poate să scadă la valori mai mici decât pH-ul de echilibru (de saturaţie) şi de aceea trebuie reajustat la valori mai mari sau egale cu pH-ul de saturaţie.

Au fost definiţi o serie de indici pentru a caracteriza potenţialul agresiv al unei ape. Aceştia au la bază presupunerea că o apă care are tendinţa de a depune carbonat de calciu pe suprafaţa metalului este mai puţin corozivă. Cel mai cunoscut este indicele Langelier care este definit ca diferenţa între pH-ul apei şi pH-ul de saturaţie al acesteia, acesta fiind pH-ul la care apa, având aceeaşi alcalinitate şi aceeaşi concentraţie de calciu, ar fi în echilibru cu carbonatul de calciu solid.

Apele cu pH mai mare decât pH-ul de saturaţie (indice Langelier pozitiv) sunt suprasaturate cu carbonat de calciu şi au tendinţa să depună cruste, iar apele cu pH mai mic decât pH-ul de saturaţie sunt nesaturate şi vor fi agresive.

Un alt indice pe baza căruia se apreciază caracterului agresiv al apei este indicele Ryznar.

Pentru a determina aceşti indici este necesar să se determine prin analiză următorii indicatori fizico-chimici:

pH0-ul apei de analizat;

temperatura;

conţinutul de calciu, exprimat în mg/l CaCO3;

Page 65: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

62

alcalinitatea totală, exprimată în mg/l CaCO3;

reziduu fix (1050C) în mg/l.

Cu aceste date, din diagrama Langelier, se va determina un pH de saturaţie.

După Langelier, stabilirea potenţialului coroziv se face cu relaţia IL = pH0 – pHS; descrierea caracterului agresiv apei se face conform tabelului 4.1. (pH0 – pH-ul apei de analizat; pHS – pH-ul de saturaţie).

Tabel 4.1. Stabilirea potenţialului coroziv al unei ape conform Indicelui Langelier [21].

Indice Langelier Potenţial coroziv

-5

-4

-3

-2

-1

-0.5

0

0.5

1

2

3

4

5

Coroziune severă – necesară tratarea

Coroziune severă – necesară tratarea

Coroziune moderată/ severă

Coroziune moderată – trebuie considerată tratarea

Coroziune uşoară – apa poate fi tratată

Coroziune uşoară/ aproape de echilibru – nu este necesară tratarea

Echilibru calco-carbonic

Aproape de echilibru

Depunere uşoară de cruste – probleme estetice

Depunere uşoara de cruste – probleme estetice

Depunere moderată de cruste – este necesară tratarea

Depunere severă de cruste – necesită tratare

Depunere severă de cruste – necesită tratare

După Ryznar, stabilirea potenţialului coroziv se face cu relaţia IR = 2pHS – pH0; descrierea caracterului agresiv apei se face conform tabelului 4.2 [21]. (pH0 – pH-ul apei de analizat; pHS – pH-ul de saturaţie).

Tabel 4.2. Stabilirea potenţialului coroziv al unei ape conform Indicelui Ryznar

Indice Ryznar Potenţial coroziv

4 – 5

5 – 6

6 – 7

7 – 7,5

7,5 – 8,5

antartraj important

antartraj uşor

echilibru

uşor corozivă

puternic corozivă

Page 66: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

63

Suprapunerea efectului coroziunii peste îmbătrânirea materialului şi variaţia permanentă a presiunilor în reţea, generează în majoritatea reţelelor o stare de avarie, care conduce la pierderi importante de apă potabilă, contaminare accidentală a apei potabile, modificarea regimului de curgere prin modificarea rugozităţii tronsoanelor conductelor de distribuţie.

În rezervoare şi în conductele reţelei de distribuţie pe tronsoanele cu viteze mici, prin sedimentare se pot forma depozite.

Depozitele devin centre de degradare a calităţii apei prin favorizarea activităţii microorganismelor, pe tronsoanele cu viteze mici; se favorizează ataşarea unui conglomerat de bacterii şi polimeri extracelulari (biofilm); acesta nu este antrenat de mişcarea apei şi are caracteristică reţinere selectivă a bacteriilor din apă.

Este obligatoriu să se ia în consideraţie faptul că în timp capacitatea de transport a conductelor se modifică, reducându-se în unele cazuri cu peste 50% din capacitatea iniţială.

O estimare a variaţiei rugozităţii unui tronson de conductă în timp se poate face cu relaţia [10]:

kt = k0 + t, în care:

k0 – rugozitatea absolută, în mm, pentru conducte noi (la începutul exploatării);

kt – rugozitatea absolută după t ani de exploatare;

- coeficient care caracterizează viteza de creştere a rugozităţii, în mm/an.

Valoarea coeficientului depinde de materialul conductelor şi de proprietăţile fizico-chimice ale lichidului vehiculat în acestea.

Pentru conducte de oţel care transportă apă, valori orientative pentru coeficientul sunt date în tabelul 4.3 [22]:

Tabel 4.3. Valorile parametrului pentru conducte de oţel care transportă apă

Categoria de apă [mm/an] Ape slab mineralizate, necorozive; conţinut scăzut de substanţe organice şi fier dizolvat

0,005 – 0,055 valoare medie 0,025

Ape slab mineralizate, corozive; ape conţinând substanţe organice şi fier dizolvat sub 3 mg/l

0,055 – 0,18 valoare medie 0,07

Ape foarte corozive, dar cu conţinut mic de cloruri şi sulfaţi; ape cu conţinut de fier peste 32 mg/l

0,18 – 0,40 valoare medie 0,20

Ape corozive cu conţinut mare de cloruri şi sulfaţi (peste 500-700 mg/l); ape netratate cu conţinut mare de substanţe organice

0,40 – 0,60 valoare medie 0,51

Ape puternic mineralizate şi corozive cu duritate temporară mare şi duritate permanentă redusă, cu reziduu fix peste 2000 mg/l

De la 0,6 la 1 şi mai mult

Page 67: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

64

De reţinut este faptul că relaţia de determinare a variaţiei rugozităţii în timp este estimativă. Pe baza acestei relaţii se poate determina o valoare aproximativă a rugozităţii, ceea ce nu este suficient pentru realizarea unui model al unei reţele de distribuţie. Pentru veridicitatea modelului este necesară determinarea "in situ" a rugozităţii fiecărui tronson de conductă, deoarece o modelare a calităţii apei în reţeaua de distribuţie implică o modelare hidraulică iniţială identică cu funcţionarea reală a sistemului de distribuţie.

Contaminarea accidentală a reţelei apare datorită lucrărilor şi intervenţiilor la reţeaua de distribuţie unde se folosesc substanţe ce favorizează dezvoltarea biofilmului şi aspiraţiei materialului exterior în timpul funcţionării intermitente, care permite infiltraţii prin microfisuri şi îmbinări neetanşe (la scăderea presiunii sau întreruperilor alimentării cu apă).

Scăderea presiunii şi apariţia aspiraţiei în cursul distribuţiei apei constituie una din cauzele majore ale modificării calităţii apei din reţea. Fenomene de aspiraţie apar la un consum ridicat de apă în timp scurt (de exemplu în timpul incendiului), la avarii pe conducte sau efectuarea de probe de presiune. La căderile de presiune, în industrie, racordurile cu robinete deschise care sunt imersate în soluţii cu diverse destinaţii lucrează în sistem de sifonare şi pot introduce în reţea diverşi poluanţi. Căderea de presiune nu este singura cauză a aspiraţiei. Conductele sub presiune pot aspira continuu elemente contaminante prin microfisuri prin efectul Venturi.

În Statele Unite, conform statisticilor raportate de AWWA (American Water Works Association), din principalele 12 tipuri de boli hidrice apărute între 1971 şi 1998, 2 tipuri de boli au fost determinate de lucrările de construcţii şi întreţinere. Astfel 1400 de cazuri de gastroenterită au fost asociate contaminării tronsoanelor de conductă în perioada de stocare şi 1272 cazuri de Giardia au fost asociate cu fisurarea conductelor.

Aceste cazuri au determinat AWWA să adopte în anul 2001 norme sanitare specifice privind manipularea, stocarea şi efectuarea reparaţiilor de conducte pentru prevenirea contaminării accidentale (Best Management Practice Manual – M20).

În filierele uzinelor de tratare a apei, un aspect fundamental îl reprezintă obţinerea unei calităţi de apă stabilă din punct de vedere biologic. Decizia adoptării proceselor de tratare din cadrul uzinelor de apă nu poate să excludă aspectele privitoare la biostabilitatea apei rezultate. Dezvoltarea micro-organismelor poate cauza probleme care conduc la deteriorarea calităţii apei în sensul posibilităţii de afectare a sănătăţii consumatorului. De asemenea, activitatea microbiologică poate determina probleme de ordin tehnic în exploatarea sistemului de alimentare cu apă.

Biostabilitatea se defineşte ca fiind complexul de proprietăţi chimice, biologice şi bacteriologice care indică dezvoltarea micro-organismelor în reţelele de distribuţie.

Page 68: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

65

Componenta principală care caracterizează stabilitatea biologică a unei ape este "substratul primar donor de electroni". Termenul "substrat" indică faptul că compusul respectiv poate fi utilizat bio-chimic de către bacterii. Termenul "donor de electroni" semnifică faptul că substratul este redus şi poate elibera electroni printr-o serie de reacţii de oxidare; aceste reacţii de transfer al electronilor sunt responsabile pentru energia produsă de suportul bacterian. Termenul "primar" indică faptul că electronii şi energia generată din acest substrat sunt utilizate pentru a dezvolta şi menţine stratul suport bacterian. Rezultă că scopul fundamental al tratării biologice a apei este de a reduce concentraţiile substraturilor primare donoare de electroni.

Elementele care asigură stabilitatea biologică a apei sunt următoarele:

carbon organic total (TOC);

carbon organic asimilabil (AOC);

carbon organic dizolvat biodegradabil (BDOC);

conţinutul biologic si bacteriologic al apei.

În cazul în care unul sau toţi aceşti parametrii nu sunt controlaţi, în reţeaua de distribuţie şi în rezervoare apare conlucrarea cu pereţii rigizi care conduce la formarea biofilmului.

Biofilmul reprezintă un conglomerat de bacterii şi polimeri extracelulari care este ataşat la o suprafaţă solidă.

Procesul de agregare într-un conglomerat a bacteriilor deosebeşte biofilmul de bacteriile dispersate prin rolul semnificativ al proceselor de transport asupra ratei de utilizare a substratului (în special bacteriile din profunzimea biofilmului).

Ataşarea la o suprafaţă solidă semnifică nu numai faptul că biofilmul nu este antrenat de mişcarea apei ci şi faptul că are loc o reţinere selectivă a bacteriilor din apă.

Spre deosebire de ecosistemele naturale unde sursa de energie este lumina solară, în ecosistemul format în reţeaua de distribuţie, sursa principală de energie o reprezintă carbonul organic sub forma de materie organică dizolvată rămasă în apă după tratare.

Aceasta este sursa de hrană a bacteriilor care se dezvoltă în apă şi pe pereţii interiori ai conductelor sub forma unui biofilm bacterian (bacterii fixate). În majoritate aceste bacterii nu sunt dăunătoare pentru sănătatea umană, dar pot conduce la modificări de calitate a apei potabile (gust dezagreabil, animale mici).

Reducerea proliferării bacteriene în reţea este determinată:

eficienţa filierei de tratare, care trebuie să asigure TOC ≤ 2,0 – 2,5 mg C/dm3;

întreţinerea sistematică a conductelor reţelei (curăţire periodică).

Page 69: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

66

Dezinfectantul rezidual acţionează cu precădere asupra celulelor desprinse din biofilm. Se constată că oxidantul nu penetrează total biofilmul, el reacţionează mai rapid cu constituenţii biofilmului decât poate difuza în interiorul biofilmului. Cercetătorii de la Universitatea din Stanford [31] au efectuat teste pe viruşi de holeră aflaţi în interiorul biofilmului şi au constatat că aceştia rămân activi chiar în condiţiile folosirii unei doze de 20 de ori mai mare de clor decât cea folosită în mod curent în tratarea apei.

Se poate afirma că reţeaua de distribuţie este de fapt un reactor biologic.

Pe plan mondial s-au dezvoltat numeroase metode pentru aprecierea biostabilităţii apei şi implicit de determinare a biodegradabilităţii substanţelor organice existente în apă. Aceste metode se pot structura în trei mari categorii [32]:

metoda AOC (Assimilable Organic Carbon) – determină cantitatea de carbon organic asimilabil – Van der Kooij;

metoda BDOC (Biodegradable Dissolved Organic Carbon) – determină cantitatea de carbon organic dizolvat biodegradabil – Joret, Levi, Ribas, Servais;

potenţialul de dezvoltare bacteriană – determină rata de dezvoltare a coloniilor de bacterii – Caldwell, Lawrence, Hermanowicz,

Parametrul principal măsurat în metoda AOC este biomasa formată ca o consecinţă a asimilării carbonului biodegradabil.

Parametrul determinat prin metoda BDOC este reducerea DOC-ului într-o probă inoculată după o perioadă determinată de incubaţie. Valoarea BDOC-ului corespunde diferenţei între DOC-ul iniţial şi valoarea minimă a DOC-ului determinată în perioada de incubaţie; diferenţa reprezintă partea de DOC care a fost biodegradat.

Potenţialul de dezvoltare bacteriană este determinat de colonizarea bacteriană a unei suprafeţe, în condiţia unei rate de ataşare la suprafaţa respectivă considerată constantă. Fiecare dintre aceste metode are limite inerente, de ordin practic.

Materialele conductelor reţelei de distribuţie pot influenţa calitatea apei distribuită, influenţa fiecărui tip de material putând fi exprimată prin afinitatea materialului de formare a biofilmului. Materialele în contact cu apa potabilă pot intensifica creşterea bacteriană prin eliberarea de compuşi biodegradabili. În absenţa dezinfectantului, siguranţa biologică poate fi obţinută printr-o biostabilitate a materialului conductei. Asemănător metodei de stabilire a potenţialului apei de formare a biofilmului a fost pusă la punct o metodă pentru stabilirea potenţialului de formare a biofilmului a materialului conductei [33]. Această metodă se bazează pe incubarea unei probe de material în apă biostabilă şi determinarea concentraţiei biofilmului la suprafaţa materialului prin metoda adenozin-trifosfat (ATP) funcţie de timp. Se constată că în faza iniţială concentraţia biofilmului este relativ ridicată, dar

Page 70: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

67

descreşte şi ajunge la un echilibru după o perioadă de 50 de zile. Determinarea concentraţiei la intervale regulate pentru o perioadă de până la 16 săptămâni permite calculul potenţialului de formare a biofilmului (figura 4.2).

Figura 4.2. Concentraţia biofilmului pe material în testul Potenţialului de Formare a Biofilmului [35]

Valoarea potenţialului de formare al biofilmului poate fi definită ca media concentraţiei de adenozin-trifosfat la suprafaţa materialului în perioada între 8 şi 16 săptămâni de incubare la 250C.

Intervalul de valori tipice pentru potenţialul de formare a biofilmului este cuprins între 8-9 pg ATP/cm2 pentru sticlă şi peste 10000 pg ATP/cm2 pentru cauciucul natural şi PVC plastifiat. PVC-ul neplastifiat are un interval al potenţialului de formare a biofilmului cuprins între 20 şi 100 pg ATP/cm2, gradul mare de biostabilitate făcând din acesta materialul predominant în reţelele de distribuţie din Olanda [35].

Page 71: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

68

Figura 4.3. Potenţialul de formare al biofilmului funcţie de calitatea apei şi materialului conductei [35]

Studii efectuate în Danemarca indică scăderea nivelului de biostabilitate al apei, în cazul în care reţeaua de distribuţie are în componenţă materiale plastice. Astfel, pentru o apă din sursă subterană (cu conţinut de fier şi mangan) care a fost tratată prin procedee clasice (aerare, prefiltrare, filtrare) se constată deteriorarea biostabilităţii acesteia după parcurgerea a 1.5 km reţea din PVC prin creşterea ratei de dezvoltare bacteriene de la 0.194 zile-1 în efluentul staţiei de tratare la 0.25 zile-1 după parcurgerea reţelei. De asemenea concentraţia de AOC a crescut de la 12.25 g C/dm3 la 13.94 g C/dm3.

Deteriorarea biostabilităţii apei se datorează eliminării de compuşi biodegradabili din materialul de execuţie al reţelei (PVC).

Izolaţiile interioare pentru protecţia la coroziune pot transmite în apă componenţi (în special în timpul spălării). Astfel gudroanele eliberează hidrocarburi policilice, cimenturile - calciu şi fonta - fierul.

Tehnologiile noi de reabilitare ale conductelor nu micşorează aceste efecte deoarece procedeele utilizează polietilena, aditivi, folii, solvenţi care transmit apei compuşi indezirabili.

Page 72: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

69

Izolaţiile interioare ale rezervoarelor de înmagazinare sunt surse de degradare a apei datorită materialelor folosite. În cazul când materialele conţin fenol se formează clorofenolul la introducerea clorului pentru dezinfectare a rezervorului.

Nu se poate elimina total riscul formării biofilmului în conductele reţelei de distribuţie, dar cunoaşterea şi diminuarea factorilor care generează şi întreţin biofilmul pot conduce la minimizarea riscului privind siguranţa sănătăţii consumatorilor şi a funcţionării normale a reţelei de distribuţie.

4.2 Modelarea calităţii apei în reţeaua de distribuţie

4.2.1 Etape necesare stabilirii modelelor

Problemele pe care le ridică proiectarea, execuţia şi exploatarea sistemelor de distribuţie a apei la nivelul de dezvoltare atins în prezent pot fi rezolvate numai prin modelarea acestor sisteme.

În utilizarea modelelor pentru sistemele de distribuţie a apei se parcurg următoarele etape:

1. crearea modelului;

2. calibrarea modelului;

3. utilizarea modelului pentru analiza sau extinderea unui sistem existent, dimensionarea unui sistem nou sau suport pentru exploatarea sistemului.

Realizarea unui model pentru calitatea apei în reţelele de distribuţie implică:

realizarea unui model hidraulic al reţelei de distribuţie şi calarea modelului pe sistemul real pentru a se stabili valorile vitezelor de curgere a apei în tronsoanele reţelelor;

pe modelul hidraulic calibrat suprapunerea unui model de calitate a apei distribuite.

Un model al sistemului cuprinde un program de rezolvare pentru determinarea debitelor, presiunilor în secţiunile sistemului şi indicatorul de calitate urmărit şi un set de date care descriu:

caracteristicile fizice ale sistemului simulat;

caracteristicile de operare ale sistemului (presiuni limită în reţea, niveluri ale apei în rezervoare, înălţimi de pompare);

caracteristicile consumului (mărimile consumurilor la noduri)

Page 73: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

70

caracteristici de calitate a apei injectată în sistem şi coeficienţi care descriu acţiunea chimică a substanţei urmărite prin modelare.

Datele folosite pentru modelare trebuie sa fie cât mai apropiate de cele reale.

Programul de rezolvare a sistemului reprezintă transpunerea numerică utilizabilă la un calculator a modelului matematic al sistemului.

Sistemele de distribuţie a apei fiind sisteme sub presiune, parametrii semnificativi sunt debitele şi presiunile (cotele piezometrice). Deoarece dependenţa dintre aceşti parametri este neliniară pentru toate componentele sistemului, asamblarea acestor componente prin aplicarea legilor de mişcare a apei în sistem (continuitatea/conservarea debitului la noduri şi a energiei pe inele) conduce la un model (sistem) neliniar, pentru care se poate aplica o metodă de rezolvare matematică. La baza modelării calitative a sistemului de distribuţie stau principiile conservării masei împreună cu cinetica reacţiilor, transportul advectiv în conducte, amestecul complet la noduri şi rezervoare, care generează un sistem algebric liniar.

Pe lângă datele necesare realizării modelului hidraulic, pentru fiecare conductă sau grup de conducte trebuie stabiliţi experimental coeficienţi ai vitezei de reacţie k a substanţei pentru a determina acţiunea chimică a substanţei global sau în masa de apă (kb) şi interacţiunea cu peretele materialului conductei (kw).

Dacă în abordarea rezolvării din punct de vedere hidraulic a sistemelor de distribuţie a apei de dimensiuni mari se poate lua în consideraţie o schematizare a sistemului prin considerarea doar a conductelor mai mari decât o dimensiune impusă, zonele excluse participând cu debit în nodurile cele mai apropiate, modelele de calitate a apei conţin toate conductele din sistem, deoarece volumul, timpul de stagnare a apei în reţea şi nivelele de concentraţie sunt funcţie de toate traseele şi vitezele de curgere posibile.

Utilizarea practică a modelului se poate face numai după calibrarea lui la condiţiile concrete de lucru ale sistemului.

Calibrarea modelului constă în ajustarea iterativă a datelor de intrare în aşa fel încât datele de ieşire să redea corect valorile parametrilor determinaţi pe teren. Calibrarea este o etapă foarte importantă în realizarea unui model viabil pentru studiul sistemului. În practică, calibrarea se face cu anumite grade de acurateţe funcţie de obiectivele urmărite.

Calibrarea modelelor de calitate a apei adaugă noi grade de complexitate deoarece este necesar de a atinge nivelele de concentraţie modelate cu cele măsurate pe teren.

Principalele utilizări ale modelelor sunt: dimensionarea componentelor sistemului, studii pentru diagnosticarea sistemului, studii pentru dezvoltarea de

Page 74: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

71

perspectivă, studii privind exploatarea şi asistent al proceselor de operare în cazul unui sistem cu componente automatizate. Suplimentar, modelele de calitate permit urmărirea: amestecului apei din mai multe surse; vârsta apei în sistem; doza de clor rezidual; dezvoltarea sub-produşilor de dezinfecţie; urmărirea propagării contaminanţilor.

În faza superioară de modelare se realizează integrarea pachetului modelator al sistemului cu alte pachete de programe cum ar fi sistemul SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), utilizat pentru realizarea calibrării şi exploatării, GIS (Geographic Information System) pentru introducerea directă a datelor legate de configuraţia şi caracteristicile sistemului şi sistemul de informaţii asupra evoluţiei consumului (încărcării reţelei) CIS (Customer Information System).

4.2.2 Metode de calcul folosite în elaborarea modelelor de calitate

Pentru a se putea rezolva din punct de vedere matematic ecuaţiile care descriu schimbările de concentraţie apărute în sistemul de distribuţie se admit ipoteze simplificatoare:

1. Curgerea este de tip piston, fără dispersie axială;

2. La noduri amestecul se face complet şi instantaneu;

3. Se respectă legea conservării maselor la mişcarea în reţea;

4. Pentru fiecare nod, concentraţia substanţei rezultă din medierea prin debit a concentraţiilor din tronsoanele incidente.

Considerând un tronson de conductă ij, de lungime Lij (x = 0 → L) schimbările care apar în concentraţia substanţei pot fi exprimate printr-o ecuaţie diferenţială:

ijijij

ijij

Ckx

Cv

t

C

(4.1)

unde:

concentraţia substanţei (g/mijC 3) în tronson;

viteza fluidului (m/s) în tronson; ijv

viteza de reacţie a substanţei în tronson (constanta cinetică). ijk

Page 75: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

72

i j

vij

j

Q1 Q2

Qk3Qk4

Qk5

i1 2

Cj

k3

k4

k5

Cj1 Cj2

Ck5

Ck4Ck3

Pentru a rezolva ecuaţia trebuie cunoscute condiţiile la limită, adică pentru

şi valoarea pentru . ijC

t,0x ijk

Altfel exprimată, evoluţia concentraţiei pentru fiecare conductă la un moment dat se poate scrie:

tk

ijijeCC

, (t = Lij/vij) (4.2)

Pentru fiecare nod concentraţia se poate fi exprimată prin ecuaţia următoare:

kki

kLxkjki

0xijQ

CQ

C (4.3)

unde:

0xijC concentraţia iniţială, care intra în nodul k;

LxkjC concentraţia la ieşirea din nodul k;

debitul care intră în nodul k. kiQ

Exprimată altfel, pentru cazul din figura de mai jos, această ecuaţie se poate scrie:

Page 76: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

73

Ck3 = Ck4 = Ck5 = Cj, ...QQ

...QCQCC

21

22j11jj

(4.4)

Rezervoarele pot fi modelate considerând amestecul complet, volumul fiind variabil, pentru fiecare schimbare de volum şi concentraţie se pot scrie ecuaţii după cum urmează:

j

sjk

kss QQ

dt

dV (4.5)

sj

ssjk

Lxksksss CkCQCQ

dt

)CV(d (4.6)

unde:

concentraţia în rezervorul s; sC

pasul de timp; dt

debitul tronsonului ks care intră în rezervor; ksQ

debitul tronsonului sj care iese din rezervor; sjQ

diferenţa de volum în rezervor în msdV 3;

volumul rezervorului în nodul s la momentul t; sV

concentraţia contaminanţilor care intră în rezervor; ksC

k viteza de reacţie (funcţie de concentraţia din rezervor).

Ecuaţiile 4.1, 4.3, 4.5, 4.6 au fost folosite de USEPA (US Environmental Protection Agency) în dezvoltarea unui model de propagare a contaminantului, numit EPANET (Rossman 1994, 2000) [23].

Pentru o analiza de calitate, pe fiecare tronson sunt practic două necunoscute (concentraţia iniţială şi concentraţia finală) şi se pot scrie T ecuaţii, unde T este numărul de tronsoane. Pentru noduri se pot scrie N ecuaţii (N – numărul de noduri), în fiecare nod fiind câte o necunoscută. Rezultă, aparent, că numărul de necunoscute este 2T+N, iar numărul ecuaţiilor care se pot scrie sunt T+N. În realitate, concentraţiile iniţiale ale tronsoanelor sunt cunoscute (ecuaţia 4.4), astfel încât determinarea concentraţiei la capetele tronsoanelor şi în noduri revin la rezolvarea unui sistem cu T+N ecuaţii cu T+N necunoscute.

Page 77: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

74

ReactivPrelevareproba 1

Prelevareproba 2

1 2L=40 ... 200 m

Pentru a putea genera acest sistem trebuie cunoscute elementele pentru definirea regimului hidraulic de funcţionare al reţelei (efectuarea calculului hidraulic) şi determinarea constantei cinetice k pentru fiecare tronson (cu care se poate calcula concentraţia pentru noduri şi capetele tronsoanelor).

Un aspect deosebit de important în constituirea unui model de calitate a apei îl constituie determinarea constantei cinetice k pentru tronsoanele ce alcătuiesc reţeaua de distribuţie. Determinarea constantei cinetice se realizează experimental, pentru fiecare tronson în parte. Instalaţia cu care se poate determina constanta cinetică este formată din 2 by-pass-uri poziţionate în capetele tronsonului asupra căruia se face determinarea (figura 4.3).

Figura 4.4. Schema instalaţiei pentru determinarea constantei cinetice k [24].

Prin by-pass-ul din punctul 1 se introduce substanţa şi se recoltează proba 1 cu care se studiază cinetica reacţiei substanţei cu apa care urmează a traversa tronsonul 1-2 (kb). Prin by-pass-ul din punctul 2 se recoltează proba 2 prin care se studiază cinetica reacţiei substanţei cu apa care a traversat tronsonul 1-2.

Diferenţa de consum, pentru acelaşi interval de timp, între proba 2 şi proba 1 constituie substanţa consumată la peretele interior al conductei (kw) [9].

Cantitatea de substanţă consumată instantaneu în reacţia cu masa de apă este o funcţie de concentraţie şi se exprimă matematic cu următoarea relaţie:

k(Cb) = kb x Cn, (4.7)

unde:

k(Cb) – cantitatea de substanţă consumată în masa de apă;

kb – constanta cinetică de reacţie în masa de apă;

C – concentraţia substanţei în masa de apă;

n – ordinul reacţiei chimice.

Page 78: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

75

Datorită complexităţii relaţiilor matematice care descriu reacţii chimice de ordin mai mare decât 1, toate programele de simulare a calităţii apei în reţeaua de distribuţie analizează numai substanţe chimice care generează reacţii monomoleculare de ordinul I cu apa (Clor) sau de ordin 0 (care nu reacţionează cu apa). Aceste limitări reduc capacitatea de utilizare a modelelor la urmărirea: clor rezidual, potenţial de formare THM, vârsta apei în reţea, contaminanţi.

Cantitatea de substanţă consumată la peretele conductei depinde de mai mulţi factori. Relaţia matematică ce descrie consumul la perete al unei substanţe cu ordinul I de reacţie are următoarea exprimare matematică [23]:

k(Cw) = fwn

fw

kkD

Ckk4

(4.8)

unde:

k(Cw) – cantitatea de substanţă consumată la peretele conductei;

kw – constanta cinetică de reacţie la peretele conductei;

kf – coeficient de transfer de masă;

C – concentraţia substanţei în masa de apă;

Dn – diametrul conductei.

Coeficientul de transfer de masă depinde de numărul Reynolds (Re), coeficientul de difuzie moleculară a substanţei (D), vâscozitatea cinematică a apei (), lungimea tronsonului de conductă (L) şi diametrul conductei (Dn).

Astfel, coeficientul de transfer de masă are relaţia: kf = ShnD

D , unde Sh este

numărul lui Sherwood definit pentru următoarele cazuri:

- pentru regim laminar: Sh = 3.65 + 3/2

en

en

)D/(R)L/D(04.01

)D/(R)L/D(0668.0

- pentru regim turbulent: Sh = (determinat empiric) 3/188.0e )D/(R0149.0

Constanta cinetică globală (totală) a reacţiei (k) se determină prin însumarea termenilor definiţi anterior:

Page 79: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

76

k = kb + fw

fw

kkR

kk

, (R – raza hidraulică), această relaţie fiind folosită de

programele de calcul în determinarea cantităţii de substanţă consumată în mişcarea apei în reţeaua de distribuţie.

Fundamental pentru acurateţea rezultatelor obţinute şi calarea modelului de calitate pe situaţia reală din teren, este ca termenii kb şi kw să fie determinaţi experimental pentru fiecare tronson al reţelei.

4.3 Programe de calcul utilizate în modelarea calităţii apei potabile (EPANET, QUALNET)

4.3.1 Programul EPANET [23], [34]

Programul EPANET a fost dezvoltat de Rossman (1994, 2000) pentru USEPA (US Environmental Protection Agency) şi este un instrument de cercetare folosit în dezvoltarea modelelor de analiză a calităţii apei în reţelele de distribuţie.

Modelul hidraulic de calcul al unei reţele de distribuţie reprezintă componenta de bază, de la care se pleacă în aplicarea modelării calităţii apei.

EPANET-ul foloseşte una din relaţiile hidraulice consacrate (Hazen-Williams, Darcy-Weisbach, Chezy-Manning) pentru stabilirea pierderilor de sarcină pe tronsoane. Fiecărui nod îi corespunde o cotă a terenului, rezervoarele fiind asimilare cu noduri cu suprafaţă liberă. Variaţia suprafeţei libere în nodurile care reprezintă rezervoare se consideră că respectă relaţia:

y = (q/A)t (4.9)

unde:

y - variaţia nivelului apei;

q - debitul care intră sau iese din rezervor (+ sau -);

A - suprafaţa secţiunii orizontale a rezervorului;

t - intervalul de timp în care se face analiza dinamică.

Se consideră că debitul consumat, debitul de alimentare şi concentraţia constituenţilor din apă rămân constante într-un anumit interval de timp, ele putându-se modifica de la un interval de timp la altul.

Pentru fiecare tronson între nodurile i şi j şi pentru fiecare nod k sunt rezolvate seturi de ecuaţii de forma:

Page 80: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

77

hi - hj = f(qij) (4.10)

0Qqqj kkji ik (4.11)

unde:

iezometrică absolută în nodul i (cota piezometrică la care se adaugă cota te

k - debitul care alimentează sau care este consumat în nodul k.

foloseşte debitele determinate după simularea hidraulică pentru

vare de masă

qij - debitul între nodurile i şi j;

hi - cotă prenului);

Q

Acest proces se repetă pentru toţi paşii de timp rămaşi din perioada de simulare.

Programul EPANET analiza de calitate.

Se rezolvă o ecuaţie de conser a substanţei în interiorul fiecărui tronson între nodurile i şi j de forma:

)C(kx

C

A

q

t

Cij

ij

ij

ij

ijij

(4.12)

unde:

l i, j ca o funcţie de distanţă şi timp

l 0. Se aplică o condiţ la limită la începutul fiecărui tronson, nodul i, în care xij = 0

Cij - concentraţia substanţei în tronsonu

xij - distanţa în lungul tronsonului i, j;

qij - debitul pe tronsonul i, j la timpul t;

Aij - aria secţiunii tronsonului i, j;

k(Cij) - viteză de reacţie a substanţei în interiorul tronsonului i, j.

Ecuaţia se rezolvă cu condiţii iniţiale cunoscute la momentuie

k ki

k kikikiij

q

)t,L(Cq)t,0(C (4.13)

Page 81: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

78

Se fac sumele pentru toate tronsoanele k, i pentru acele debite care intră în nodul i, iniţial al tronsonului i, j. (Lki - lungimea tronsonului k, i)

Ecuaţiile (4.12) şi (4.13) formează un set cuplat de ecuaţii pentru toate tronsoanele din reţea. Aceste ecuaţii sunt rezolvate de EPANET folosind metoda volumelor finite.

Metoda volumelor finite împarte fiecare conductă într-o serie de segmente, egale ca mărime, fiecare volum având amestecul complet.

La sfârşitul fiecărui pas de timp al calităţii apei, concentraţia din fiecare segment de volum este în primul rând reacţionată, apoi transferată segmentului adiacent din aval. Această aproximare a fost utilizată în studiile de modelare efectuate de USEPA.

m21Q

kQHH

dt

dQ

gA

L

4.3.2 Programul QUALNET [34]

Programul QUALNET a fost dezvoltat de Islam (1995) modelează distribuţia spaţială şi temporală a clorului rezidual în conductele reţelei în condiţiile unei variaţii lente a debitului.

Modelul poate să analizeze propagarea şi consumul oricărei substanţe care are o viteză de reacţie de ordinul I.

Ecuaţia dinamică ce descrie variaţia lentă în timp a debitului în conductă se scrie sub forma:

(4.14)

unde:

L - lungimea conductei; g - acceleraţia gravitaţională; A - aria secţiunii conductei;

Q – debitul transportat; t - timpul; H1, H2 - cote piezometrice amonte şi aval ale conductei; k, m - constante de tip exponenţial ce intră în calculul pierderii de sarcină.

De asemenea se scrie şi ecuaţia de continuitate a debitelor în noduri.

Pentru simularea calităţii a fost folosită o ecuaţie de forma:

Ckx

CD

x

Cv

t

C12

2

(4.15)

unde:

C - concentraţia;

Page 82: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 4. Calitatea apei in reţelele de distribuţie

79

v - viteza orizontală;

D - coeficient de difuzie;

x - coordonată spaţială în lungul axei conductei;

k1 – constanta cinetică (reacţie de ordinul I)

Pentru a se putea rezolva matematic, ecuaţia (14) a fost împărţită în două ecuaţii separate:

0z

Cv

t

C

, 0Ck 0Ck

x

CD

t

C12

2

(4.16)

Coeficientul de difuzie a fost estimat cu o ecuaţie de forma:

010D 1. (4.17)

unde:

- raza conductei; 0 - presiunea la perete; - densitatea fluidului.

Rezultatele furnizate de model au fost verificate prin comparaţie cu rezultatele furnizate de EPANET pentru aceeaşi reţea. Rezultatele au fost similare la începutul simulării variaţiei lente a debitului după care concentraţia de clor în diferite noduri a început să varieze odată cu variaţia debitelor şi cu apariţia schimbării sensului debitelor.

Page 83: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

80

5 Reţeaua de distribuţie din cartierul Prundu, municipiul Piteşti. Studiu de caz

5.1 Descrierea situaţiei existente a reţelei de distribuţie

5.1.1 Date generale

Analiza şi alegerea soluţiei de reabilitare a unei reţele de distribuţie prin optimizarea acesteia din punct de vedere al calităţii apei distribuite, s-a realizat în reţeaua de distribuţie din cartierul Prundu a municipiului Piteşti. Zona de reţea analizată prezintă o serie de particularităţi favorabile, care au făcut posibila analiza acesteia independent de restul reţelei de distribuţie din municipiul Piteşti.

Alimentarea reţelei de distribuţie se realizează gravitaţional din complexul de înmagazinare Războieni. Presiunea în sistem variază între 45 – 48 mCA.

Consumatorii racordaţi la reţea sunt în număr de 18.641, iar regimul de înălţime al clădirilor din cartier sunt (P+4) – (P+10).

Reţeaua de distribuţie a fost realizată între anii 1969 – 1974, executată în totalitate din tuburi de oţel, fără intervenţii majore în ceea ce priveşte reabilitarea conductelor, ceea ce conduce la situaţia actuală, în care majoritatea conductelor au o vechime cuprinsă între 35 – 40 ani.

Lungimea totală a reţelei de distribuţie existentă este de 13,65 km, iar distribuţia acesteia pe diametre este prezentată în tabelul următor.

Tabel 5.1. Repartiţia pe diametre şi lungimi a reţelei de distribuţie existente din cartierul Prundu

Nr. crt. Diametre [mm] Lungime [m] 1 80 - 100 2.100 2 110 - 160 9.700 3 275 - 300 950 4 400 600 5 600 300

Lungime totală [m] 13.650

O lista completă in ceea ce priveşte inventarul reţelei de distribuţie, lungimi tronsoane si diametre, este prezentată în Anexa 1.

Schema reţelei de distribuţie din cartierul Prundu este prezentata în figura următoare.

Page 84: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

81

Petrochim

istilor

B loc B

1

Petroch

imist

ilor

Pet rochim

isti lor

Petrochim

istilor

SC R

omar

ia C

omalim

ent SRL

Nr.7

A(SC M

ARISAR

SRL)

Blo

c D1

Pet rochim

istilor

Cam

in

Boc B33

Camin

Petro

chimistilo

rPet rochim

istilor

Boc B32

Petro

chimistilo

r

Petrochim

ist ilo

r

Pet rochim

istilo

r

Pet rochim

istilor

B loc B2

Petroch

imist ilo

rPet

roch

imist ilo

r

Pet roch

imis

ti lor

B loc B

3

Bloc B

4

Petrochim

istilo

r

Bloc B

21

Petroch

imist ilo

rPetroch

imist ilo

r

B loc B22

Petrochim

istilor

B loc B

30

Plat

form

a beto

n

Bloc D

3

Plat

forma b

eton

Bloc B

Bloc

A

Nr.2

3(Gru

p Scola

r Chim

ie Ind.)

Blo

c D

Bloc D

-Gars

oniere

Nr.2

3(Gru

p Scolar C

h imie In

d.)

Nr.2

3(Gru

p Scolar C

h imie In

d.)

Nr.2

3(Gru

p Sco

la r Chim

ie Ind. )

Nr.2

3(Gru

p Sco

lar Chim

ie Ind. )

Nr.2

3(Gru

p Scolar C

himie In

d. )

Nr.2

3(Gru

p Scola

r Ch im

ie Ind.)

Cent ra

la term

ica

Nr.2

3(Gru

p Scolar C

himie In

d.)

Nr.3

1(Scoala G

en. Nr.1

8)

Bloc

B6

Bloc

B8

Bloc B

8

Bloc B

23

Bloc B

29

Nr.9

5(Bis.

Sf.Spirid

on)

Aleea A

nghel Sa lig

ny

Nr.9

5(Bis.S

f .Spirid

on)

Nr.9

5(B is.

Sf .Spirid

on)

Bloc C

Nr.7

5A(SC A

STRA SA)

Nr.7

5A(SC A

STRA SA)

Blo

c B5A

Nr.7

5A(SC A

STRA SA)

Bloc B

6

Nr.7

5A(SC A

STRA S

A)

Nr.7

5A(S

C ASTRA S

A)

Nr.7

5A(SC A

STRA SA)

Nr.7

5A(SC A

STRA S

A)

Nr.7

5A(SC A

STRA SA)

Blo

c B9A

Alee

a Anghel S

aligny

Nr.2

3(Gru

p Scola

r Chim

ie Ind.)

Nr.1

27(Com

plex S

portiv P

rundu)

Nr.1

27(Com

plex S

portiv P

rundu)

Nr.1

27(Complex S

porti v

Prundu)

Bloc B

5B

Nr.1

27(Co m

pl ex S

port iv P

rundu)

Nr.1

27(C

o mplex

Sport iv

Prundu)

Nr.7

5A(S

C ASTRA S

A)

Nr.7

5A(S

C ASTRA S

A)

Nr.7

5A(SC A

STRA SA)

Nr.1

27(C

o mpl e

x Sport i

v Pru

ndu)

Nr.7

5A(SC A

STRA SA)

Nr.7

5A(S

C ASTRA S

A)

Nr.7

5A(SC A

STRA S

A)

Bloc

B5C

Punct t

ermic

Blo

c B7

Bloc

B10

Pla

t form

a beto

n

Bloc

B9

Plat

forma beto

n

Blo

c B11

SC R

omar

ia Com

aliment S

RL

SC R

omar

ia C

omaliment S

RL

SC R

omaria

Com

aliment S

RL

Blo

c B12

Pla

tform

a beto

n

Spa

t iu v

erde

Spa

t iu v

erde

Bloc B

15

Nr.7

5A(SC A

STRA SA)

Bloc B

17

Nr.7

(Scoala

Gen.nr.7

)

Bloc B

20

Bloc B

19

Bloc

B8

Bloc B

14

Plat fo

rma

beton

Bloc B

13

Blo

c B8

Bloc B

8

Nr.9

(Gra

dinita+Cre

sa Nr.1

8)

Bloc

25

Bloc

24A

Nr.5

(Biseric

a Naste

rea M

aicii D

o mnului)

Nr.5

(Bise

rica

Nastere

a Maicii D

omnului)

punct t

ermic

Bloc B

28

punct term

ic

Nr.7

(Sco

ala Gen.n

r.7)

Aleea P

et ru P

oni

Bloc 2

4

Bloc B

27A

Aleea

Pie

tei Pru

ndu

Lanarie

i I

Ho ria

Clo

sca s

i Cris

an

Bloc 26A

Bloc B

27A

Spa

t iu ver

de

Bloc B

27A

Spatiu

verde

Piata

Petro

chim

ist ilor

Petro

chim

ist ilor

"Bl. B

34, s

c. B"

Bl. B

39

"Bl.

B31, s

c. A

"

38

"Bl.

B31, sc. B

"

"Bl. B

31, sc.

C"

"Bl. B

31, s

c. D"

"Bl. B

31, sc. E

"

"Bl. B

40, sc.

A"

"Bl. B

41, sc. A

"

Bl. B

Bl. B

37

P.T

.31

Bl. B

36

"Dis

triga z,

nr.1"

"Dist rig

az, nr.1

"

"Bl. B

31, sc. F

"

"Bl. B

31, sc. G

"

"Dist

rigaz, n

r.1"

Magazin

40

0

10

0

200

15 0

25

0

100

100

100

250

10

0

250

250

250

250

25

02 5

0

250

25

0

250

250

20

0

25

0

10

0

100

1" 1/41" 1/4

1" 1/4

1" 1

/4

1" 1/4

400

400

40

0

100

400

150

4 00

400

400

25

010

0

250

2504

00

400 400

200

200

250

250

600

600

600

20

0

100

200

200

2"

2"

20 0

100100

1"

1/4

100

10

0

100

10

0

100

1"

1/4

100

2"

1 " 1

/4

2"

100

150

150

2"

2"

2"

2"

2"

2"

2"

150

150

150

150

130

2"

13

0

2"

13 0

2"

150

150

150

15015

0

150

15

0

65 65

10

01

00

65

25

0

250

250 25 0

250

250

250250

250

250

250

250

250

250

250

150150

150150

150

150150

150

150

150

150

150150

150150

150

150150

150

200

20

0

20 0

20

0

20

02

00

250

100

100

1' 1

/4

100

1' 1

/4

100

1' 1

/ 4

100

1' 1

/4

100

100

100100

100100

100

1' 1

/4

100

1' 1

/4

100

1' 1

/4

100

1 ' 1

/4

1" 1/4

250250

1' 1

/4

250

1' 1

/4

250

150

15

0

300

300

300300

300

400

400

250

2"

2"

2"

250

2"

2"

2"

250

25

0

1" 1/4

250

250

250

250

250

2 50

250

250

25

0

100

1 " 1

/4

100

1"

1/4

100

10

0

100

10

0

1 " 1

/4

1"

1/ 41

" 1

/4

1"

1/41"

1/4

1"

1/4

15

0

150

150

150

1"

1/41

" 1/

4

1"

1/4

1"

1/4

1" 1

/41"

1/4

1"

1/4

1" 1

/41"

1/4

1" 1

/4

1 50

1" 1/4

15

0

250

40

0

40

0

250

2"

250

1"

1/4

250250

100

2"

2"

2"

250

10

0

1" 1/4

1" 1/4

100

150

1"

1/4

1"

1/4

1"

1/4

1" 1/4

1" 1/4

1"

1/4

25

0

25

0

150

150

150

150

150

150

2'

150

2'

150150

150

150

1" 1/4

150

1" 1/4

150

150

1"

1/4

150

1"

1/4

150

150

1 50

15

0

150

150

150

150150

150

15

0

150

150

200

200

200

200

200

150

150

200

200

15

015

0

150

200

200

200

300

300

150

125

1' 1

/4

125

1' 1

/4

125

150

1' 1

/4

125

1' 1

/4

125

1' 1

/ 4

125

1' 1

/4

125125

1' 1

/ 4

125

15

0

1 ' 1

/4

125

12

5

1' 1

/ 4

125

15

0

200

200

20 0

200

200

200

2'

1" 1/4

1" 1 /4

1" 1/4

200

150

1' 1/4

12 5

65

65

1" 1/4

1"

1/4

150

150

1' 1

/4

125

150

150

20 0

15

0

400

100

2'

10

0

3"

3"

10

01

00

100

150

1"

1/4

150

1"

1/4

150

1"

1/4

150 1"

1/4

150 1"

1/4

150

10

0

2"

10

0

1" 1/4

10

0

1" 1/4

10

0

1" 1/4

10

0

1" 1/4

1"

1/4

1"

1/4

150 1"

1/4

150

15

0

1" 1/4

150

1" 1/4

150

1" 1/4

15

01

50

1" 1/4

150 100

150

15

0

100100

1" 1

/ 4

100 1"

1/4

100100

1" 1

/4

100100

1 " 1

/4

100

15

0

250

150

150

150

150

150

10

01

00

3"

100

2'

100

100100

100

100

100

100

10

0

100

1"

1/41 "

1/4

1"

1/41

" 1

/4

1 " 1

/41" 1

/4

2'

2'

250

250

40 0

1" 1/4

400

1" 1/4

40

0

1" 1/4

400

1"

1/4

1" 1/4

600

600

2"

2"

100

1"

1/4

100

1"

1/4

100

1 " 1

/4

100

1"

1/ 4

2"

150

15

0

150

1"

1/4

150

10

01

50

150

1"

1/4

150

1"

1 /4

150

1"

1/4

150

Bloc

B16

Bloc

B18

Bloc 2

6

Boc B27

Blo c

D2

Horia

Closca

si Cris

an Horia

Closca

si Cris

an

Horia

Cl o

sca si C

risan

40

0

10

0

20

0

15

0

25

0

100

10

0

100

250

10

0

250

25 0

250

250

25

02

50

250

25

0

250

250

20

0

25

0

10

0

10

0

1" 1/41" 1/4

1" 1/4

1"

1/4

1" 1/4

40

0

400

40

0

100

40 0

150

40

0

400

400

25 0

10

0

250

250

400

400 400

20

0

200

250

250

600

600

600

100

20

0

100

200

200

2"

2"

20

0

100100

1"

1/4

100

1 00

100

10

0

100

1"

1/4

100

1" 1

/4

100

2"

1"

1/4

2"

1"

1/4

2"

100

150

15

0

150

2"

2"

2"

2"

2"

2"

2"

150

150

150

150

130

2"

13

0

2"

1 30

2"

15

0

150

150

15015

0

150

15

0

65 65

10

01

00

65

250

250

250 25

0

250

25

0

250250

250

250

250

250

250

250

250

150

150150

150

150

150150

150

150

150

150

150150

150150

150

150150

150

20

0

200

20 0

20

0

20

02

00

25

0

100

100

1' 1

/4

100

1' 1

/4

100

1' 1

/4

100

1' 1

/4

100

10

0

100100

100100

100

1' 1

/4

100

1' 1

/4

100

1' 1

/4

100

1' 1

/4

1" 1/4

250250

1' 1

/4

250

1' 1

/4

250

15

0

150 300

300

300300

300

400

400

250

2"

2"

2"

250

2"

2"

2"

250

25

0

1" 1/4

25

0

250

25

0

250

250

25

0

250

25

02

50

100

1"

1/4

100

1"

1/4

100

10

0

100

100

1"

1/4

1"

1/41

" 1

/4

1"

1/41"

1/41" 1

/4

15

0

150

15

0

150

1"

1/41

" 1 /

4

1"

1/4

1"

1/4

1"

1/41"

1/4

1"

1/ 4

1"

1/41

" 1

/4

1"

1/4

15

0

1" 1/4

15

0

250

40

0

40

0

250

2"

250

1"

1/4

250250

1 00

2"

2"

2"

250

100

1" 1/4

1" 1/4

100

150

1"

1/4

1"

1/4

1"

1/ 4

1" 1/4

1" 1/4

1"

1/4

25

0

25

0

150

150

150

150

150

150

2'

150

2'

150150

15

0

150

1" 1/4

150

1" 1/4

150

150

1"

1/4

150

1"

1/4

150

150

15

0

150

15

0

15 0

150

150150

150

1 50

1 50

150

200

200

200

200

20

0

150

15

0

20

0

200

15

01

50

150

200

200

200

300

300

150

125

1' 1

/4

125

1' 1

/4

125

150

1' 1

/4

125

1' 1

/4

125

1' 1

/4

125

1' 1

/ 4

125125

1' 1

/4

125

150

1' 1

/ 4

125

12

5

1' 1

/4

125

15

0

2 00

200

20

02

00

20

02

00

2'

1" 1/4

1" 1/ 4

1" 1/4

200

150

1' 1/4

125

65

65

1" 1/4

1"

1/4

150

150

1' 1

/4

125

150

150

200

15

0

400

10

0

2'

100

3"

3"

10

01

00

100

150

1"

1/4

150

1"

1/4

150

1" 1

/4

150 1"

1/4

150

1"

1/4

150

10

0

2"

1 00

1" 1/4

10

01" 1/4

10

0

1" 1/4

10

0

1" 1/4

1"

1/4

1"

1/4

150 1"

1/4

150

15

0

1" 1/4

15

0

1" 1/4

15

0

1" 1/4

150

15

0

1" 1/4

15

0 100

15

015

0

100100

1"

1/4

100 1 " 1

/ 4

100100

1"

1/4

100100

1"

1/4

100

15

0

250

150

150

150

15

0

150

10

01

00

3"

10

0

2'

10

0

100100

100

10

0

100

100

10

0

100

1"

1/41"

1/4

1"

1/41

" 1

/4

1"

1/41

" 1

/4

2'

2'

250

250

40

0

1" 1/4

400

1" 1/4

40

0

1" 1/4

40

0

1"

1/4

1" 1/4

600

600

2"

2"

1"

1/4

100

1" 1

/ 4

100

15

0

150

1"

1/4

150

10

01

50

150

1"

1/4

150

1"

1/4

150

1"

1/ 4

150

Punct injectiein retea

a)

b)

Figura 5.1. Cartierul Prundu – a) Plan de situaţie cartier; b) Schematizare reţea de distribuţie

Page 85: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

82

5.1.2 Analiza funcţionarii reţelei de distribuţie Prundu

5.1.2.1 Avarii în reţeaua de distribuţie din zona Prundu

Din punct de vedere al modului de funcţionare al reţelei de distribuţie din zona Prundu, în urma sintetizării datelor din exploatare furnizate de operator se pot concluziona următoarele elemente.

Din analiza datelor privind avariile raportate în perioada iunie 2007 – iulie 2009 se constata următoarele:

Comparativ cu datele IWA, numărul de avarii atât la branşamente cât şi la conductele din zona Prundu depăşeşte de 4-5 ori valorile medii indicate în studiile IWA.

numărul de avarii pe conductele reţelei variază între 2,05 avarii/km, an şi 2,85 avarii/km, an;

numărul mediu de avarii este variabil lunar, între 11,14 avarii/lună în 2007 la 6,25 avarii/luna în 2008; s-au înregistrat variaţii între 20 avarii în luna iulie 2007 şi 1 avarie/luna în lunile aprilie, mai şi iunie 2008;

55% din avarii sunt raportate la branşamente, instalaţii hidraulice din camine, apometre.

Media pe 2007: 12 avarii/lună (iunie-decembrie) Media pe 2008: 7 avarii/lună (ianuarie-decembrie) Media pe 2009: 9 avarii/lună (ianuarie-iulie)

Figura 5.2. Număr avarii lunare reţea Prundu

Page 86: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

83

400

10

0

200

150

25

0

100

100

100

250

100

250

250

250

250

250

250

250

250

250

250

200

250

100

100

1" 1/41" 1/ 4

1" 1/ 4

1 " 1

/4

1" 1/4

400

400

400

100

400

150

400

400

400

250

100

250

250

40

0

400 400

200

200

250

250

6 00

600

100

200

2"

2"

200

100100

1" 1

/4

100

100

100

1 00

2"

2"

2"

2"

2 "

2"

2"

150

150

150

150

130

2"

1 30

2"

130

2"

150

150

150

150150

150

150

65 65

100

100

65

250

250

250

250

250

250

250250

250

250

250

250

250

250

250

150

150150

150

150

150150

150

150

150

150

150150

150150

150

150150

150

200

200

200

200

200

200

250

100

100

1' 1

/4

100

1' 1

/4

100

1' 1

/ 4

100

1' 1

/4

100

100

100100 100

100

100

1' 1

/4

100

1' 1

/4

100

1' 1

/4

100

1' 1

/4

1" 1/ 4

250250

1' 1

/4

2501

' 1/ 4

250

150

15

0

300

300

300300

300

400

400

250

2"

2"

2"

250

2"

2"

2"

250

250

1" 1/ 4

250

250

250

250

250

250

250

2 50

25

0

100

1" 1

/4

100

1"

1/4

100

10

0

100

100

1"

1/4

1" 1

/41"

1/4

1"

1/41" 1

/4

1"

1/4

150

150

15 0

150

1" 1

/41"

1 /4

1"

1/4

1" 1

/4

1"

1 /41"

1/4

1" 1

/4

1"

1/41"

1 /4

1" 1

/4

15

0

1" 1/4

150

250

40 0

400

250

2"

250

1" 1

/4

250

250

100

2"

2"

2"

250

10

0

1" 1/ 4

1" 1/4

100

150

1" 1

/4

1"

1/4

1" 1

/4

1" 1/4

1" 1/ 4

1" 1

/4

250

250

150

150

150

150

150

150

2'

150

2'

150150

150

150

1" 1/4

150

1" 1/4

150

150

1" 1

/4

150

1" 1

/4

150

150

150

15 0

150

15 0

150

150150

150

150

1 50

150

200

200

2 00

200

200

150

15 0

20 0

200

150

15 0

150

200

200

200

300

300

150

125

1' 1

/4

125

1' 1

/4

125

150

1' 1

/4

125

1' 1

/4

125

1' 1

/4

125

1' 1

/4

125125

1' 1

/4

125

150

1' 1

/4

125

1 25

1' 1

/ 4

125

150

200

200

20

020

02

002

00

2'

1" 1/4

1" 1/4

1" 1/4

200

150

1' 1/ 4

125

65

65

1" 1/4

1"

1/4

150

150

1' 1

/ 4

125

150

150

200

150

400

1 00

2'

100

3"

3" 100

100

100

150

1" 1

/4

150

1"

1/4

150

1" 1

/4

150 1"

1/4

150 1"

1/4

150

100

2"

10

0

1" 1/4

100

1" 1/4

100

1" 1/4

100

1" 1/ 4

1" 1

/4

1"

1/4

150 1" 1

/4

150

150

1" 1/ 4

150

1" 1/4

150

1" 1/4

1 50

150

1" 1/4

150 100

150

150

100100

1" 1

/4

100 1 " 1

/4

100100

1 " 1

/4

100100

1"

1/4

100

150

250

150

15

0

150

150

150

1 00

100

3 "

100

2'

100

100100

100

100

100

100

100

100

1" 1

/41 " 1

/4

1" 1

/41 " 1

/4

1"

1 /41 "

1/4

2'

2'

250

250

400

1" 1/4

40

0

1" 1/4

400

1" 1/4

400

1" 1

/4

1" 1/4

600

600

600

2"

2"

100

200

200

10

0

100

1" 1

/4

100

1"

1/4

100

1"

1/4

100

1 " 1

/4

100

2"

1" 1

/4

2"

1" 1

/4

2"

150

150

150

150

150

1"

1 /4

150

100

150

150

1" 1

/4

150

1" 1

/ 4

150

1"

1/4

150

Camin C1

Camin C2

5.1.2.2 Debite şi presiuni în reţeaua de distribuţie Prundu

În vederea stabilirii debitelor vehiculate în reţeaua de distribuţie din zona Prundu, necesare pentru întocmirea balanţei de debit, au fost efectuate măsurători de debit la intrarea în sistem, în punctul de injecţie notat C1, situat la plecarea din complexul de înmagazinare Războieni pe conducta de alimentare a reţelei considerate. De asemenea s-a monitorizat variaţia debitelor în zona marginală a reţelei în punctul notat C2, care alimentează o zonă restrânsă denumită Prundu Mic, unde se afla poziţionat un consumator industrial important.

În aceleaşi puncte de măsura a debitului au fost monitorizate şi variaţiile de presiune care apar în exploatare.

Amplasarea celor 2 puncte de măsură este prezentată în figura următoare.

Figura 5.3. Puncte de măsură debite şi presiuni

O primă campanie de măsurători s-a efectuat în perioada 20 – 25 august 2009 utilizând un debitmetru cu ultrasunete montat la injecţia în zona Prundu, în punctul de măsură C1.

În aceeaşi perioadă au fost efectuate măsurători de debit şi în punctul de măsură C2 care alimentează zona restrânsa Prundul mic.

Valorile înregistrate în ambele puncte de măsura sunt prezentate în figurile următoare.

Din analiza valorilor înregistrate în punctul de măsură C1 se constată o variaţie a cerinţei de apă între 125 m3/h si 190 m3/h (orele 20 – 21 în 25 aug. 09).

Comparativ cu valorile cerinţei de apă din anul 2008 pentru această perioada se înregistrează valori mai mici 40% faţă de lunile de vârf (octombrie – noiembrie).

Pentru punctul de măsura C2 sunt prezentate 18 valori înregistrate, caracteristice consumurilor din aceasta zonă. Variaţiile orare ale debitului înregistrează valori cuprinse 17 m3/h (ora 14) şi maxim 27 m3/h (ora 21).

Page 87: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

84

30

35

40

45

50

55

10 0 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00

Ore

De

bit

[l/

s]

:01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

4.00

4.50

5.00

5.50

6.00

6.50

7.00

7.50

8.00

9 1

3:30

9 1

4:00

9 1

4:30

9 1

5:00

9 1

5:30

9 1

6:00

9 1

6:30

9 1

7:00

9 1

7:30

9 1

8:00

9 1

8:30

9 1

9:00

9 1

9:30

9 2

0:00

9 2

0:30

9 2

1:00

9 2

1:30

9 2

2:00

Ore

Deb

it [

l/s]

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Figura 5.4. Valori ale debitului înregistrate în punctul de măsură C1 – Injecţie cartier Prundu

Figura 5.5. Valori ale debitului înregistrate în punctul de măsură C2 – alimentare zona Prundu Mic

Page 88: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

85

Valorile presiunilor înregistrate în aceleaşi puncte de măsură sunt prezentate în figura următoare.

Figura 5.6. Variaţia presiunilor in cele 2 puncte de măsură

Din figura anterioară se poate observa:

variaţia redusă a presiunilor în zona de alimentare a reţelei cartierului Prundu; valori cuprinse între 45,50 mCA si 48,25 mCA;

variaţii de peste 9,0 mCA se înregistrează în căminul C2 de alimentare al zonei Prundu Mic; aceasta se datorează existenţei unui consumator important, cu un program de prelevare din reţea neuniform (necesar de apă variabil orar în domeniul ±100% qmediu).

O a doua campanie de măsurători de debit a fost efectuată pentru punctul de injecţie în reţea C1 între 23 noiembrie 2009 ora 11 şi 26 noiembrie 2009 ora 12; campania de măsurători a urmărit să înregistreze valorile variaţiilor de debit într-o luna cu consumuri maxime.

Valorile înregistrate în această perioadă sunt prezentate în figura următoare.

Page 89: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

86

  23.XI.

98,3

  24.XI. 25.XI. 26.XI.

Ora:

53,0

Q(l/s)

Figura 5.7. Variaţia debitelor furnizate de Complexul Războieni prin aducţiunea gravitaţională Dn 600 spre zona Prundu – punctul de măsura C1

Page 90: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

87

unde:

5.1.2.3 Estimare pierderi de apă în reţea Prundu conform metodologie IWA

Nivelul pierderilor anuale reale inevitabile (UARL) reprezintă nivelul tehnic cel mai redus care poate exista într-un sistem de alimentare cu apă dacă se aplică cu succes actualele BMPs (Best Management Practices) pentru managementul pierderilor.

Calculul UARL este specific fiecărui sistem. Calculul consideră variabile ce influenţează cantitatea de scurgeri de apă existentă într-o reţea de distribuţie. Factorii includ lungimea conductelor, presiunea medie a apei, numărul de branşamente şi lungimea medie a branşamentelor de la priza consumatorului la contorul consumatorului sau la limita proprietarii pentru sistemele care nu au contorizare.

Conform metodologiei IWA de estimare a pierderilor de apă din reţelele de distribuţie indicatorul UARL, care reprezintă nivelul minim teoretic al pierderilor care pot exista în reţeaua de distribuţie conform configuraţiei acesteia are expresia prezentată în relaţia următoare:

LR – lungimea conductelor reţelei [km];

nbr – număr branşamente;

Din diagrama anterioară se poate constata:

qsp,c – pierderile specifice prin avarii în conductele reţelei [dm3/km,zi];

p – presiunea medie în reţea [mCA].

qsp,b – pierderile specifice la branşamente [ dm3/br,zi];

valorile foarte mari ale cerinţei de apă în perioada de noapte (orele 01 – 05) indica elemente de activare a pierderilor nedetectabile (de fond) ca urmare a

creşterii presiunii (crestere presiune ≅ 9 – 10 mCA).

variaţia orară de la debite minime 53 – 58,6 dm3/s între orele 01 – 05 în fiecare zi şi debite maxime 96 – 98 dm3/s, dimineaţa (orele 08 – 09) şi seara (orele 20 – 21); un coeficient de variaţie orara Kor = 1,85;

]an/m[10365p]nqLq[URAL 33brb.spRc.sp

(5.1)

Page 91: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

88

În structura pierderilor atât pentru conductele reţelei cât si pentru branşamente s-au considerat:

scurgeri de fond (nedetectabile); reprezintă cantităţi de apă infiltrată în subteran, în reţeaua de canalizare; se apreciază valori: 9 – 10 dm3/km,zi şi metru de presiune;

scurgeri şi avarii raportate: 5,8 dm3/km, zi şi metru de presiune;

scurgeri şi avarii neraportate: 2,6 dm3/km,zi şi metru de presiune.

Ţinând cont de cantităţile de apă distribuite şi cele facturate şi de caracteristicile specifice reţelei, s-a adoptat [1][2]:

qsp,c = 18 dm3/km,zi, 1 mCA

qsp,b = 25,8 dm3/km, zi, 1 mCA

Pe baza celor de mai sus a rezultat:

]an/m[7,1089295,4710365]2348,2565,1318[UARL 33 (5.2)

]an/m[10110UARL 33 (5.3)

104 

5.1.2.4 Balanţa de apă în zona Prundu

Pe baza măsurătorilor de debite, estimărilor şi analizei avariilor luând în consideraţie necesarul de apă facturat (figura 5.8) pentru perioada iunie 2008 – iunie 2009 s-a stabilit balanţa de debite pentru zona Prundu prezentată în figura 5.9.

Figura 5.8. Necesarul de apă facturat în zona Prundu

Page 92: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

89

Alţi consumatori 0,16x 106 m3/an (5,1 dm3/s)

Injecţie PRUNDU 1,89x106 m3/an

(60 dm3/s)

Necesar facturat 1,075x106 m3/an

(34,2 dm3/s)

Prundu Mic 0,3x106 m3/an

(9,5 dm3/s)

NRW 0,515x106 m3/an

(16,3 dm3/s)

Complex Războieni 2,05x106 m3/an

(65 dm3/s)

Figura 5.9. Balanţa de apă în zona Prundu

Necesarul mediu de apa (apa rece si calda) = 158 dm3/loc,zi

NRW – apa care nu aduce venit:

raportat la necesarul mediu de apă: 4775,0.Fact.N

NRW (47,75%)

raportat la apa injectata în reţea: 27,25%;

Indicele de pierderi al infrastructurii reţelei de distribuţie în zona Prundu, conform metodologiei IWA definit ca raportul între CARL – pierderile reale anuale [m3/an] la UARL – pierderile anuale inevitabile [m3/an] va fi:

724,4an/m10109

an/m10515

UARL

CARLILI

33

33

Conform diagramei din figura următoare, infrastructura zonei Prundu se situează la jumătatea clasamentului (între poziţiile 15 – 17) în clasificarea celor 34 sisteme analizate de IWA.

Page 93: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

90

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Ind

icel

e d

e p

ierd

ere

in in

fras

tru

ctu

ra [

ILI]

Prundu

Figura 5-10. Indexul de pierderi (ILI) in infrastructură pentru datele internaţionale

În conformitate cu studiile întreprinse de Institutul Băncii Mondiale prin WL Task Force (Water Loss vol. I, pag.155) starea reţelei de distribuţie zona Prundu (vezi tabel 4.4) se prezintă:

Categoria de performanta C: pentru ILI = 4...8;

Pierderi reale (dm3/branşament,zi): 3610 dm3/branşament,zi > 1000 dm3/branşament,zi – categoria de performanta D (ţări în curs de dezvoltare).

Definirea categoriilor de performanta:

Categoria C: Managementul pierderilor este defectuos.

Categoria D: Utilizarea deficientă a resurselor. Condiţiile unui sistem degradat.

Page 94: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

91

5.2 Analiza comportării hidraulice a reţelei de distribuţie Prundu – Piteşti

Pentru a se realiza analiza funcţională asupra reţelei de distribuţie a apei potabile din cartierul Prundu, a fost abordată metodologia prezentata in figura următoare.

Figura 5-11. Metodologia de abordare a analizei funcţionale a reţelei de distribuţie

În prima etapa au fost obţinute informaţiile privind cunoaşterea reţelei de distribuţie ca structură, configuraţie, dispoziţie, amplasare, mod de funcţionare.

În continuare s-a delimitat zona de influenţă a reţelei de distribuţie care alimentează cu apă potabilă cartierul Prundu, precizându-se zona de intrare în reţea ca fiind căminul de debitmetrie ce urmează a fi construit pe traseul conductei Dn 600 mm, amplasat imediat la ieşirea din gospodăria de apă Razboieni, pe str.Stadionului.

Page 95: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

92

Ieşirile reţelei de distribuţie sunt constituite din branşamentele consumatorilor arondaţi reţelei de distribuţie şi conducta PEHD Dn 200 mm din capătul aval al reţelei care reprezintă plecarea către cartierul Prundu Mic.

Pe baza acestor elemente fundamentale, folosind programul de calcul EPANET, destinat modelării hidraulice a reţelelor de distribuţie a apei, a fost întocmit modelul matematic al reţelei de distribuţie, în care au fost precizate conexiunile existente între conducte, diametrele conductelor, lungimile acestora precum şi consumurile medii lunare înregistrate in perioada iunie 2008 - iunie 2009.

Pornind de la datele furnizate de operator (topologie reţea, lungimi, diametre, consumuri facturate), programul calculează debitele pe artere şi cotele piezometrice în nodurile reţelei.

Calculul pierderilor de sarcina liniare se realizează după formula Darcy – Weissbach:

g2

v

D

Lh

2

r

(5.4)

iar coeficientul (coefiecientul Darcy) este calculat cu formula Colebrook-White în funcţie de rugozitatea absoluta k:

D71,3

k

Re

51,2lg2

1

D

(5.5)

Pentru realizarea calculelor hidraulice s-a considerat o rugozitate medie k=10 mm pentru marea majoritate a conductelor, întrucât conductele reţelei de distribuţie sunt vechi, din tuburi de oţel având o durata de exploatare mare (35 40 ani), iar acolo unde a fost cazul valori medii ale rugozităţii de k=0,1 mm fiind considerate pentru conductele noi de PEID instalate recent de operator.

Pentru a se realiza calarea programului pe datele obţinute din măsurători valorile rugozităţii au fost modificate pe fiecare tronson unde a fost necesar, astfel încât valorile presiunilor simulate de programul de calcul să corespundă valorilor măsurate în reţea.

Întrucât alimentarea reţelei de distribuţie se realizează gravitaţional din gospodăria de apa Razboieni, prin intermediul conductei de OL Dn 600 mm, s-a simulat funcţionarea reţelei ca fiind alimentată dintr-un rezervor plasat în nodul 1, nodul de alimentare al reţelei.

Page 96: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

93

Detaliu din retea

Nivelul energetic al apei în rezervor s-a considerat ca fiind egal cu 320 m (valoare rezultată din cota geodezică plus valoarea presiunii maxime determinată prin măsurătorile de presiune efectuate în căminul amplasat pe B-dul Petrochimiştilor vis-a-vis de staţia Peco CE-LI).

Se precizează că pentru modelarea hidraulică a reţelei s-au folosit cotele geodezice după planul de situaţie care delimita întreaga zonă de reţea de distribuţie cuprinsă între căminul de vane din dreptul staţiei Peco CE-LI şi căminul în care este realizata joncţiunea prin conducta de PEID DN 200 mm care alimentează cu apa potabilă cartierului Prundu Mic, plan pus la dispoziţie de către SC APA CANAL 2000 Pitesti.

Configuraţia modelului hidraulic rezultat este prezentă în figura următoare şi cuprinde 439 noduri de calcul şi 455 de artere.

Figura 5-12. Configuraţia reţelei de distribuţie

Page 97: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

94

Pentru simularea consumurilor în nodurile reţelei de distribuţie au fost introduse consumurile medii lunare înregistrate în perioada iunie 2008 - iunie 2009. Debitul de alimentare cu apă pentru un astfel de cartier în care predomină consumul casnic, prezintă în timp variaţii semnificative, acest lucru a impus adoptarea unui factor de multiplicare al debitului mediu lunar cu coeficienţi de variaţie de până la 2,5.

După rularea programului s-au ajustat valorile de intrare pentru rugozităţile barelor, acolo unde a fost necesar, astfel încât valorile debitelor şi presiunilor obţinute prin rularea programului să fie identice cu cele măsurate. Practic s-a urmărit calarea modelului hidraulic pe valorile măsurate ale debitelor si presiunilor din reţeaua de distribuţie.

Calarea modelului pe situaţia reală, este cel mai important factor din întregul proces de simulare şi reprezintă certitudinea că modelul de calcul descrie în totalitate funcţionarea reală a reţelei de distribuţie analizată.

Din punct de vedere hidraulic, simularea funcţionarii reţelei pentru condiţiile actuale descrise, a pus în evidenţă:

artera cu Dn 600 mm are o secţiune prea mare, este corodata şi prezintă risc de cedare, cu posibilitatea de afectare integrala a cartierului Prundu;

necesitatea reducerii diametrelor a 17 tronsoane din reţea; 2 tronsoane (tronson 36 şi tronson 46) cu diametre minime neconforme

( nD < mm); 100Dminn

3 tronsoane (tronson 2, tronson 3 şi tronson 4) la care diametrul trebuie mărit pentru ca să se realizeze integrarea în inelul funcţional;

necesar în zona Vest o bretea între artera Dn 300 mm (diametru nou) şi artera Dn 300 mm pozată pe partea de Est a zonei, pentru alimentarea reţelei prin 2 puncte de injecţie.

5.3 Analiza variaţiei calităţii apei în reţeaua de distribuţie Prundu – Piteşti

Modelul hidraulic realizat pentru reţeaua de distribuţie Prundu a reprezentat componenta de bază de la care s-a pornit în simularea variaţiei concentraţiei de clor rezidual în apa distribuită.

În nodul de injecţie al reţelei Prundu s-a considerat concentraţia clorului rezidual de 0,5 mg/l, constantă în toată perioada de simulare, această concentraţie fiind cea corespunzătoare ieşirii din complexul de înmagazinare Războieni.

Coeficientul ratei de reacţie a clorului cu apa s-a determinat în laborator şi a fost considerat constant în toată perioada de simulare. Valoarea coeficientului ratei de

Page 98: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

95

y = -2.04x + 0.9992

0.9

91

92

93

0.94

95

96

97

98

99

1

1.01

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045Zile

CT/

C0

0.

0.

0.

0.

0.

0.

0.

0.

reacţie în masa de apă (kb) a fost determinata ca fiind panta dreptei obţinută de variaţia raportului concentraţiilor la momentul T (CT) şi iniţială (C0) în timp.

Coeficientul de reacţie în masa s-a determinat prin introducerea în apă a unei doze de 2 mg Cl2/l şi determinarea concentraţiilor reziduale de clor liber după 30 min, respectiv după 60 min. Concentraţiile determinate sunt prezentate în tabelul următor.

Tabel 5.2. Valori înregistrate în măsurătorile pentru determinarea coeficientului de reacţie în masa de apa

Nr. crt. C0 (mg/l) T CT CT/C0 1 2 0 2 1 2 2 30 1.91 0.955 3 2 60 1.83 0.915

Reprezentarea grafică a variaţiei raportului CT/C0 în timp este prezentată în figura următoare. Panta dreptei rezultată, respectiv coeficientul de reacţie în masa de apă are valoarea kb=-0,2451.

Figura 5-13. Determinarea coeficientului de reacţie în masa de apă

Pentru evaluarea ratei de reacţie a clorului la peretele conductei s-a ţinut cont de materialul din care sunt alcătuite conductele reţelei, respectiv vârsta acestora.

Page 99: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

96

În faza iniţială de simulare s-a considerat coeficientul de reacţie la perete mediu pentru toate conductele ca fiind -0,9 valoare care a fost ajustată acolo unde a fost cazul în faza de calare a programului.

Calarea şi validarea rezultatelor furnizate de rularea programului s-au făcut prin prelevare de probe din reţeaua de distribuţie din zona Prundu.

Probele au fost recoltate din cinci puncte din reţeaua de distribuţie în două campanii de măsurători la interval de timp de 10 zile. Valorile măsurate precum si valorile furnizate de programul de calcul după calarea acestuia prin modificarea coeficientului de reacţie la peretele conductei, sunt prezentate în tabelul următor.

Tabel 5.3. Valori măsurate şi valori furnizate de program după calarea acestuia pentru clorul rezidual

Valori măsurate Valori furnizate de program după calare

Nr. crt.

Numar nod

Cod proba/ora

Clor rezidual(mg/l)

Cod proba/ora

Clor rezidual (mg/l)

Clor rezidual (mg/l)

Clor rezidual (mg/l)

424 987-1/1000 0.103 1052-1/950 0.08 0.110 0.092 424 987-2/1205 0.093 1052-2/1145 0.07 0.087 0.071

1

424 987-3/1400 0.089 1052-3/1345 0.06 0.093 0.058 383 988-1/1015 0.089 1053-1/1005 0.04 0.083 0.043 383 988-2/1215 0.060 1053-2/1230 0.03 0.062 0.038

2

383 988-3/1410 0.062 1053-3/1400 0.03 0.065 0.037 124 989-1/1030 0.069 1054-1/1025 0.01 0.075 0.087 124 989-2/1230 0.091 1054-2/1230 0.11 0.087 0.097

3

124 989-3/1425 0.079 1054-3/1405 0.13 0.080 0.110 298 990-1/1045 0.080 1055-1/1040 0.01 0.080 0.088 298 990-2/1240 0.069 1055-2/1225 0.01 0.072 0.052

4

298 990-3/1435 0.065 1055-3/1430 0.01 0.066 0.064 414 991-1/1055 0.075 1056-1/1000 0.01 0.075 0.053 414 991-2/1253 0.078 1056-2/1300 0.04 0.075 0.061

5

414 991-3/1440 0.077 1056-3/1445 0.05 0.075 0.072

Analizând valorile măsurate se poate constata că în a doua campanie de măsurători s-au înregistrat unele valori măsurate anormale (ex. nodul 298 în care clorul rezidual prezintă aceeaşi valoare de 0,01 mg/l la toate prelevările), care pot fi considerate erori de măsură.

Eliminând aceste valori considerate erori de măsură, se constată că diferenţele maxime între valorile măsurate şi cele furnizate de program variază între ±15%. Aceste diferenţe sunt considerate ca fiind satisfăcătoare pentru veridicitatea modelului de calcul, ţinând cont şi de faptul că toate valorile măsurate sunt foarte mici, ceea ce

Page 100: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

97

0.0

0.0

0.0

0.0

0.

0.1

0.1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Numar proba

Clo

r re

zid

ual

(m

g/l)

2

4

6

8

1

2

4

Valori masurate

Valori furnizate de program

nu influenţează semnificativ concluziile care se desprind din analiza funcţionării reţelei de distribuţie.

În figura următoare sunt prezentate grafic valorile măsurate în reţea şi cele furnizate de programul de calcul după filtrarea erorilor de măsură.

Figura 5-14. Valori măsurate şi valori furnizate de program pentru clor rezidual după filtrarea erorilor de

măsură

Simularea variaţiei concentraţiilor de clor în reţeaua de distribuţie pune în evidenţă faptul că anumite zone din reţea prezintă concentraţii de clor sub 0,1 mg/l, în cele mai multe cazuri valoarea clorului rezidual situându-se sub limita de siguranţă necesară asigurării consumatorilor a unui produs fără risc din punct de vedere al sănătăţii.

Acest lucru este evidenţiat în figurile următoare în care sunt prezentate curbe de egala concentraţie a clorului rezidual la diferite ore, trasate pentru valorile furnizate de programul de calcul.

Page 101: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

98

Figura 5-15. Curbe de egală concentraţie pentru clorul rezidual în reţeaua Prundu – Ora 500

Figura 5-16. Curbe de egală concentraţie pentru clorul rezidual în reţeaua Prundu – Ora 1000

Page 102: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

99

Figura 5-17. Curbe de egală concentraţie pentru clorul rezidual în reţeaua Prundu – Ora 1500

Figura 5-18. Curbe de egală concentraţie pentru clorul rezidual în reţeaua Prundu – Ora 2000

Page 103: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

100

Se poate afirma că în reţeaua de distribuţie Prundu, în zona marginală valorile concentraţiilor de clor rezidual prezintă în permanenţă valori sub 0,1 mg/l, ceea ce constituie o stare de risc permanent pentru consumatori.

În mai mult de 70% din reţea, valorile concentraţiilor de clor rezidual nu depăşesc 0,2 mg/l; restul de 30% din reţea, situată în apropierea complexului de înmagazinare Războieni (punctul de injecţie în reţea) prezintă valori ale concentraţiei de clor rezidual în limite de siguranţă.

Analiza funcţionării reţelei de distribuţie Prundu atât din punct de vedere hidraulic cât şi din punct de vedere al calităţii apei pune în evidenţă:

toate branşamentele (conducte Dn 50 mm, Dn 32 mm) prezintă viteze reduse (sub 0,2 m/s la Qor.max) şi prezintă valori clorului rezidual sub limita de siguranţă;

conductele de serviciu Dn 100 mm, Dn 125 mm, Dn 150 mm au viteze de curgere reduse (unele tronsoane 0,01 – 0,02 m/s); aceasta demonstrează faptul că apa staţionează în reţea, ceea ce conduce la diminuarea concentraţiei clorului rezidual;

debitele şi presiunile necesare sunt asigurate la toţi consumatorii şi nu sunt probleme în asigurarea cantităţilor de apă si a presiunilor necesare.

5.4 Propuneri pentru îmbunătăţirea siguranţei distribuţiei apei în zona Prundu

Propunerile referitoare la mijloacele de îmbunătăţire a siguranţei distribuţiei apei în zona Prundu au urmărit în mod specific optimizarea funcţionarii reţelei de distribuţie cu un efort investiţional minim.

Strategia de reabilitare a urmărit asigurarea calităţii apei consumatorilor, concomitent cu reducerea cantităţilor de apă care nu aduce venit şi creşterea siguranţei funcţionale în asigurarea serviciului de alimentare cu apă.

Au fost analizate rezultatele furnizate de modelul de calcul şi s-a urmărit reducerea timpului de stagnare a apei reţeaua de distribuţie prin reducerea diametrelor conductelor în care vitezele de curgere prezintă valori reduse. S-a urmărit modificarea diametrelor la un număr cat mai mic de conducte pentru a obţine optimizarea reţelei de distribuţie cu investiţii minime.

Siguranţa asigurării serviciului de alimentare cu apa s-a analizat prin reducerea perioadelor de întrerupere a furnizării apei; media perioadelor de întrerupere a furnizării apei in anul 2008 a fost 25% din totalul persoana-ore asigurate.

Page 104: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

101

Întreruperea furnizării apei în cartierul Prundu afectează 3 – 5 % din populaţie la fiecare avarie, ţinând seama de tipul de locuinţă.

Pentru creşterea siguranţei distribuţiei apei se propune înlocuirea conductelor principale (artere) cu Dn≥200mm şi reducerea diametrelor de la Dn 600 mm la Dn 400 mm şi de la Dn 400 la Dn 300 pentru eliminarea stării de avarie a acestor tronsoane si reducerea pierderilor.

Soluţiile propuse pentru reducerea cantităţilor de apă care nu aduce venit sunt:

înlocuirea a 1,55 km artere Dn 200 mm – Dn 400 mm;

închiderea inelelor cu ramificaţii lungi care pot afecta un număr mare de consumatori;

înlocuirea tuturor vanelor din reţea pentru reducerea timpului de izolare a tronsoanelor avariate şi limitarea pierderilor;

înlocuirea a 50% din branşamentele existente, inclusiv dotarea cu contori clasa C.

Sinteza conductelor principale propuse pentru reabilitare este prezentată în tabelul următor.

Tabel 5.4. Conducte principale propuse pentru reabilitare în reţeaua de distribuţie Prundu

Nr. crt.

Nr. Artera

Nod1 Nod2 Dn vechi [mm]

Dn nou [mm]

Lungime[m]

1 1 1 2 600 400 118 2 2 2 3 100 125 66 3 36 34 46 50 125 33 4 38 46 48 50 125 8 5 55 2 55 600 400 140 6 56 55 56 600 400 36 7 83 81 82 400 300 28 8 84 82 116 400 300 17 9 85 83 116 400 300 43

10 87 83 84 400 300 43 11 88 84 85 400 300 45 12 89 85 86 400 300 75 13 90 86 87 400 300 180 14 91 87 88 400 250 47 15 127 81 113 400 300 35 16 204 87 181 400 300 113 17 205 181 225 400 300 51 18 255 220 227 300 225 125 19 351 227 330 300 225 126 20 352 330 379 300 200 228

Total lungime conducte principale 1557

Page 105: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

102

Creşterea siguranţei funcţionarii reţelei (serviciului) de alimentare cu apă se poate realiza adoptând următoarele soluţii:

o conducta cu diametrul Dn 150 mm care să facă legătura între nodul 1 şi nodul 23, având o lungime de 88 m, cu rolul de închidere a inelului hidraulic. Amplasarea acestei conducte de legătura este in zona „Distrigaz nr.1” şi Bloc B31, sc.G;

o conducta cu diametrul Dn 100 mm care realizează legătura între nodul 291 şi nodul 346, prin realizarea unei subtraversari a B-dului Petrochimistilor, având o lungime de 44 m cu rolul de închidere a inelului hidraulic. Amplasarea acestei conducte de legătură este situată la extremitatea estica a blocului B2;

o conducta cu diametrul Dn 100 mm de legătura între nodul 290 şi nodul 289, având o lungime de 33 m, cu rolul de întregire a tronsonului si închidere a inelului hidraulic. Amplasarea acestei conducte de legătură este situata pe aleea dintre extremităţile blocurilor B21 si B4.

Un control mai riguros şi o supraveghere a exploatării reţelei de distribuţie, se poate realiza prin scoaterea tuturor reţelelor telescopice montate în subsolurile blocurilor, şi înlocuirea acestora prin conducte pozate în domeniul public.

La fiecare scară de bloc se va realiza branşament individualizat prevăzut cu cămin de contorizare, astfel încât atât accesul personalului din cadrul „Serviciului Contorizare” cât si cel al personalului de exploatare şi întreţinere al reţelei să fie independent de interesele Asociaţiilor de Locatari.

În acest mod se elimina problemele induse de pierderile de apă din subsolurile blocurilor. Aceste noi reţele de serviciu pozate în domeniul public vor fi echipate cu hidranţi supraterani pentru accesul pompierilor în caz de incendiu sau a personalului de exploatare pentru purjări ale reţelei. Lungimea reţelelor telescopice existente în cartierul Prundu este de 2730 m defalcată pe blocuri după cum se prezintă în tabelul următor.

Tabel 5.5. Reţele telescopice în zona Prundu propuse pentru scoaterea în domeniul public

Nr. crt.

Bloc Nr. scări

Scara Regim de înălţime

Dn existent [mm]

Dn nou [mm]

Lungime [m]

1 B1 8 A,B,C,D,E,F,G,H

P+4 OL150 ; OL 100 PEHD 125 160

2 B2 9 A,B,C,D,E,F,G,H,I

P+4 OL150 ; OL 100 PEHD 125 200

3 B3 3 A,B,C P+10 OL150 ; OL 100 PEHD 125 70 4 B4 7 A,B,C,D,E,F,

G P+10 OL 100 PEHD 125 140

Page 106: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

103

Nr. crt.

Bloc Nr. scări

Scara Regim de înălţime

Dn existent [mm]

Dn nou [mm]

Lungime [m]

5 B5A 2 A,B P+4 OL 80 PEHD 125 50 6 B6 3 A,B,C P+10 OL 100 PEHD 125 80 7 B7 4 A,B,C,D P+10 OL 100 PEHD 125 100 8 B8 10 A,B,C,D,E,F,

G,H,I,J P+10 OL 100 PEHD 125 240

9 B9 4 A,B,C,D P+4 OL 100 ; OL 50 PEHD 125 100 10 B9A 3 A,B,C P+4 OL 80 PEHD 125 70 11 B11 5 A,B,C,D,E P+4 OL 100 PEHD 125 100 12 B12 5 A,B,C,D,E P+4 OL 100 PEHD 125 100 13 B13 5 A,B,C,D,E P+4 OL 100 PEHD 125 100 14 B14 5 A,B,C,D,E P+4 OL 100 PEHD 125 100 15 B19 2 A,B P+4 OL 80; OL 50 PEHD 125 40 16 B20 2 C,D P+4 OL 80 PEHD 125 40 17 B21 6 A,B,C,D,E,F P+10 OL 150; OL 100 PEHD 125 150 18 B23 3 A,B,C P+4 PEHD 63 PEHD 125 60 19 B23 3 D,E,F P+4 OL 100 PEHD 125 60 20 B24 4 A,B,C,D P+4 OL 100 PEHD 125 80 21 B24A 4 A,B,C,D P+4 OL 100; OL 50 PEHD 125 80 22 B26 2 D,E P+4 OL 80; OL50 PEHD 125 40 23 B26A 2 A,B P+4 OL 80; OL 50 PEHD 125 40 24 B27 2 A,B P+4 OL 80 PEHD 125 50 25 B27A 5 A,B,C,D,E P+4 OL 100 PEHD 125 100 26 B27 3 C,D,E P+4 OL 80 PEHD 125 70 27 B28 4 A,B,C,D P+4 OL 100; OL 50 PEHD 125 80 28 B29 4 A,B,C,D P+10 OL 150; OL 100 PEHD 125 100 29 B30 2 C,D P+10 OL 100 PEHD 125 50 30 B33 4 A,B,C,D P+4 OL 100;OL 50 PEHD 125 80

Total lungime conducte telescopice 2730

În sinteză, lucrările minime propuse a se realiza în reţeaua de distribuţie Prundu sunt următoarele:

- înlocuirea a 1557 m conducte principale (artere) cu tuburi de fontă ductilă Dn 200 – 400 mm; se consideră fonta ductilă ca fiind materialul cu cea mai bună siguranţă în exploatare şi cu durata de funcţionare peste 50 – 70 ani; alt avantaj important al acestui tip de material este determinat de masurile mai puţin severe impuse la execuţie;

- execuţia a 2877 m de conducte de serviciu în principal din scoaterea conductelor telescopice în domeniul public; acestea au fost prevăzute din tuburi de PEID;

- execuţia a 64 cămine noi de vane inclusiv armaturile si instalaţiile hidraulice; prin aceasta se vor reduce semnificativ volumele de apă pierdute pană la izolarea tronsoanelor cu avarii;

Page 107: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

104

- înlocuirea a 50% din numărul de branşamente;

- 125 branşamente noi, la fiecare scară pentru sistemul de conducte telescopice trecut în domeniul public.

Valorile clorului rezidual obţinute prin rularea modelului de calcul în care s-au integrat lucrările propuse, pentru diferite ore, sunt prezentate în figurile următoare.

Figura 5-19. Curbe de egală concentraţie pentru clorul rezidual în reţeaua Prundu după implementarea

lucrărilor – Ora 500

Page 108: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

105

Figura 5-20. Curbe de egală concentraţie pentru clorul rezidual în reţeaua Prundu după implementarea

lucrărilor – Ora 1000

Figura 5-21. Curbe de egală concentraţie pentru clorul rezidual în reţeaua Prundu după implementarea

lucrărilor – Ora 1500

Page 109: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

106

Figura 5-22. Curbe de egală concentraţie pentru clorul rezidual în reţeaua Prundu după implementarea

lucrărilor – Ora 2000

După cum se poate observa din graficele anterioare, masurile propuse pentru reabilitare conduc la valori ale clorului rezidual în reţeaua de distribuţie peste limita de siguranţă. Se poate observa ca la ora 500 exista o zona foarte redusă a reţelei de distribuţie în care se înregistrează valori ale clorului rezidual sub 0,2 mg/l, în restul reţelei înregistrându-se valori în limita de siguranţa (între 0,50 şi 0,25 mg/l).

De asemenea, se observă o stabilizare a concentraţiilor de clor rezidual la valori cuprinse în intervalul 0,25 – 0,30 mg/l în jumătatea inferioară a reţelei modelate. În jumătatea amonte a reţelei valorile concentraţiei de clor se stabilizează în intervalul 0,30 – 0,50 mg/l.

Investiţiile propuse în reţeaua de distribuţie zona Prundu aduc importante îmbunătăţiri funcţionarii sistemului:

eliminarea riscurilor asupra stării de sănătate a populaţiei asociate cu distribuţia unui produs nesigur pentru consumatori;

reducerea perioadelor de întrerupere a serviciului public de alimentare cu apă;

Page 110: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 5. Studiu de caz

107

diminuarea semnificativa a pierderilor de apa (NRW); calculele estimative indica reducerea valorii CARL cu 300.000 m3/an.

Din punct de vedere economic investiţiile propuse pentru zona Prundu se ridica la 860.000 euro, iar perioada de recuperare a investiţiei este de aproximativ 5 ani.

Modelul de calcul realizat permite pe lângă analiza diferitelor scenarii de funcţionare a reţelei şi o analiza a eşalonării lucrărilor de reabilitare pentru minimizarea impactului asupra calităţii apei furnizate către consumatori în perioada de implementare a lucrărilor propuse.

Page 111: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 6. Siguranta retelelor de distributie a apei

108

6 Siguranta retelelor de distributie a apei

6.1 Evaluarea riscului in retelele de distributie a apei

Notiunea de risc in sistemul retea de distributie apa potabila este asociata:

o deteriorarii calitatii apei distribuite;

o contaminarea apei in operatiile de refacere a avariilor din retea, spalare retea, functionarea intermitenta si aspiratii la golire sau oprire;

Elementul principal al metodei de evaluare a riscului [67] il constituie identificarea acelor activitati sau procese de productie care prezinta risc potential si se bazeaza pe experienta, dar poate lua in considerare si sesizarile cetatenilor cu privire la anumite probleme sau activitati.

Metoda evaluarii riscului cuprinde doua etape:

o stabilirea valorilor numerice pentru factorii de risc;

o calculul valorii riscului.

Metoda de evaluare ia in considerare sapte factori de risc dupa cum urmeaza:

1. Frecventa activitatii sau a procesului tehnologic;

2. Probabilitatea de aparitie a unui eveniment, avarie, disfunctiune;

3. Impactul asupra mediului produs de eveniment;

4. Efectul evenimentului asupra activitatii sau a procesului tehnologic, intrerupere apa, lipsa serviciului;

5. Contaminarea probabila produsa de substanta sau materialul utilizat;

6. Toxicitatea /letalitatea substantei sau materialului;

7. Interesul pentru evenimentul respectiv.

Sunt considerati factorii referitori la expunere, severitate si interesul publicului pentru evenimentul respectiv.

Modelul matematic care sta la baza este atribuirea unui set de valori egal distribuite pentru fiecare factor de risc in intervalul 1001 si multiplicarea acestora pentru a ajunge la o singura valoare a riscului R, situata in intervalul 140 , dupa formula:

)x(LogR (6.1)

In care:

R este riscul, iar:

Page 112: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 6. Siguranta retelelor de distributie a apei

109

nm ITCIPFx (6.2)

semnificatiile notatiilor fiind urmatoarele:

F - frecventa, - probabilitatea, P mI - impactul, - contaminarea, - toxicitatea, - interesul

C T

nI

Evaluarea factorilor de risc are la baza urmatoarele:

o Frecventa

Aceasta valoare este un indicator al procesului tehnologic analizat si numarului de repetari ale procesului respectiv pe durata unei zile sau a saptamanii. Valorile frecventei pot varia de la 100 – aparitie orara la 50 – o data pe saptamana, iar in acest interval se fac extrapolari;

o Probabilitatea

Este o estimare a probabilitatii de aparitie a unui eveniment si se bazeaza pe experiente, analiza sau experiment. Cel mai des se utilizeaza experienta si observatiile anterioare. Cuantificarea se poate face astfel: „eveniment asteptat”, „eveniment inconvenabil” sau: valoarea 100 – probabilitate mare de aparitie a evenimentului (1 din 10 cazuri), 10 – probabilitate mica de aparitie (1 din 10 000 cazuri);

o Impactul

Aceasta valoare identifica potentialele distrugeri cauzate mediului, ca rezultat al producerii evenimentului. Plaja de apreciere este considerata de la „minim” la „sever”. Se refera la calitatea apei si poate considera si alt factor de mediu;

Valorile pot fi de la 90 – 100 pentru impact sever, de exemplu contaminarea cu o substanta periculoasa pe o arie larga care afecteaza apa; 1 – 10 pentru impact minim, de exemplu o mica scurgere a unei substante pe o arie restransa si localizata;

o Efectul

Acest factor evalueaza influentele evenimentului asupra procesului care le-a produs.

Valorile pot fi intre 100 – circumstante catastrofice, care nu mai permit reluarea serviciului si 5 – efect minor, fara prejudicii si o oprire a serviciului pentru o perioada scurta de timp;

o Contaminarea

Aceasta valoare reprezinta probabilitatea ca substanta sau materialul utilizat in proces sa contamineze calitatea apei in zona in care a fost eliberata si depinde de

Page 113: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 6. Siguranta retelelor de distributie a apei

110

proprietatile fizico-chimice ale acesteia. Se ia in considerare in special starea de agregare a substantei;

o Toxicitate/Letalitate

Aceasta valoare semnifica impactul activitatii asupra mediului si este alcatuita din doua componente: toxicitate si letalitate. Toxicitatea este corelata caracteristicilor substantei sau materialului utilizat, iar letalitatea este corelata cu cantitatea substantei sau materialului utilizat care poate avea efecte letale (doza letala). Cele doua componente se aduna iar rezultatul reprezinta valoarea parametrului.

o Interesul

Aceasta valoare ia in considerare efectul evenimentului asupra consumatorului si a grupurilor locale de interese. Si aceasta valoare are doua componente: interesul mediatic si cel politic. De obicei cele doua tipuri de interes sunt strans legate dar exista si situatii cand sunt divergente, mai ales atunci cand interesul mediatic vizeaza o problema de mediu pe care interesul politic doreste sa o treaca sub tacere. Ca si in cazul precedent, cele doua componente se aduna iar rezultatul reprezinta valoarea parametrului.

Dupa determinarea valorilor factorilor de risc, riscul se calculeaza cu formula (6.1). Exemplu, pentru valorile: F=30, P=60, L=10, E=60, C=50, T=75, si I=90,

Riscul va fi:

X= 30 x 60 x 10 x 60 x 50 x 75 x 90 = 364.5 x 106 (6.3)

R = Log 364.5 x 106= 11,56 (6.4)

Valorile riscului pot fi grupate in categorii, functie de scop sau necesitate, pentru a determina riscul relativ. Cea mai uzuala grupare de valori este urmatoarea:

R ≥ 12 - risc foarte inalt (sever)

R = 10,00 – 11,99 - risc inalt (mediu)

R = 8,00 – 9,99 - risc substantial

R = 6 – 7,99 - risc potential

R ≤ 6 - risc scazut

Clasificarea riscului in categorii este utila, insa aplicarea practica a valorii riscului este semnificatia ei relativa in raport cu o alta valoare de risc. Aceasta deoarece colective diferite vor aprecia cu siguranta valoarea factorilor de risc si implicit a riscului, in mod diferit, fiecare bazandu-se pe experienta proprie. De aceea cea mai importanta aplicare a analizei riscului este legatura dintre valoarea riscului si

Page 114: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 6. Siguranta retelelor de distributie a apei

111

activitatea sau procesul analizat. Odata valorile riscului determinate pentru toate componentele activitatii sau procesului de productie analizat, se poate estima o prioritizare a acestora. Aceasta va ajuta evaluatorul sa dezvolte un program de masuri care sa reduca riscul potential, cu specificatii speciale pentru componentele care prezinta potential de risc sever.

6.2 Model de calcul al impactului retelelor de distributie apa potabila

Se bazeaza pe activitatea economico-sociala pe care o retea il poate genera. Modelul are forma urmatoare:

P = f (K, M, R, D, E, C) (6.5)

In care:

P – functia costului apei (€/m3 apa, €/locuitor);

K – capitalul investit;

M – forta de munca;

R – resursa utilizata;

D – disfunctiuni produse de sistem;

C – compensari in sistemul de degradare mediu.

Rezolvarea matematica s-a realizat cu ajutorul polinomului Lagrange exprimat sub forma urmatoare:

n

ik0k ki

kn

0iin xx

xxxf)x(P (6.6)

Se presupune ca f este o functie de n+1 ori derivabila. Notand cu:

)x(fsupM )1n( (6.7)

atunci are loc inegalitatea:

)!1n(

)xx(...)xx(M)x(P)x(f n0

n

(6.8)

Functia de mai sus, rezolvata cu un program de calcul MathCad [68], aproximeaza datele experimentale regasite in vectorii vx, respectiv vy printr-un polinom de gradul n pentru o valoare data x.

Page 115: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 6. Siguranta retelelor de distributie a apei

112

Se lucreaza cu valori obtinute din lucrari proiectate [69] [70] [71] [72] prin interpolare pe portiuni, care se poate face prin interpolare liniara (polinoame de gradul intai) sau patratica (polinoame de gradul al doilea).

S-a luat in consideratie analiza complexa pentru:

30 localitati din 5 judete (orase si municipii) avand:

− 1 municipiu > 300 x 103 loc;

− 1 municipiu > 200 x 103 loc;

− 1 municipiu > 100 x 103 loc;

− 3 municipii > 50 x 103 loc;

− 8 municipii > 30 x 103 loc;

− 9 orase > 10 x 103 loc;

− 7 orase > 5 x 103 loc;

un total de 1.111.420 loc;

au fost analizate lungimile specifice pe locuitor pentru reabilitare si extindere;

s-a luat in consideratie numarul de bransamente;

s-a efectuat analiza avariilor;

consumul de energie raportat la m3 apa distribuit.

Interpretarea rezultatelor a pus in evidenta datele cuprinse in tabelul urmator.

Tabel 6.1. Tabel centralizator indicatori retele distributie

Clasificare Nr. crt. Criteriu

U.M.

A B C 1 Lungime specifica m/loc. 1 – 2

suprasolicitat 2 – 3.5

incarcare medie

3.5 – 8 incarcare redusa

buc./km 20 - 40 40 - 100 > 100 2 Bransamente buc./loc < 0.1 0.1 – 0.4 0.4 – 0.7

3 Pierderi % 35 - 70 25 - 35 < 25 4 Pondere tuburi otel si

azbociment % > 50 20 - 50 < 20

5 Avarii Nr./km,an < 5 5 - 10 > 10 6 Energie kWh/m3 < 0.2 0.2 – 0.5 > 0.5

Analiza datelor din tabelul 6.1 pune in evidenta:

Page 116: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 6. Siguranta retelelor de distributie a apei

113

ansamblul retelelor de distributie trebuie sa functioneze la incarcare medie caracterizata prin lungimi specifice cuprinse intre 2 si 3.5 m/loc. (categ. B);

un numar de bransamente mare conduce la supra-solicitari ale retelei; in acest cadru 100 bransamente/km constuie pragul maxim admis;

s-a pus in evidenta legatura intre ponderea conductelor de otel neprotejat si procentul de pierderi; referitor la tuburile de azbociment, acestea pot fi pastrate daca se asigura presiunea cvasi-constanta in retea;

reducerea consumului specific de energie la valori < 0.3 kWh/m3 pana in 2013 si sub 0.2 kWh/m3 pana in anul 2018.

Pe baza datelor din proiectele (SF, DDE) de la cele 30 de localitati, utilizand programul Math Cad [73] s-a obtinut diagrama din figura 6.1 care pune in evidenta variatia costului de investitie raportat la numarul de locuitori.

0

200

400

600

800

00

1,000 10,000 100,000 1,000,000Numar de locuitori

10

Co

st d

e in

vest

itie

[E

uro

/lo

cuit

or]

Figura 6.1. Costuri de investiţie raportat la numărul de locuitori

Valorile punctuale notate „*” rezultate din proiecte elaborate pe baze reale sunt diferentiate in functie de: lungimea specifica (m/loc.), densitate, bransamente,

Page 117: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 6. Siguranta retelelor de distributie a apei

114

densitate si tipuri de locuinte si starea efectiva a retelei existente (varsta, materiale deficitare, presiuni de operare).

Pe baza acestei diagrame se poate estima efortul investitional pentru reabilitarea/ extinderea retelei de distributie in faza Master Plan.

6.3 Elemente de prioritizare a reabilitarii/dezvoltarii retelelor de distributie a apei si retelelor de canalizare

Se iau in consideratie criterii incadrate in patru categorii:

a. Risc asupra sanatatii umane

Este cea mai importanta prioritate intrucat afecteaza direct fiinta umana fie prin apa potabila neconforma sau dificultati in asigurarea starii generale de curatenie a oamenilor si habitatului; criteriul ia in consideratie ponderea populatiei afectate de lipsa sistemelor centralizate de distributia apei.

b. Poluarea mediului

Lipsa retelei de canalizare afecteaza grav apele subterane din zona comunitatii; aceleasi consecinte sunt date de deficientele retelei de canalizare (neetanseitati, exfiltratii); creste continutul de azotati in apa subterana cu efecte defavorabile pentru sanatatea umana; lipsa statiilor de epurare sau functionarea defectuoasa conduce la poluarea si degradarea resurselor, cu implicatii severe asupra investitiilor pentru reutilizarea apei si a degradarii resurselor in general.

c. Asigurarea eficientei retelelor de distributie a apei

Un principiu fundamental al distributiei apei este o buna intelegere intre operator si utilizatorul de apa.

Aceasta nu poate functiona daca nu sunt asigurate urmatoarele:

cantitatile de apa care nu aduc venit (NRW) trebuie sa se incadreze la valori minime, astfel incat utilizatorul sa nu plateasca costuri exagerate cu apa pierduta si neutilizata; valoarea pierderilor se va situa intre 20-25% pentru retelele de distributie reabilitate; pentru reţele noi se impune NRW≤10%;

asigurarea serviciului continuu, perioadele de intrerupere in furnizarea apei fiind reduse la valori de 10 - 15 ore/luna;

asigurarea presiunii de utilizare a apei la valori optime pentru tipurile de locuinte ale utilizatorilor;

Page 118: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 6. Siguranta retelelor de distributie a apei

115

consumul specific de energie in distributia apei nu va depasi 0.2 kWh/m3 apa loco bransament;

utilizatorii de apa trebuie sa plateasca cantitatile consumate efectiv.

In tabelul 6.2 se indica punctajele propuse pentru criteriile de prioritizare, in functie de populatia afectata.

Tabel 6.2. Criterii de prioritizare

Punctaj pe populatia afectata Nr. crt.

Denumire 100.000 - 50.000

50.000 - 20.000

20.000 - 10.000

10.000 - 5.000

5.000 - 2.000

CATEGORIA A. RISC ASUPRA SANATATII UMANE

1 Localitati in care exista retea de distributie si nu exista retea de canalizare

10 8 6 4 2

2 Localitati in care calitatea apei potabile nu este conforma cu Directiva

10 8 6 4 2

3 Localitati in care nu exista retea de distributie

7.5 6 4.5 3 1.5

4 Localitati in care nu exista retea de canalizare

7.5 6 4.5 3 1.5

5 Localitati in care reteaua de distributie deserveste numai partial locuitorii

5 4 3 2 1

6 Localitati in care reteaua de canalizare deserveste numai partial locuitorii

5 4 3 2 1

7 Localitati fara statii de epurare a apei uzate sau cu statii de epurare insuficiente

5 4 3 2 1

8 Localitati in care reteaua de canalizare este avariata

2.5 2 1.5 1 0.5

CATEGORIA B. POLUAREA MEDIULUI

9 Localitati fara statii de epurare a apei uzate

10 8 6 4 2

10 Localitati cu statii de epurare a apei uzate insuficiente sau neconforme

7.5 6 4.5 3 1.5

11 Localitati fara retea de canalizare 5 4 3 2 1

12 Localitati cu retea de canalizare puternic avariata sau insuficienta

2.5 2 1.5 1 0.5

CATEGORIA C. CRESTEREA EFICIENTEI SISTEMELOR DE ALIMENTARE CU APA SI CANALIZARE

13 Proiecte care determina scaderea consumului de energie

5 4 3 2 1

14 Proiecte care determina diminuarea pierderilor de apa

2.5 2 1.5 1 0.5

15 Proiecte care determina intarirea capacitatii operatorului

2.5 2 1.5 1 0.5

16 Diminuarea riscului de intrerupere a serviciilor de alimentare cu apa sau canalizare

2.5 2 1.5 1 0.5

CATEGORIA D. APARTENENTA LA UN OPERATOR REGIONAL SI CAPACITATEA DE IMPLEMENTARE A PROGRAMELOR

17 Operatorul local este parte dintr-un operator regional

10 8 6 4 2

18 Autoritatile locale au capacitate de implementare a programelor

10 8 6 4 2

Page 119: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 6. Siguranta retelelor de distributie a apei

116

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0 20 40 60 80 100

Numar locuitori x 103

Nu

mar

pu

nct

e

Figura 6.2. Variatia punctajului de prioritizare cu numarul de locuitori.

6.3.1 Randamentul retelelor de distributie

Se defineste pe baza conceptului modern al abordarii NRW – cantitati de apa care nu aduc venit elaborat de IWA [1] prezentat dezvoltat in capitolul 3.

Se considera:

evaluare prin depistare, control prin debitmetrie si masurarea presiunilor pe sectoare de retea; intreaga operatie conduce la costuri in aparatura de masura, control si dotari in retea;

reabilitare, retehnologizare, inlocuire conducte sau sectoare din retea pe baza datelor obtinute prin evaluare;

evaluarea costurilor de manopera, materiale, productie de apa pierduta si aprecierea daunelor provocate consumatorilor prin lipsa de asigurare a serviciului de apa;

Pe baza elementelor de mai sus, se determina:

CP – costuri productie de apa pierduta, refaceri avarii, daune consumatori.

Page 120: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 6. Siguranta retelelor de distributie a apei

117

IE – investitii in evaluarea, depistarea, monitorizarea si reducerea pierderilor;

L – lungimea retelei de distributie.

Randamentul se defineste prin ecuatia:

0)(

L

IC EP (6.9)

Minimul valorii insumate (IE+CP) va conduce la ceea ce se denumeste randament retea distributie; in majoritatea tarilor dezvoltate din CE (Anglia, Franta, Germania) randamentul sectoarelor retelelor de distributie se situeaza intre 70-80 %; sunt elaborate numeroase programe de calcul prin care se determina: baza de date privind "starea retelei", calitatea apei, investitiile in ansamblul lor privind manopera, materiale, utilaje.

6.4 Fiabilitatea sistemului de distributie a apei

In acceptiunea acestei lucrari, fiabilitatea complexului de lucrari care formeaza reteaua de distributie se defineste ca fiind: capacitatea tehnica de adaptare tuturor situatiilor / evenimentelor care produc disfunctiuni.

Situatiile / evenimentele care pot fi intalnite in retelele de distributie sunt:

avarii care conduc la intreruperea serviciului de asigurare a apei; cele mai grave sunt avariile conductelor pe perioada combaterii incendiului; ISU admite scoaterea din functiune in situatii de avarii a max. 5 hidranti; in acest cadru, normele in vigoare prevad obligativitatea amplasarii hidrantilor in nodurile / ramificatiile retelelor , obligatoriu pe conductele principale;

deteriorarea calitatii apei in operatiile de refacere a avariilor; in general aceasta se datoreaza nerespectarii tehnologiei de refacere a avariilor si repunere in functiune;

oprirea functionarii statiilor de asigurare a presiunii; pene mecanice si / sau electrice;

lipsa de capacitate de conformare a constructiilor retelei la schimbarile / dezvoltarile mediului structural in care sunt pozate: imbatranire material, cresterea sarcinilor din trafic, nerespectarea elementelor tehnice privind calitatea apei transportate.

Page 121: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 6. Siguranta retelelor de distributie a apei

118

6.4.1 Solutii pentru cresterea fiabilitatii retelelor de distributie

Obtinerea unei fiabilitati totale nu va fi posibila intr-un sistem format din elemente tehnice cu varste diferite, executate in perioade mari de timp (uneori > 100 ani) cu cerinte variabile in timp.

Exista solutii pentru obtinerea unei fiabilitati ridicate (tinde spre 95%) in situatia in care se adopta solutii de tipul celor prezentate in cele ce urmeaza.

Alimentarea retelei de distributie; Pentru toate comunitatile peste 10.000 loc. se va asigura alimentare dubla de la rezervoare in retea folosind trasee diferite si noduri diferite; alegerea nodurilor de injectie se va adopta astfel incat nr. max. de locuitori afectati in cazul intreruperii unei alimentari sa nu depaseasca 25% la 10.000 loc., 10% la 100.000 loc. si 5% la N > 200.000 loc.

Functionarea ca retea inelara in toate situatiile de configuratie inclusiv pentru comunitati dezvoltate predominant unifilar; se va respecta conditia de functionare hidraulica a inelelor;

Sectorizare. Toate retelele cu ∑ L > 10 km vor fi sectorizate prin izolare in zone alimentate independent sau din zonele adiacente; fiecare zona va fi dotata cu sisteme de masura debite influente, presiuni la toate tronsoanele astfel incat sa existe posibilitatea intocmirii balantei cantitatilor de apa zilnic / saptamanal s.a.

Operare automata. Reteaua de distributie apa trebuie sa fie operata printr-un sistem dispecer care sa asigure: monitorizare debite, presiuni si dozele de clor rezidual si sa actioneze pentru izolarea tronsoanelor avariate prin comanda inchiderii vanelor care izoleaza tronsonul;

Conceptul de curatire periodica; curatirea periodica trebuie sa devina o operatie permanenta in retelele de distributie; in faza de proiectare se vor adopta solutii pentru amplasarea utilajelor si sistemelor de curatire sistematica a conductelor;

Conceptul de asigurare a presiunii; retelele publice trebuie sa asigure presiunea de 20 – 25 m col. H2O; pentru restul consumatorilor presiunea se va asigura local prin statii de hidrofor; presiunea in retea trebuie mentinuta in limite cvasi – constante (variatii de ± 10%);

Galerii edilitare; pentru arterele principale de circulatie din centrele urbane retelele de distributie (si alte retele) se impune sa fie pozate in galerii edilitare.

Page 122: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 6. Siguranta retelelor de distributie a apei

119

6.5 Analiza sigurantei retelei de distributie Prundu

Situatia existenta si configuratia retelei se regasesc in cap. 5, §5.1, tabel 5.1 si fig. 5.1. Folosind programul de calcul EPANET s-a efectuat calculul hidraulic al retelei in ipoteza aparitiei unei avarii pe tronsoanele retelei de distributie.

Rezultatele calculului pentru avarie pe tronsonul 255 (Dn 300 mm) sunt prezentate sintetic in figura 6.3 si anexele 2 si 3 unde se indica caracteristicile tronsoanelor, pierderile de sarcina si presiunile disponibile.

Se poate observa din urmarirea rezultatelor:

reducerea presiunilor disponibile in zona de N a retelei la valori sub 25.0 m; aceasta conduce la intreruperea serviciului de apa pentru locuitorii blocurilor peste p + 4; nr. de locuitori afectati este 950 reprezentand 5.1% din populatia deservita de retea;

zona marcata in figura 6.3 cu puncte in culoarea verde se afla la limita presiunii disponibile minime necesara (35 m).

Solutia pentru rezolvarea continutului de clor consta in cresterea dozei de clor la injectia in retea la 0,7 g Cl2/m3 apa.

Pentru asigurarea presiunilor consideram ca solutia (propusa si in Normativul pentru proiectarea retelelor de distributie) este:

asigurarea unei presiuni cvasi-constante la 25 m CA in reteaua publica;

dotarea tuturor utilizatorilor cu instalatii de hidrofor.

Page 123: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 6. Siguranta retelelor de distributie a apei

120

Figura 6.3. Retea Prundu. Rezultate calcul tronson 255 avariat

Page 124: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 7. Concluzii generale

121

7 Concluzii generale

7.1 Conţinutul lucrării

Lucrarea cuprinde 7 capitole dezvoltate în 127 pagini, 48 figuri, 19 tabele, 3 anexe şi o lista bibliografică cu 90 titluri.

În partea de introducere sunt prezentate obiectivele care au la bază determinarea soluţiei pentru creşterea siguranţei reţelelor de distribuţie în asigurarea cantitativă şi calitativă a apei potabile şi minimizarea numărului de consumatori afectaţi de situaţiile de risc.

Capitolul 2 analizează stadiul actual al calculului hidraulic al reţelelor de distribuţie. Se prezintă ipotezele de bază pentru dimensionare şi verificare şi metodele de rezolvare a sistemului de ecuaţii pentru cunoaşterea repartiţiei debitelor, diametrelor şi presiunilor disponibile; sunt analizate metoda Newton –Raphson, metoda hibrid nod-inel (Rossman), metoda colectivului Hidraulică (D. Cioc) UTCB; pentru calculul regimului nepermanent se analizează metoda caracteristicilor.

Problemele apei care nu aduce venit (NRW) în reţelele de distribuţie sunt abordate în capitolul 3; acestea sunt considerate fundamentale pentru sistemele de distribuţie din ţara noastră.

Se abordează:

componentele balanţei de apă (tabel 3.1) care au devenit obligatorii în toate proiectele de reabilitare/extindere a reţelelor de distribuţie;

elementele consumului autorizat nefacturat, pierderi aparente, consumul neautorizat;

erorile de contorizare;

analiza corelaţiei între pierderile de apă, avarii şi presiune.

În §3.3. se prezintă structura managementului NRW conform studiilor grupului de lucru WL-Task Force IWA.

Se pun în evidenţă elemente prioritare ale planului de management: asigurarea presiunii cvasi-constante, rata şi calitatea refacerii avariilor, controlul activ al pierderilor şi dezvoltarea programului de refacere infrastructură.

În §3.4. se descriu metodele pentru gestionarea pierderilor de apă în cadrul conceptului acceptat general: pierderile reale nu pot fi eliminate în întregime.

Pe aceste baze se definesc:

Page 125: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 7. Concluzii generale

122

UARL – pierderile anuale inevitabile: nivelul tehnic cel mai coborât ce ar putea exista într-un sistem la care s-au realizat toate componentele: reglaj presiune, depistare şi controlul activ, urmate de refacere avarii;

CARL – pierderi reale anuale.

Se definesc: indicele de pierderi al infrastructurii (ILI), valorile specifice pentru calculul UARL pe baza datelor IWA (tabelele 3.2 şi 3.3) şi indexul economic al pierderilor.

În lucrare se prezintă tabelul pentru clasificarea sistemelor în funcţie de categoria de performanţă (tabelul 3.5); aceasta va permite tuturor operatorilor elaborarea planurilor şi strategiilor.

Conceptul analizei pe componente (BABE) este prezentat în §3.5; sunt identificate: pierderi de fond, avarii raportate, pierderi neraportate; metoda însumează aceste categorii de pierderi şi le compară cu volumul pierderilor reale anuale rezultate din balanţa de apă.

În §3.6. se analizează estimarea pierderilor din punct de vedere economic. Pe baza datelor din literatură şi a datelor din reţelele de distribuţie din România se definesc indicatorii de performanţă (nivel I) sub forma pierderilor medii specifice dm3/branşament, zi şi dm3/zi, km conductă şi nivelul III sub forma indicelui de performanţă ILI.

Starea actuală a reţelelor de distribuţie din România se prezintă în §3.8. printr-o sinteză (tabel 3.7) bazată pe datele furnizate de 14 operatori de apă din judeţe; se poate observa din analiza raportului dintre apa facturată (AF) şi apa care nu aduce venit (NRW) (coloana 10 din tabelul 3.7) existenţa a numeroase cazuri în care acest raport este subunitar.

Calculul indicatorului de performanţă „ILI” pentru şase municipii din ţara noastră (§3.8.2.) indică eficienţa măsurilor de control activ şi situarea valorilor acestora la acelaşi ordin de mărime cu ţări dezvoltate din Europa (Belgia, Spania).

Capitolul 4 tratează calitatea apei în reţelele de distribuţie referitor la:

impactul asupra materialelor reţelei;

conservarea parametrilor de calitate şi eliminarea riscului asupra sănătăţii umane;

stabilitatea chimică şi biologică şi elementele asigurării calităţii apei biostabile.

Modelele de calitate apă în reţelele de distribuţie sunt analizate în §4.2.; sunt analizate programele de calcul dedicate: EPANET, Qualnet.

Page 126: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 7. Concluzii generale

123

Studiul de caz analizat în capitolul 5; Prundu-Piteşti: 13,65 km reţea, 18640 locuitori.

Cercetările au la bază:

inventar reţea, analiză avarii 2007-2009;

măsurători de debite şi presiuni on-line în 2 campanii;

estimare NRW şi elaborare balanţă de apă;

calculul indicatorilor de performanţă şi încadrarea în indexul pierderilor în corelaţie cu datele internaţionale;

se elaborează modelul de calitate apă pe baza măsurătorilor clorului rezidual şi se elaborează curbele de egală concentraţie (figurile 5.15 la 5.18);

se elaborează propuneri pentru îmbunătăţirea siguranţei distribuţiei apei; sunt propuse înlocuiri pentru 1557 m, înlocuirea reţelei telescopice la 2730 m, închiderea inelelor;

se elaborează cu ajutorul programului de calcul – calitate apă, estimarea noilor curbe de egală concentraţie a clorului rezidual ca urmare a înlocuirilor propuse.

Siguranţa reţelelor de distribuţie apă se prezintă în capitolul 6.

Evaluarea riscului în reţelele de distribuţie a apei potabile (§6.1.) se efectuează pe baza unei metode noi care cuprinde:

o stabilirea valorilor numerice pentru factorii de risc;

o calculul valorii riscului.

Metoda de evaluare ia in considerare sapte factori de risc dupa cum urmeaza:

1. Frecventa activitatii sau a procesului tehnologic;

2. Probabilitatea de aparitie a unui eveniment, avarie, disfunctiune;

3. Impactul asupra mediului produs de eveniment;

4. Efectul evenimentului asupra activitatii sau a procesului tehnologic, intrerupere apa, lipsa serviciului;

5. Contaminarea probabila produsa de substanta sau materialul utilizat;

6. Toxicitatea /letalitatea substantei sau materialului;

7. Interesul pentru evenimentul respectiv.

Evaluarea factorilor de risc are la baza urmatoarele:

o Frecventa

Page 127: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 7. Concluzii generale

124

Aceasta valoare este un indicator al procesului tehnologic analizat si numarului de repetari ale procesului respectiv pe durata unei zile sau a saptamanii. Valorile frecventei pot varia de la 100 – apariţie orara la 50 – o data pe saptamana, iar in acest interval se fac extrapolari;

o Probabilitatea

Este o estimare a probabilitatii de aparitie a unui eveniment si se bazeaza pe experiente, analiza sau experiment. Cel mai des se utilizeaza experienta si observatiile anterioare. Cuantificarea se poate face astfel: „eveniment asteptat”, „eveniment inconvenabil” sau: valoarea 100 – probabilitate mare de aparitie a evenimentului (1 din 10 cazuri), 10 – probabilitate mica de aparitie (1 din 10 000 cazuri);

o Impactul

Aceasta valoare identifica potentialele distrugeri cauzate mediului, ca rezultat al producerii evenimentului. Plaja de apreciere este considerata de la „minim” la „sever”. Se refera la calitatea apei si poate considera si alt factor de mediu;

Valorile pot fi de la 90 – 100 pentru impact sever, de exemplu contaminarea cu o substanta periculoasa pe o arie larga care afecteaza apa; 1 – 10 pentru impact minim, de exemplu o mica scurgere a unei substante pe o arie restransa si localizata;

o Efectul

Acest factor evalueaza influentele evenimentului asupra procesului care le-a produs.

Valorile pot fi intre 100 – circumstante catastrofice, care nu mai permit reluarea serviciului si 5 – efect minor, fara prejudicii si o oprire a serviciului pentru o perioada scurta de timp;

o Contaminarea

Aceasta valoare reprezinta probabilitatea ca substanta sau materialul utilizat in proces sa contamineze calitatea apei in zona in care a fost eliberata si depinde de proprietatile fizico-chimice ale acesteia. Se ia in considerare in special starea de agregare a substantei;

o Toxicitate/Letalitate

Aceasta valoare semnifica impactul activitatii asupra mediului si este alcatuita din doua componente: toxicitate si letalitate. Toxicitatea este corelata caracteristicilor substantei sau materialului utilizat, iar letalitatea este corelata cu cantitatea substantei sau materialului utilizat care poate avea efecte letale (doza letala). Cele doua componente se aduna iar rezultatul reprezinta valoarea parametrului.

o Interesul

Page 128: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 7. Concluzii generale

125

Aceasta valoare ia in considerare efectul evenimentului asupra consumatorului si a grupurilor locale de interese. Si aceasta valoare are doua componente: interesul mediatic si cel politic. De obicei cele doua tipuri de interes sunt strans legate dar exista si situatii cand sunt divergente, mai ales atunci cand interesul mediatic vizeaza o problema de mediu pe care interesul politic doreste sa o treaca sub tacere. Ca si in cazul precedent, cele doua componente se aduna iar rezultatul reprezinta valoarea parametrului.

În §6.2 se elaborează un model de calcul al impactului reţelelor de distribuţie sub forma relaţiei (6.5) care reprezintă funcţia costului depinzând de capitalul investit, forţa de muncă, resursa utilizată, disfuncţiunile sistemului şi factorii de degradare mediu.

Rezolvarea matematică se realizează cu ajutorul polinomului Lagrange prin programul de calcul Math Cad. Datele de bază ale programului sunt obţinute din activitatea de proiectare a autorului la realizarea retehnologizării/extinderii reţelelor din 30 de oraşe şi municipii cu un total de 1,1 x 106 locuitori.

Au fost analizate: lungimi specifice, nr. branşamente, avarii, consumul specific de energie (tabel 6.1).

Pe baza datelor sintetice şi evaluările din proiectele elaborate a rezultat diagrama din figura 6.1.; aceasta va fi un instrument util pentru evaluarea costului de investiţie (€/locuitor) pentru proiecte Master Plan fonduri de coeziune.

Elementele de prioritizare pentru reabilitarea/dezvoltarea reţelelor de distribuţie este analizată în §6.3.

În §6.4. se analizează fiabilitatea sistemului de distribuţie a apei atât din punct de vedere al evenimentelor care apar în reţelele de distribuţie şi propunerea de soluţii pentru creşterea fiabilităţii (§6.4.1.).

7.2 Elemente originale, contribuţii

Lucrarea are la bază:

o documentare extinsă bazată pe lucrările congreselor IWA (5 congrese 2000-2008) materializată în 90 titluri bibliografice;

munca autorului în colectivul catedrei ISPA în ultimii 10 ani unde a participat la elaborarea studiilor şi proiectelor ISPA Project RO9807, ISPA nr. 2002/RO/16/P/PE/021, ISPA nr. 2002/RO/16/P/PE/023, ISPA, Masura nr. 2002 RO 16 P PE 021, ISPA Application no. 2004 RO 16 P PE 002 şi Master Planuri, Aplicaţii, SF-uri şi DDE-uri pentru oraşele şi municipiile din 5 judeţe (Tulcea, Călăraşi, Giurgiu, Teleorman şi Braşov).

Page 129: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 7. Concluzii generale

126

Elementele originale tehnice şi ştiinţifice ale lucrării pot fi sintetizate în următoarele:

abordarea şi elaborarea de soluţii pentru retehnologizarea/dezvoltarea reţelelor de distribuţie pe baza: inventarului complet, măsurători „in situ” debite, presiuni şi calitatea apei, aplicarea modelelor şi programelor de calcul, validarea rezultatelor şi elaborarea de soluţii; reţeaua de distribuţie Prundu constituie un model de urmat;

conceptul de siguranţă al reţelelor de distribuţie bazat pe evaluarea riscului prin stabilirea factorilor de risc complexi şi modelul de calcul al impactului reţelelor de distribuţie se constituie în elemente originale şi de noutate pentru domeniu;

rezolvările obţinute pe baza datelor din studiul şi proiectarea reţelelor de distribuţie pentru 1,1 mil. locuitori extrem de diferenţiaţi ca amplasament, structură reţele, diversitate materiale, avarii, au permis generalizarea şi obţinerea costurilor specifice de investiţie necesare obiectiv în această etapă în ţara noastră;

abordarea fiabilităţii sistemului de distribuţie a apei cu verificarea pe reţeaua Prundu pune în evidenţă necesitatea obiectivă a generalizării metodei la toate proiectele de retehnologizare/dezvoltare reţele.

7.3 Perspective de dezvoltare

În contextul dezvoltării reţelelor de distribuţie a apei până în anii 2020-2025 (se apreciază un necesar de 30-35 mii km reţele) abordarea tehnică şi ştiinţifică va trebui să se constituie într-un complex de: măsurători pe reţele existente, elaborare şi implementare modele de calcul şi soluţii care să îndeplinească factorii de siguranţă şi fiabilitate.

Proiectele şi lucrările vor trebui să asigure:

reducerea cantităţilor de apă care nu aduc venit (NRW) prin încadrarea la valori minime, astfel încât utilizatorul să nu plătească costuri exagerate cu apa pierdută şi neutilizată; valoarea pierderilor se va situa intre 20-25% pentru reţelele de distribuţie reabilitate; pentru reţele noi se impune NRW≤10%;

asigurarea serviciului continuu, perioadele de întrerupere în furnizarea apei fiind reduse la valori de 10 - 15 ore/lună;

Page 130: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Capitolul 7. Concluzii generale

127

asigurarea presiunii de utilizare a apei la valori optime pentru tipurile de locuinţe ale utilizatorilor;

consumul specific de energie în distribuţia apei nu va depăşi 0.2 kWh/m3 apa loco branşament.

Page 131: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Bibliografie

128

Bibliografie

[1] Alegre H., Hirner W., Baptista J.M. and Parena R. - Performance Indicators for Water Supply Services. IWA Manual of Best Practice ISBN 900222272, 2000.

[2] Lambert A. and Hirner W. (2000) - Losses from Water Supply Systems: Standard Terminology and Recommended Performance Measures. IWA Website, www.iwahq.org.uk/bluepages.

[3] SR 1343/1 – 2006 – Alimentări cu apă. Determinarea cantităţilor de apă potabilă pentru localităţi urbane şi rurale.

[4] Weimer, D. - German National Report on Water Loss Management and Techniques, to IWA Berlin October 2001.

[5] May, J. - Pressure Dependent Leakage. World Water and Environmental Engineering, October 1994.

[6] Ogura. Japan Waterworks Journal, June 1979. P 38- 45.

[7] Weimer, D. - German National Report on Water Loss Management and Techniques, to IWA Berlin October 2001.

[8] Lambert A ş.a - A review for performance indicators for real losses from water supply systems; AQUA, vol 48, no 6 ISSN 0003 -7214 (1999).

[9] Lambert A et all - Managing water leakage: economic and technical issues, 1998; Financial times Energy Report. ISBN 1 84083 011 5.

[10] Mănescu, Al., Sandu, M., Ianculescu, Ov. – Alimentări cu apă – Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1994.

[11] Lambert A. and Hirner W - Losses from Water Supply Systems: Standard Terminology and Recommended Performance Measures, IWA October 2000.

[12] Lambert A et all - Managing water leakage: economic and technical issues, 1998; Financial times Energy Report. ISBN 1 84083 011 5

[13] Lambert A etr all, Recent development in application of burst and background estimates concept for leakage management. Journal of Water Institution & Environment Management, 1996, vol 10, no2 100-104

[14] Sorin Perju – Statii de pompare in sisteme de alimentari cu apa si canalizari – Ed. Conspress, Bucuresti, 2009 ISBN 978-973-100-059-6.

Page 132: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Bibliografie

129

[15] Lambert A. - Accounting for Losses: the Bursts and Background Concept. J.Inst. Wat & Envir. Mangt., 1994, Vol 8, (No. 2), 205-214

[16] Lambert A. and Morrison J.A.E - Recent Developments in Application of ‘Bursts and Background Estimates’ Concepts for Leakage Management. J.Inst. Wat & Envir. Mangt., 1996, Vol 10 (No 2), 100-104

[17] Lambert A ş.a - A review for performance indicators for real losses from water supply systems; AQUA, vol 48, no 6 ISSN 0003 -7214 (1999)

[18] Ion I.I - Instalaţii de pompare reglabile, 1976, Editura Tehnică, Bucureşti.

[19] Office of Water Services (2001) Leakage and the Efficient Use of Water, 2000-2001 Report. ISBN 1 874234 80 9 Website www.open.gov.uk/ofwat/

[20] Lallana C., Krinner W., Estrela T., Nixon S., Leonard J, Berland J.M., Lack T.J., Thyssen N. - Environmental issue Report No 19: Sustainable water use in Europe: Part 2: Demand Management. European Environment Agency 2001

[21] Degremont – Memento technique de l'eau – Lavoisier, Paris, 1989.

[22] Kiselev, P.G. – Îndreptar pentru calcule hidraulice – Ed. Tehnică, Bucureşti, 1988.

[23] Rossman, A. Lewis – Epanet 2 Users Manual - National Risk Management Research Laboratory Office Of Research And Development U.S. Environmental Protection Agency, Cincinnati, OH 45268, 2000.

[24] Bârsan, E., Ignat, C. – Sisteme de distribuţia apei. Modelare, Analiză, Dimensionare., Ed. Cermi Iaşi, 2001.

[25] Cioc D., Anton A. - Retele hidraulice: calcul, optimizare, siguranta. Editura Orizonturi Universitare, Timisoara, 2001;

[26] Tatu Gabriel - Sisteme hidraulice in regim tranzitoriu. Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti, 1995;

[27] Cioc D., Iamandi C., Tatu G. - Instructiuni tehnice pentru calculul loviturii de berbec si proiectarea masurilor pentru prevenirea efectelor negative ale acesteia la instalatiile de alimentare cu apa. Bucuresti, 1974;

[28] Haestad Methods - Advances Water Distribution Modeling and Management.

[29] Patronatul Apei – Raport dec. 2008, Bucuresti 2008

[30] Gavrilă, C. – Algoritmi şi programe de calcul pentru modelarea calităţii apei în procesul de tratare – Reactor reţea de distribuţie. Contribuţii la perfecţionarea metodei conducerii evenimentului – Teză de doctorat, Bucureşti, 2003.

Page 133: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Bibliografie

130

[31] Stanford University – Stanford on-line report – Issue of April 21, 1999.

[32] Racoviţeanu, G. – Optimizarea schemelor tehnologice ale staţiilor de potabilizare a apei. Contribuţii la elaborarea soluţiilor pentru asigurarea biostabilităţii apei – Teză de doctorat, Bucureşti, 1999.

[33] Van der Kooij, D., Slaats, P.G. – Chemical and biological stability of drinking water: preconditions to maintain water quality in the distribution system, Conferinţa Internaţională: Calitatea apei potabile în reţelele de distribuţie, EXPO APA 2000, Bucureşti, 5 – 7 Septembrie 2000.

[34] Clark, M.R., Grayman, W., M. – Modeling Water Quality in Drinking Water Distribution Systems – AWWA, Denver, 1998.

[35] Van der Kooij, D. – The unified biofilm approach – Kiwa Research and Consultancy, 1994/2000.

[36] Asociatia Romana a Apei - Evaluarea pierderilor de apa în sistemele de alimentare cu apa Studiu de caz: Municipiul Craiova- Bucuresti, 2003.

[37] M. Sandu, G. Racoviteanu - Manual pentru inspectia sanitara si monitorizarea calitatii apei in sistemele de alimentare cu apa – Editura Conspress Bucuresti, 2006, ISBN 973-7797-78-7.

[38] AWWA - Rehabilitation of water mains; Manual of water supply practices; TD 491 A49 R44 2001 etection; Manual of water supply practice; 1990

[39] AWWA - Water audits and leak detection

[40] AWWA - Manual of water supply practice, Water audits and leak detection, 1990

[41] AWWA - With today’s hechnology, what percentage of unaccounted for water is o.k? Vol 98/ nr 2 /006.

[42] Ministerul Mediului si Gospodaririi Apelor – Plan Operational Sectorial De Mediu, Bucuresti 2006.

[43] Sandu M., Furis D - Dimensionare economica a conductelor pentru alimentari cu apa - Ed. UTCB, Bucuresti, 1988.

[44] Sandu, M. - Retehnologizarea sistemului de alimentare cu apa al Mun. Bucuresti între fictiune si realitate - Romaqua, nr. 3, 1996.

[45] Donnely A - Combating Non Revenue Water in a large multifunctional company; A case study of EPAL; Water Loss conference, 2007 Bucuresti

[46] Mckenzie R S, Seago C, Liemberger R - Benchmarking of losses from potable water reticulation system; Water Loss Conference, Bucuresti 2007

Page 134: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Bibliografie

131

[47] Morrison J A E ,Tooms S, Hall G - Sustainable district Metering; Water Loss Conference; Bucuesti 2007

[48] Parker J - Leakage and the link to asset management. IWA Canada, Halifax 2005

[49] Zacharia M Lahlou - Leak detection and water loss control

[50] Voodward T - The effect of soil properties on leakage economies.IWA Conference, Canada, Halifax-2005

[51] Thornton J - Pressure management extends infrastructure life and reduces unnecessary energy cost; Watter Loss 2007

[52] Trow S - Alternative approaches to setting leakage target; Water Loss 2007, Bucuresti

[53] Tooms S - DMA management manual by the water losses Task Force Progress. IWA, Canada, Halifax 2005

[54] Tuchovak L - The technical audit of water distribution network using the different leakage indicators; IWA conference, Halifax 2005

[55] Texas Water Developmenmt Board - Water loss manual; Austin –Texas 2006

[56] Stoica S - Managementul retelelor de alimentare cu apa si canalizare urbane; Teza de doctorat, UTCB, 2007

[57] Racoviteanu G, Sandu M - Reaching optimum of losses in the distribution network- a balance between the reabilitation measures and supportabilty of the consumers; Water Loss- Bucharest 2007

[58] Perju S - Monitorizarea si optimizarea hidraulica a retelelor de distributie a apei in vederea reabilitarii; Teza de doctorat, UTCB 2003

[59] Ondeo, Degremont - Memento Technique de l’eau; Lavoisier, Paris 1989

[60] SR 1846/1-2006 – Canalizări exterioare. Prescripţii de proiectare. Partea1: Determinarea debitelor de ape uzate de canalizare.

[61] SR 1846/2-2006 - Determinarea debitelor de apă meteorică evacuată prin canalizare.

[62] Asociatia Romana a Apei - Raport stadiul tehnologic 2009 sisteme de alimentare cu apa si canalizare Romania - RAPORT C.T.S. EXPO APA 2010 Bucureşti – Palatul Parlamentului.

[63] Directiva cadru 2000/60/CE - Cadrul comunitar de actiune in domeniul strategiei apelor.

[64] Directiva 98/83/EC - Calitatea apei destinate consumului uman.

Page 135: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Bibliografie

132

[65] Legea 107/1996 modificata prin legea 310/2004 M.O. nr. 224/8 octombrie 1996 - Legea apelor.

[66] Legea 458/2002 M.O. Nr. 552/29 iulie 2002 - Legea privind calitatea apei potabile.

[67] Mircea Alexandrescu - Tehnici şi metode teoretice şi practice privind protecţia şi conservarea resurselor de mediu in procesul de dezvoltare umana – Teza de doctorat, Bucuresti - 2004.

[68] Gavrila, C. – Methodes numeriques. Resolues en MathCad – Editura MatrixRom Bucuresti, 2006.

[69] *** - Ghid de proiectare, executie si exploatare a lucrarilor de alimentare cu apa si canalizare in mediul rural, MTCT, 2004;

[70] UTCB - Rehabilitation of the Wastewater Treatment Plant, Sewerage Network and Water Supply System of Pitesti, Proiect ISPA, Catedra de Inginerie Sanitara si Protectia Apelor, Mai 2003.

[71] UTCB - Reabilitare si modernizare a sistemului de distributie apa, canalizare si statie de epurare Rm. Valcea, Proiect ISPA, Catedra de Inginerie Sanitara si Protectia Apelor, 2004.

[72] UTCB - Reabilitare si modernizare a sistemului de distributie apa, canalizare si statie de epurare in municipiul Buzau, Proiect ISPA, Catedra de Inginerie Sanitara si Protectia Apelor, 2002.

[73] Parametric Technology Corporation (PTC) - www.PTC.com/go/mathcad

[74] Ministerul Mediului si Gospodaririi Apelor – Plan Operational Sectorial de Mediu, Bucuresti 2006.

[75] Barsan E, Ignat C - O posibilitate de modelare a concentratiei clorului in retelele de distributie a apei; Hidrotehnica 7/1998

[76] AWWA - Manual of water supply practice, Water audits and leak detection, 1990

[77] Hammerer M - Actual strategy for reducing water losses in the distribution network; Conferinta internationala “Calitatea apei potabile in retelele de distributie” Bucuresti, 2000

[78] Hertz R K - Accounting for water losses in network rehabilitation strategies; “Conf. Internationala “Calitatea apei in retelele de distributie” Bucuresti

[79] IWA Bulltin - International statistics for water services; Marrakech, 2004

[80] IWA Buletin - International statistics for water services, Beijing, 2006

Page 136: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Bibliografie

133

[81] Levin B - Pressure management in the Pittsburg area; a working and economical solution; IWA Canada, Halifax-2005

[82] McInture P, Mercer A D - Corrosion and related aspects of materials for potable water supplies; 1993; Institute of Materials

[83] Racoviteanu G, Sandu M - Reaching optimum of losses in the distribution network- a balance between the reabilitation measures and supportabilty of the consumers; Water Loss- Bucharest 2007

[84] Racoviteanu G, Dinet E - Studii si cercetari pentru reducerea materiilor organice naturale in apele potabile; Conferinta ARA” Calitatea apei potabile in retelele de distributie, Sept. 2000

[85] Sandu M - Stadiul tehnologiilor din uzinele de apa din Romania si propuneri de reabilitare; Seminar Stiintific 98/83 EC, Octombrie 2002

[86] Van der Kooij,Block J C, Reasoner D, Sladeknova A - Biological activity in distribution systems;

[87] Water service corporation, Malta. Annual report 2000-01;

[88] Office of water services (2001). Leakage and the Efficient use of water, 2000-2001; Report ISBN 8742 34 80 9 Website www.open.gov.uk/ofwat

[89] New Zeeland Water Association of Australia (2001). Benchmarking of water loss in Australia. ISSN 1876088966 Website: www.wsaa.asn.au

[90] Water loss conference Proceedings, Sept 2007; Bucuresti.

Page 137: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

134

ANEXA 1

REZULTATELE CALCULULUI HIDRAULIC RETEAUA PRUNDU – LUCRARI PROPUSE

Page 138: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

135

Reteaua de alimentare cu apa cartier Prundu –Pitesti. Rezultatele calculului: debite si presiuni la noduri

Elevation Demand Head Pressure

Node ID m l/s m mCA Junc 2 275 0 319,54 44,54 Junc 3 275 0 318,34 43,34 Junc 4 275 0 318,34 43,34 Junc 5 275 0,03 318,34 43,34 Junc 6 275 0,18 318,29 43,29 Junc 7 275 0,2 318,26 43,26 Junc 8 275 0,15 318,33 43,33 Junc 9 275 0,16 318,29 43,29 Junc 10 275 0 318,29 43,29 Junc 11 275 0,11 318,29 43,29 Junc 12 275 0 318,25 43,25 Junc 13 279 0 318,17 39,17 Junc 14 279 0 318,02 39,02 Junc 15 279 0 317,32 38,32 Junc 16 279 0 317,3 38,3 Junc 17 279 0,07 317,3 38,3 Junc 18 279 0 317,27 38,27 Junc 19 279 0,07 317,27 38,27 Junc 20 278 0 317,25 39,25 Junc 21 278 0,08 317,23 39,23 Junc 22 278 0 317,24 39,24 Junc 23 278 2,58 317,1 39,1 Junc 24 277 0 317,24 40,24 Junc 25 277 0,17 317,12 40,12 Junc 26 277 0 317,24 40,24 Junc 27 277 0,04 317,24 40,24 Junc 28 277 0 317,24 40,24 Junc 29 277 0,07 317,24 40,24 Junc 30 277 0,03 317,24 40,24 Junc 31 279 0 317,5 38,5 Junc 32 279 0,13 317,37 38,37 Junc 33 279 0 317,26 38,26 Junc 34 279 0 316,99 37,99 Junc 35 279 0 316,99 37,99 Junc 36 279 0 316,99 37,99 Junc 37 279 0,07 316,98 37,98 Junc 38 279 0 316,99 37,99 Junc 39 279 0,12 316,9 37,9 Junc 40 279 0 316,99 37,99 Junc 41 279 0,07 316,97 37,97 Junc 42 278 0 316,99 38,99 Junc 43 278 0,03 316,99 38,99 Junc 44 277 0,08 316,96 39,96

Page 139: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

136

Elevation Demand Head Pressure Node ID m l/s m mCA

Junc 45 278 0,12 316,88 38,88 Junc 46 279 0 316,53 37,53 Junc 47 278 0,1 316,44 38,44 Junc 48 279 3,97 316,42 37,42 Junc 49 275 0 319,4 44,4 Junc 50 277 0 319,21 42,21 Junc 51 279 0 319,16 40,16 Junc 52 279 0,2 319,15 40,15 Junc 53 277 0,16 319,21 42,21 Junc 54 275 0,11 319,39 44,39 Junc 55 275 0 319,1 44,1 Junc 56 273 0 318,99 45,99 Junc 57 273 0 318,98 45,98 Junc 58 273 0 318,98 45,98 Junc 59 273 0 318,98 45,98 Junc 60 273 0 318,98 45,98 Junc 61 273 0 318,97 45,97 Junc 62 272 0 318,95 46,95 Junc 63 272 0 318,95 46,95 Junc 64 272 0 318,94 46,94 Junc 65 272 0,29 318,94 46,94 Junc 66 270 0,14 318,94 48,94 Junc 67 270 0 318,94 48,94 Junc 68 270 0,03 318,94 48,94 Junc 69 270 0 318,94 48,94 Junc 70 270 0,54 318,92 48,92 Junc 71 270 0 318,93 48,93 Junc 72 270 0 318,93 48,93 Junc 73 270 0 318,91 48,91 Junc 74 270 0 318,91 48,91 Junc 75 270 2,58 318,86 48,86 Junc 76 270 0 318,71 48,71 Junc 77 270 2,58 318,6 48,6 Junc 78 270 0 318,91 48,91 Junc 79 270 0,03 318,91 48,91 Junc 80 270 0,03 318,91 48,91 Junc 81 272 0 318,79 46,79 Junc 82 272 0 318,72 46,72 Junc 83 272 0 318,57 46,57 Junc 84 270 0 318,49 48,49 Junc 85 270 0 318,4 48,4 Junc 86 269 0 318,26 49,26 Junc 87 268 0 317,9 49,9 Junc 88 269 0 317,92 48,92 Junc 89 270 0 317,92 47,92 Junc 90 271 0 317,93 46,93 Junc 91 271 0 317,93 46,93

Page 140: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

137

Elevation Demand Head Pressure Node ID m l/s m mCA

Junc 92 272 0 317,94 45,94 Junc 93 272 0 317,98 45,98 Junc 94 271 0,23 317,89 46,89 Junc 95 272 0 318,03 46,03 Junc 96 271 0,14 317,93 46,93 Junc 97 272 0 318,06 46,06 Junc 98 270 0,13 318,19 48,19 Junc 99 272 0,13 318,18 46,18 Junc 100 272 0,11 318,15 46,15 Junc 101 271 0,11 318,14 47,14 Junc 102 269 0,09 318,18 49,18 Junc 103 269 0,09 318,15 49,15 Junc 104 269 0,08 318,07 49,07 Junc 105 271 0,18 318,51 47,51 Junc 106 270 0,18 318,48 48,48 Junc 107 269 0,2 318,48 49,48 Junc 108 269 0,09 318,44 49,44 Junc 109 269 0,1 318,4 49,4 Junc 110 270 0 317,83 47,83 Junc 111 270 0 317,17 47,17 Junc 112 270 0,22 315,95 45,95 Junc 113 272 0 318,73 46,73 Junc 114 272 0 318,66 46,66 Junc 115 272 2,86 318,66 46,66 Junc 116 273 0 318,67 45,67 Junc 117 273 0,27 318,67 45,67 Junc 118 272 0,19 318,67 46,67 Junc 119 273 0,15 318,67 45,67 Junc 120 273 0,19 318,67 45,67 Junc 121 272 2,58 318,48 46,48 Junc 122 272 0 318,73 46,73 Junc 123 272 0,03 318,73 46,73 Junc 124 272 0,03 318,73 46,73 Junc 125 274 0 318,97 44,97 Junc 126 274 0,13 318,97 44,97 Junc 127 274 0 318,95 44,95 Junc 128 274 0,13 318,95 44,95 Junc 129 274 0 318,93 44,93 Junc 130 274 0,06 318,93 44,93 Junc 131 274 0 318,9 44,9 Junc 132 274 0,06 318,9 44,9 Junc 133 272 0 317,3 45,3 Junc 134 277 0,79 317,23 40,23 Junc 135 277 0,68 317,22 40,22 Junc 136 272 0 317,27 45,27 Junc 137 272 2,86 317,21 45,21 Junc 138 272 0 317,56 45,56

Page 141: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

138

Elevation Demand Head Pressure Node ID m l/s m mCA

Junc 139 274 0 317,56 43,56 Junc 140 274 0,13 317,56 43,56 Junc 141 272 0,03 317,45 45,45 Junc 142 272 0 317,45 45,45 Junc 143 272 0,03 317,45 45,45 Junc 144 272 0 317,45 45,45 Junc 145 272 0 317,74 45,74 Junc 146 272 0,22 317,72 45,72 Junc 147 272 0,12 317,72 45,72 Junc 148 271 0,13 317,84 46,84 Junc 149 271 0,08 317,91 46,91 Junc 150 270 0,1 317,88 47,88 Junc 151 269 0,11 317,7 48,7 Junc 152 269 0 317,66 48,66 Junc 153 269 0,1 317,53 48,53 Junc 154 269 0 317,89 48,89 Junc 155 271 0,32 317,76 46,76 Junc 156 271 0 317,73 46,73 Junc 157 273 0 317,81 44,81 Junc 158 273 0,14 317,85 44,85 Junc 159 274 0 318,75 44,75 Junc 160 274 0 318,87 44,87 Junc 161 274 0,1 318,84 44,84 Junc 162 274 0 318,85 44,85 Junc 163 274 0,1 318,81 44,81 Junc 164 274 0 318,82 44,82 Junc 165 274 0,12 318,75 44,75 Junc 166 274 0 318,8 44,8 Junc 167 274 0,13 318,73 44,73 Junc 168 274 0 318,79 44,79 Junc 169 274 0,1 318,73 44,73 Junc 170 274 0 318,77 44,77 Junc 171 274 0,12 318,67 44,67 Junc 172 273 0 317,85 44,85 Junc 173 271 0 317,86 46,86 Junc 174 269 0 317,87 48,87 Junc 175 269 0 317,84 48,84 Junc 176 269 0 317,84 48,84 Junc 177 269 0,03 317,84 48,84 Junc 178 269 0 317,84 48,84 Junc 179 269 0,03 317,84 48,84 Junc 180 269 0 317,57 48,57 Junc 181 268 0 317,58 49,58 Junc 182 269 0,12 316,65 47,65 Junc 183 269 0,18 315,85 46,85 Junc 184 269 0,06 316,65 47,65 Junc 185 269 0 317,67 48,67

Page 142: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

139

Elevation Demand Head Pressure Node ID m l/s m mCA

Junc 186 271 0,12 317,54 46,54 Junc 187 271 0,14 317,47 46,47 Junc 188 269 0,12 317,6 48,6 Junc 189 269 0 317,34 48,34 Junc 190 271 0,23 316,81 45,81 Junc 191 269 0 317,21 48,21 Junc 192 269 0,17 317,13 48,13 Junc 193 269 0 317,09 48,09 Junc 194 269 0,16 317,02 48,02 Junc 195 269 0 316,89 47,89 Junc 196 269 0 316,89 47,89 Junc 197 269 0 316,88 47,88 Junc 198 269 0,1 316,82 47,82 Junc 199 269 0 316,88 47,88 Junc 200 269 0,12 316,78 47,78 Junc 201 269 0 316,88 47,88 Junc 202 269 0,09 316,82 47,82 Junc 203 268 0 316,88 48,88 Junc 204 268 0,12 316,77 48,77 Junc 205 269 0,19 316,83 47,83 Junc 206 269 0 316,25 47,25 Junc 207 269 0,09 316,21 47,21 Junc 208 269 0 316,11 47,11 Junc 209 269 0 316,17 47,17 Junc 210 269 0 316,38 47,38 Junc 211 269 0,2 316,1 47,1 Junc 212 268 0 316,51 48,51 Junc 213 268 0 316,51 48,51 Junc 214 268 0,13 316,39 48,39 Junc 215 268 0 316,56 48,56 Junc 216 268 0 316,62 48,62 Junc 217 268 0,11 316,54 48,54 Junc 218 268 0 316,67 48,67 Junc 219 268 0,1 316,47 48,47 Junc 220 267 0 317,11 50,11 Junc 221 268 0 317,23 49,23 Junc 222 268 0,12 316,91 48,91 Junc 223 268 0 317,28 49,28 Junc 224 268 0,17 316,69 48,69 Junc 225 268 0 317,43 49,43 Junc 226 268 0,18 316,72 48,72 Junc 227 268 0 316,25 48,25 Junc 228 269 0 315,94 46,94 Junc 229 269 0 315,96 46,96 Junc 230 269 0,15 315,92 46,92 Junc 231 268 0 316,51 48,51 Junc 232 268 0 316,51 48,51

Page 143: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

140

Elevation Demand Head Pressure Node ID m l/s m mCA

Junc 233 268 0,12 316,46 48,46 Junc 234 268 0 316,52 48,52 Junc 235 268 0 316,52 48,52 Junc 236 268 0,07 316,51 48,51 Junc 237 268 0 316,52 48,52 Junc 238 268 0,15 316,44 48,44 Junc 239 269 0,08 315,97 46,97 Junc 240 269 0 316 47 Junc 241 269 0,12 315,98 46,98 Junc 242 269 0,04 315,98 46,98 Junc 243 269 0,16 315,87 46,87 Junc 244 269 0 316,02 47,02 Junc 245 273 0 316,02 43,02 Junc 246 273 0,54 314,12 41,12 Junc 247 268 0,09 316,67 48,67 Junc 248 274 0 316,02 42,02 Junc 249 274 0 316,02 42,02 Junc 250 274 0 316,01 42,01 Junc 251 274 3,72 316,01 42,01 Junc 252 274 3,72 315,89 41,89 Junc 253 274 0 315,89 41,89 Junc 254 274 0 315,89 41,89 Junc 255 274 0 315,89 41,89 Junc 256 274 0 315,9 41,9 Junc 257 274 0 316,19 42,19 Junc 258 274 0,2 316,02 42,02 Junc 259 274 0 316,49 42,49 Junc 260 274 0,16 316,38 42,38 Junc 261 274 0 316,76 42,75 Junc 262 274 0,2 316,47 42,47 Junc 263 274 0 316,99 42,99 Junc 264 274 0,06 316,98 42,98 Junc 265 274 0 317,18 43,18 Junc 266 274 0,19 316,88 42,88 Junc 267 274 0 317,44 43,44 Junc 268 274 0,11 317,32 43,32 Junc 269 274 0 317,73 43,73 Junc 270 274 0,17 317,57 43,57 Junc 271 274 0 317,95 43,95 Junc 272 274 0,25 317,71 43,71 Junc 273 274 0 318,2 44,2 Junc 274 274 0,22 317,94 43,94 Junc 275 274 0 318,48 44,48 Junc 276 274 0,25 318,18 44,18 Junc 277 274 0 315,81 41,81 Junc 278 274 0,15 315,72 41,72 Junc 279 273 0 315,75 42,75

Page 144: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

141

Elevation Demand Head Pressure Node ID m l/s m mCA

Junc 280 273 0,18 315,63 42,63 Junc 281 273 0 315,68 42,68 Junc 282 273 0,17 315,58 42,58 Junc 283 273 0 315,61 42,61 Junc 284 273 0,08 315,59 42,59 Junc 285 273 0 315,54 42,54 Junc 286 273 0 315,54 42,54 Junc 287 273 0,03 315,54 42,54 Junc 288 274 0,72 315,47 41,47 Junc 289 276 1,86 315,41 39,41 Junc 290 276 1,63 317,16 41,16 Junc 291 273 1,55 315,41 42,41 Junc 292 273 0 315,53 42,53 Junc 293 273 0,24 315,13 42,13 Junc 294 272 0 315,53 43,53 Junc 295 272 0,28 314,98 42,98 Junc 296 272 0 315,53 43,53 Junc 297 272 0,15 315,39 43,39 Junc 298 272 0 315,52 43,52 Junc 299 271 0 315,63 44,63 Junc 300 271 0 315,71 44,71 Junc 301 271 0 315,73 44,73 Junc 302 270 0,36 314,87 44,87 Junc 303 270 0 315,74 45,74 Junc 304 270 0,43 314,14 44,14 Junc 305 270 0 315,69 45,69 Junc 306 270 0,29 315,21 45,21 Junc 307 270 0 315,69 45,69 Junc 308 269 0 315,68 46,68 Junc 309 269 0 315,68 46,68 Junc 310 269 0,14 315,68 46,68 Junc 311 269 0 315,67 46,67 Junc 312 269 0 315,67 46,67 Junc 313 269 0 315,67 46,67 Junc 314 269 0 315,67 46,67 Junc 315 269 0,1 315,64 46,64 Junc 316 269 0 315,67 46,67 Junc 317 269 0 315,67 46,67 Junc 318 269 0,17 315,58 46,58 Junc 319 269 0 315,67 46,67 Junc 320 269 0 315,67 46,67 Junc 321 269 0,06 315,67 46,67 Junc 322 269 0 315,68 46,68 Junc 323 269 0 315,68 46,68 Junc 324 269 0,12 315,63 46,63 Junc 325 269 0,19 315,46 46,46 Junc 326 269 0,11 315,61 46,61

Page 145: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

142

Elevation Demand Head Pressure Node ID m l/s m mCA

Junc 327 269 0,07 315,68 46,68 Junc 328 269 0,12 315,67 46,67 Junc 329 269 0,09 315,67 46,67 Junc 330 269 0 315,68 46,68 Junc 331 269 0 311,73 42,73 Junc 332 270 0 311,61 41,61 Junc 333 270 2,58 311,6 41,6 Junc 334 270 2,58 311,56 41,56 Junc 335 269 0 311,35 42,35 Junc 336 270 0 311,21 41,21 Junc 337 270 0 311,21 41,21 Junc 338 270 1,4 311,21 41,21 Junc 339 270 0 311,2 41,2 Junc 340 271 0,12 311,18 40,18 Junc 341 271 0,1 311,18 40,18 Junc 342 271 0 311,18 40,18 Junc 343 271 2,58 311,18 40,18 Junc 344 271 0,1 311,2 40,2 Junc 345 271 2,58 311,31 40,31 Junc 346 272 2,58 312,95 40,95 Junc 347 271 0 315,62 44,62 Junc 348 271 0 315,21 44,21 Junc 349 271 0,2 314,93 43,93 Junc 350 271 0 315,6 44,6 Junc 351 271 1,29 315,18 44,18 Junc 352 271 0 315,6 44,6 Junc 353 271 0 315,59 44,59 Junc 354 271 0 315,59 44,59 Junc 355 271 0,11 315,55 44,55 Junc 356 271 0,09 315,55 44,55 Junc 357 271 0 315,58 44,58 Junc 358 271 0,12 315,52 44,52 Junc 359 271 0 315,57 44,57 Junc 360 271 0,07 315,56 44,56 Junc 361 271 0 315,57 44,57 Junc 362 271 0,1 315,52 44,52 Junc 363 271 0 315,57 44,57 Junc 364 271 0,12 315,45 44,45 Junc 365 271 0 315,56 44,56 Junc 366 271 0,12 315,46 44,46 Junc 367 271 0 315,56 44,56 Junc 368 271 0,19 315,39 44,39 Junc 369 271 0 315,56 44,56 Junc 370 271 0,12 315,45 44,45 Junc 371 271 0 315,56 44,56 Junc 372 271 0,11 315,49 44,49 Junc 373 271 0 315,56 44,56

Page 146: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

143

Elevation Demand Head Pressure Node ID m l/s m mCA

Junc 374 271 0,15 315,41 44,41 Junc 375 271 0 315,56 44,56 Junc 376 271 0 315,56 44,56 Junc 377 271 0,09 315,56 44,56 Junc 378 271 0,14 315,4 44,4 Junc 379 269 2,58 313,13 44,13 Junc 380 271 0 311,31 40,31 Junc 381 271 0 311,31 40,31 Junc 382 271 0,76 311,31 40,31 Junc 383 273 0,76 311,05 38,05 Junc 384 274 0 311,05 37,05 Junc 385 274 2,58 311,02 37,02 Junc 386 273 0 311,08 38,08 Junc 387 273 0 311,1 38,1 Junc 388 273 0,16 311,09 38,09 Junc 389 273 0 311,12 38,12 Junc 390 272 0,1 311,14 39,14 Junc 391 271 0,18 311,15 40,15 Junc 392 272 0,04 311,15 39,15 Junc 393 271 0,08 311,18 40,18 Junc 394 272 0,46 310,94 38,94 Junc 395 271 0 311,15 40,15 Junc 396 271 0 311,15 40,15 Junc 397 271 0,13 311,09 40,09 Junc 398 271 0 311,16 40,16 Junc 399 271 0,15 311,08 40,08 Junc 400 271 0 311,16 40,16 Junc 401 271 0 311,16 40,16 Junc 402 271 0,07 311,15 40,15 Junc 403 271 0 311,17 40,17 Junc 404 271 0,06 311,16 40,16 Junc 405 270 0 311,11 41,11 Junc 406 272 0 310,74 38,74 Junc 407 272 0 310,71 38,71 Junc 408 272 0 310,65 38,65 Junc 409 273 0,12 308,96 35,96 Junc 410 273 0,03 310,71 37,71 Junc 411 272 0 310,49 38,49 Junc 412 270 12,9 310,23 40,23 Junc 413 273 0 309,52 36,52 Junc 414 273 0,12 309,22 36,22 Junc 415 278 0 317,13 39,13 Junc 416 268 0 316,53 48,53 Junc 417 268 0 316,51 48,51 Junc 418 268 0,23 316,51 48,51 Junc 419 269 0,23 316,49 47,49 Junc 420 269 0,23 316,49 47,49

Page 147: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

144

Elevation Demand Head Pressure Node ID m l/s m mCA

Junc 421 269 0,23 316,49 47,49 Junc 422 268 0,03 316,51 48,51 Junc 423 268 0 316,51 48,51 Junc 424 273 0 315,54 42,54 Junc 425 270 0,03 318,91 48,91 Junc 426 270 0 318,91 48,91 Junc 427 271 0 318,91 47,91 Junc 428 272 0 318,9 46,9 Junc 429 272 0,16 318,9 46,9 Junc 430 272 0,15 318,9 46,9 Junc 431 272 0,14 318,9 46,9 Junc 432 272 0,14 318,9 46,9 Junc 433 272 0 318,9 46,9 Junc 434 272 0,14 318,89 46,89 Junc 435 272 0 318,9 46,9 Junc 436 272 0,32 318,87 46,87 Junc 437 271 0 318,9 47,9 Junc 438 271 0,17 318,9 47,9 Junc 439 270 0 318,91 48,91 Resvr 1 320 -94,78 320 0

Reteaua de alimentare cu apa cartier Prundu - Pitesti Rezultatele calculului pentru conductele retelei

Length Diameter Roughness Flow Velocity Unit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 1 118 400 10 94,78 0,75 3,86Pipe 2 66 125 10 8,61 0,7 3,2Pipe 3 30 125 10 0,41 0,03 0,04Pipe 4 22 125 10 0,03 0,01 0,01Pipe 5 9 50 10 0,38 0,19 6,11Pipe 6 14 50 10 0,2 0,1 1,72Pipe 7 10 200 10 8,21 0,26 1,26Pipe 8 30 200 10 8,05 0,26 1,21Pipe 9 7 50 10 0,11 0,06 0,2Pipe 10 26 50 10 0,11 0,06 0,2Pipe 11 40 200 10 7,78 0,25 1,13Pipe 12 68 200 10 7,78 0,25 1,13Pipe 13 3 100 10 7,78 0,99 5,04Pipe 14 86 100 10 3,1 0,4 8,16Pipe 15 22 150 10 3,1 0,18 0,87Pipe 16 12 150 10 0,07 0,01 0,02Pipe 17 29 150 10 3,04 0,17 0,84

Page 148: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

145

Length Diameter Roughness Flow Velocity Unit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 18 11 150 10 0,07 0,01 0,015Pipe 19 34 150 10 2,96 0,17 0,8Pipe 20 8 32 10 0,08 0,1 1,86Pipe 21 6 150 10 2,89 0,16 0,76Pipe 22 20 100 10 2,58 0,33 5,65Pipe 23 48 150 10 -2,58 0,15 0,61Pipe 24 22 150 10 0,31 0,02 0,012Pipe 25 8 32 10 0,17 0,21 5,8Pipe 26 14 150 10 0,14 0,01 0,012Pipe 27 12 32 10 0,04 0,05 0,17Pipe 28 4 150 10 0,1 0,01 0Pipe 29 4 32 10 0,07 0,09 1Pipe 30 9 150 10 0,03 0,01 0,02Pipe 31 28 100 10 4,68 0,6 8,48Pipe 32 14 100 10 4,55 0,58 17,5Pipe 33 15 32 10 0,13 0,16 8,76Pipe 34 15 100 10 4,55 0,58 17,5Pipe 35 15 32 10 0,12 0,15 7,73Pipe 36 33 100 10 4,08 0,52 10,05Pipe 37 16 32 10 0,1 0,13 5,87Pipe 38 8 100 10 3,97 0,51 10,35Pipe 39 51 100 10 0,36 0,05 0,11Pipe 40 11 100 10 0,36 0,05 0,11Pipe 41 15 32 10 0,07 0,08 0,78Pipe 42 13 100 10 0,29 0,04 0,07Pipe 43 11 32 10 0,12 0,14 7,4Pipe 44 18 100 10 0,17 0,02 0,01Pipe 45 16 32 10 0,07 0,09 0,99Pipe 46 13 100 10 0,1 0,01 0,01Pipe 47 14 32 10 0,08 0,1 1,86Pipe 48 9 100 10 0,03 0,01 0,011Pipe 49 16 50 10 0,47 0,24 9,32Pipe 50 5 50 10 0,11 0,06 0,2Pipe 51 33 50 10 0,36 0,19 5,55Pipe 52 5 50 10 0,16 0,08 1,13Pipe 53 28 50 10 0,2 0,1 1,72Pipe 54 6 50 10 0,2 0,1 1,72Pipe 55 140 400 10 85,7 0,68 3,16Pipe 56 36 400 10 85,7 0,68 3,16Pipe 57 17 250 10 7,45 0,15 0,31Pipe 58 5 250 10 0 0,01 0,013Pipe 59 21 250 10 7,45 0,15 0,31Pipe 60 10 250 10 0 0,01 0,012Pipe 61 22 250 10 7,45 0,15 0,31Pipe 62 55 250 10 7,45 0,15 0,31Pipe 63 7 250 10 7,45 0,15 0,31

Page 149: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

146

Length Diameter Roughness Flow Velocity Unit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 64 42 100 10 0,46 0,06 0,18Pipe 65 20 100 10 0,27 0,03 0,04Pipe 66 45 100 10 -0,03 0,01 0,011Pipe 67 15 100 10 -0,16 0,02 0,01Pipe 68 46 100 10 0,19 0,02 0,01Pipe 69 10 100 10 0,03 0,01 0,1Pipe 70 45 250 10 7 0,14 0,27Pipe 71 79 100 10 0,54 0,07 0,26Pipe 72 16 250 10 6,46 0,13 0,23Pipe 73 29 250 10 6,46 0,13 0,23Pipe 74 57 250 10 6,46 0,13 0,23Pipe 75 15 250 10 5,21 0,11 0,15Pipe 76 23 250 10 0,05 0,01 0,011Pipe 77 10 250 10 0,03 0,01 0,013Pipe 78 5 250 10 0,03 0,01 0,015Pipe 79 10 100 10 2,58 0,33 5,65Pipe 80 36 100 10 2,58 0,33 5,65Pipe 81 19 100 10 2,58 0,33 5,65Pipe 82 23 300 10 64,93 0,92 8,59Pipe 83 28 300 10 35,8 0,51 2,62Pipe 84 17 300 10 35,8 0,51 2,62Pipe 85 43 300 10 -33,5 0,47 2,29Pipe 86 17 100 10 2,58 0,33 5,65Pipe 87 43 300 10 30,92 0,44 1,95Pipe 88 45 300 10 30,92 0,44 1,95Pipe 89 75 300 10 30,92 0,44 1,95Pipe 90 180 300 10 30,92 0,44 1,95Pipe 91 47 250 10 -6,76 0,14 0,26Pipe 92 17 250 10 -6,97 0,14 0,27Pipe 93 10 32 10 0,2 0,25 22Pipe 94 7 32 10 0,1 0,12 4,78Pipe 95 27 32 10 0,1 0,12 4,78Pipe 96 9 32 10 0,1 0,12 4,78Pipe 97 25 250 10 -7,06 0,14 0,28Pipe 98 9 32 10 0,08 0,1 1,86Pipe 99 21 250 10 -7,14 0,15 0,28Pipe 100 10 32 10 0,13 0,16 9,48Pipe 101 22 250 10 -7,27 0,15 0,29Pipe 102 18 250 10 -21,05 0,43 2,44Pipe 103 42 50 10 0,23 0,12 2,19Pipe 104 18 200 10 13,15 0,42 3,22Pipe 105 18 250 10 -21,27 0,43 2,49Pipe 106 9 32 10 0,14 0,18 8,01Pipe 107 12 250 10 -21,41 0,44 2,52Pipe 108 34 250 10 -26 0,53 3,72Pipe 109 10 100 10 0,61 0,08 0,33

Page 150: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

147

Length Diameter Roughness Flow Velocity Unit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 110 17 50 10 0,22 0,11 2,09Pipe 111 33 50 10 0,11 0,06 0,2Pipe 112 71 100 10 0,26 0,03 0,04Pipe 113 8 32 10 0,09 0,11 3,91Pipe 114 61 32 10 0,08 0,1 1,86Pipe 115 8 32 10 0,09 0,11 3,91Pipe 116 14 32 10 0,1 0,12 5,19Pipe 117 24 100 10 0,39 0,05 0,13Pipe 118 55 100 10 0,79 0,1 0,54Pipe 119 82 250 10 -26,75 0,54 3,94Pipe 120 36 250 10 -27,72 0,56 4,23Pipe 121 7 150 10 2,86 0,16 0,74Pipe 122 62 150 10 -1,5 0,08 0,21Pipe 123 14 150 10 0,8 0,05 0,06Pipe 124 23 200 10 0,19 0,01 0,07Pipe 125 27 200 10 0,34 0,01 0,03Pipe 126 27 200 10 0,19 0,01 0,05Pipe 127 35 300 10 29,14 0,41 1,74Pipe 128 15 250 10 29,09 0,59 4,65Pipe 129 11 250 10 0,05 0,01 0,012Pipe 130 19 250 10 0,03 0,01 0,015Pipe 131 53 250 10 0,03 0,01 0,03Pipe 132 17 250 10 13,31 0,27 0,98Pipe 133 6 250 10 0,13 0,01 0,02Pipe 134 23 250 10 13,18 0,27 0,96Pipe 135 6 250 10 0,13 0,01 0,03Pipe 136 25 250 10 13,05 0,27 0,94Pipe 137 8 250 10 0,06 0,01 0,05Pipe 138 28 250 10 12,98 0,26 0,93Pipe 139 13 250 10 0,06 0,01 0,05Pipe 140 31 250 10 12,92 0,26 0,92Pipe 141 82 150 10 3,09 0,18 0,87Pipe 142 151 150 10 0,68 0,04 0,04Pipe 143 276 150 10 1,63 0,09 0,24Pipe 144 6 32 10 0,1 0,13 5,56Pipe 145 27 250 10 12,82 0,26 0,91Pipe 146 7 32 10 0,1 0,13 5,56Pipe 147 25 250 10 12,72 0,26 0,9Pipe 148 51 200 10 12,9 0,41 3,1Pipe 149 9 32 10 0,12 0,15 8,41Pipe 150 24 250 10 12,6 0,26 0,88Pipe 151 8 32 10 0,13 0,16 9,12Pipe 152 18 250 10 12,47 0,25 0,86Pipe 153 12 32 10 0,1 0,12 4,78Pipe 154 22 250 10 12,37 0,25 0,85Pipe 155 12 32 10 0,12 0,15 8,07

Page 151: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

148

Length Diameter Roughness Flow Velocity Unit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 156 28 250 10 -12,25 0,25 0,83Pipe 157 16 32 10 0,32 0,4 5,78Pipe 158 18 100 10 -0,14 0,02 0,01Pipe 159 15 100 10 -1,89 0,24 3,05Pipe 160 39 150 10 -1,72 0,1 0,27Pipe 161 36 32 10 0,14 0,18 11,01Pipe 162 23 150 10 -1,86 0,11 0,32Pipe 163 15 250 10 13,46 0,27 1Pipe 164 31 50 10 0,32 0,16 4,24Pipe 165 51 250 10 13,78 0,28 1,05Pipe 166 27 100 10 -1,89 0,24 3,05Pipe 167 53 100 10 -1,89 0,24 3,05Pipe 168 84 200 10 12,9 0,41 3,1Pipe 169 23 100 10 0,13 0,02 0,01Pipe 170 45 100 10 0,13 0,02 0,01Pipe 171 43 100 10 1,76 0,22 2,65Pipe 172 19 100 10 -4,24 0,54 5,23Pipe 173 18 100 10 4,59 0,58 7,78Pipe 174 43 50 10 0,12 0,06 0,37Pipe 175 22 100 10 -0,05 0,01 0,02Pipe 176 14 100 10 -0,03 0,01 0,05Pipe 177 28 100 10 0,03 0,01 0,06Pipe 178 47 150 10 -5,96 0,34 3,2Pipe 179 42 150 10 2,86 0,16 0,75Pipe 180 84 150 10 2,86 0,16 0,75Pipe 181 75 75 10 0,22 0,05 0,21Pipe 182 47 250 10 11,6 0,24 0,74Pipe 183 15 100 10 0,05 0,01 0,05Pipe 184 14 150 10 11,55 0,65 11,98Pipe 185 8 32 10 0,12 0,15 8,41Pipe 186 29 150 10 11,31 0,64 11,48Pipe 187 17 32 10 0,12 0,15 7,73Pipe 188 18 32 10 0,23 0,29 9,23Pipe 189 11 150 10 11,07 0,63 11,02Pipe 190 5 32 10 0,17 0,21 6,27Pipe 191 12 150 10 10,9 0,62 10,68Pipe 192 5 32 10 0,16 0,2 3,96Pipe 193 19 150 10 10,74 0,61 10,37Pipe 194 10 100 10 0,63 0,08 0,35Pipe 195 26 100 10 0,44 0,06 0,17Pipe 196 38 50 10 0,19 0,1 1,6Pipe 197 12 32 10 0,1 0,13 5,56Pipe 198 27 100 10 0,34 0,04 0,1Pipe 199 12 32 10 0,12 0,15 8,41Pipe 200 10 100 10 0,21 0,03 0,01Pipe 201 16 32 10 0,09 0,11 3,91

Page 152: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

149

Length Diameter Roughness Flow Velocity Unit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 202 20 100 10 0,12 0,02 0,01Pipe 203 14 32 10 0,12 0,15 8,07Pipe 204 113 300 10 37,68 0,53 2,9Pipe 205 51 300 10 37,33 0,53 2,85Pipe 206 39 32 10 0,18 0,23 18,26Pipe 207 44 100 10 -0,35 0,04 0,11Pipe 208 14 32 10 0,35 0,43 6,47Pipe 209 7 32 10 0,06 0,07 0,28Pipe 210 48 32 10 0,18 0,22 6,76Pipe 211 35 75 10 0,03 0,01 0,06Pipe 212 61 100 10 0,03 0,01 0,04Pipe 213 21 50 10 0,03 0,01 0,02Pipe 214 52 300 10 -37,15 0,53 2,82Pipe 215 40 32 10 0,17 0,21 4,86Pipe 216 20 300 10 -36,98 0,52 2,79Pipe 217 40 32 10 0,12 0,15 8,07Pipe 218 44 300 10 -36,86 0,52 2,78Pipe 219 45 150 10 -10,33 0,58 9,6Pipe 220 6 150 10 -10,25 0,58 9,44Pipe 221 12 32 10 0,11 0,13 6,16Pipe 222 6 150 10 -10,14 0,57 9,25Pipe 223 9 150 10 -8,41 0,48 6,36Pipe 224 12 32 10 0,13 0,16 9,48Pipe 225 11 150 10 0,36 0,02 0,01Pipe 226 19 150 10 -8,64 0,49 6,71Pipe 227 13 32 10 0,2 0,25 2,45Pipe 228 33 150 10 -8,44 0,48 6,41Pipe 229 9 150 10 -8,28 0,47 6,16Pipe 230 15 150 10 10,02 0,57 9,03Pipe 231 9 32 10 0,09 0,11 3,91Pipe 232 70 150 10 10,11 0,57 9,19Pipe 233 21 32 10 0,16 0,2 3,96Pipe 234 13 100 10 -0,36 0,05 0,11Pipe 235 13 100 10 0,23 0,03 0,03Pipe 236 20 100 10 1,14 0,15 1,12Pipe 237 13 100 10 1,73 0,22 2,56Pipe 238 24 100 10 -0,59 0,08 0,3Pipe 239 7 32 10 0,15 0,19 2,23Pipe 240 32 100 10 -0,44 0,06 0,17Pipe 241 7 32 10 0,07 0,09 0,99Pipe 242 9 100 10 -0,37 0,05 0,12Pipe 243 13 100 10 -0,31 0,04 0,09Pipe 244 17 32 10 0,06 0,08 1,51Pipe 245 7 32 10 0,12 0,15 7,73Pipe 246 14 100 10 -0,19 0,02 0,02Pipe 247 6 100 10 0,13 0,02 0,06

Page 153: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

150

Length Diameter Roughness Flow Velocity Unit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 248 7 32 10 -0,1 0,13 5,87Pipe 249 13 100 10 -0,03 0,01 0,05Pipe 250 17 32 10 0,06 0,08 1,63Pipe 251 10 100 10 0,23 0,03 0,02Pipe 252 26 100 10 0,39 0,05 0,13Pipe 253 64 100 10 0,55 0,07 0,27Pipe 254 111 100 10 0,09 0,01 0,04Pipe 255 125 225 10 26,53 0,67 6,87Pipe 256 136 150 10 4,99 0,28 2,25Pipe 257 16 250 10 -13,65 0,28 1,03Pipe 258 42 50 10 0,15 0,08 0,92Pipe 259 41 250 10 -13,8 0,28 1,05Pipe 260 31 50 10 0,04 0,02 0,03Pipe 261 10 50 10 0,25 0,12 2,54Pipe 262 42 50 10 -0,08 0,04 0,05Pipe 263 48 250 10 18,3 0,37 1,85Pipe 264 19 250 10 -14,04 0,29 1,09Pipe 265 33 250 10 4,26 0,09 0,1Pipe 266 12 32 10 0,54 0,67 5,89Pipe 267 21 250 10 3,72 0,08 0,08Pipe 268 24 250 10 3,72 0,08 0,08Pipe 269 11 250 10 3,72 0,08 0,08Pipe 270 7 250 10 3,72 0,08 0,07Pipe 271 5 250 10 -3,72 0,08 0,07Pipe 272 11 250 10 -3,72 0,08 0,08Pipe 273 26 250 10 -3,72 0,08 0,08Pipe 274 23 250 10 -3,72 0,08 0,08Pipe 275 32 150 10 -10,13 0,57 9,23Pipe 276 8 32 10 0,2 0,24 20,9Pipe 277 31 150 10 -10,33 0,58 9,59Pipe 278 8 32 10 0,16 0,2 3,96Pipe 279 27 150 10 -10,49 0,59 9,88Pipe 280 13 32 10 0,2 0,25 22Pipe 281 23 150 10 -10,69 0,6 10,27Pipe 282 18 32 10 0,06 0,08 0,46Pipe 283 18 150 10 -10,75 0,61 10,38Pipe 284 15 32 10 0,19 0,24 19,82Pipe 285 24 150 10 -10,94 0,62 10,76Pipe 286 16 32 10 0,11 0,14 7,08Pipe 287 27 150 10 -11,05 0,63 10,98Pipe 288 11 32 10 0,17 0,21 14,86Pipe 289 19 150 10 -11,22 0,63 11,31Pipe 290 7 32 10 0,25 0,31 3,23Pipe 291 21 150 10 -11,47 0,65 11,81Pipe 292 10 32 10 0,22 0,27 5,49Pipe 293 23 150 10 -11,68 0,66 2,26

Page 154: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

151

Length Diameter Roughness Flow Velocity Unit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 294 9 32 10 0,25 0,31 3,23Pipe 295 21 150 10 11,93 0,68 2,79Pipe 296 22 150 10 6,42 0,36 3,71Pipe 297 7 32 10 0,15 0,19 3,08Pipe 298 19 150 10 6,26 0,35 3,53Pipe 299 7 32 10 0,18 0,22 7,25Pipe 300 19 150 10 6,08 0,34 3,34Pipe 301 7 32 10 0,17 0,21 15,32Pipe 302 24 150 10 5,92 0,33 3,16Pipe 303 6 32 10 0,08 0,1 2,61Pipe 304 22 150 10 5,83 0,33 3,07Pipe 305 18 150 10 -0,03 0,01 0,03Pipe 306 42 150 10 0,03 0,01 0,05Pipe 307 8 150 10 0,03 0,01 0,06Pipe 308 23 150 10 -1,68 0,1 0,26Pipe 309 26 150 10 1,44 0,08 0,19Pipe 310 13 32 10 0,24 0,3 3,2Pipe 311 13 32 10 0,28 0,35 42Pipe 312 12 32 10 0,15 0,18 11,81Pipe 313 13 150 10 1,16 0,07 0,13Pipe 314 28 150 10 1,01 0,06 0,1Pipe 315 52 200 10 -10,35 0,33 2Pipe 316 24 200 10 -13,38 0,43 3,33Pipe 317 10 250 10 -17,84 0,36 1,76Pipe 318 12 32 10 0,36 0,45 7,39Pipe 319 8 250 10 -18,21 0,37 1,83Pipe 320 16 32 10 0,43 0,54 10,01Pipe 321 105 250 10 18,64 0,38 1,91Pipe 322 38 200 10 4,46 0,14 0,38Pipe 323 11 32 10 0,29 0,36 4,35Pipe 324 27 200 10 4,18 0,13 0,33Pipe 325 16 200 10 3,78 0,12 0,27Pipe 326 62 100 10 0,4 0,05 0,14Pipe 327 31 100 10 0,3 0,04 0,08Pipe 328 14 32 10 -0,03 0,04 0,2Pipe 329 15 32 10 0 0,01 0,02Pipe 330 19 100 10 0,18 0,02 0,01Pipe 331 15 100 10 -0,09 0,01 0,01Pipe 332 10 100 10 0 0,01 0,01Pipe 333 20 100 10 0,09 0,01 0,01Pipe 334 5 100 10 0,09 0,01 0,01Pipe 335 6 32 10 0,1 0,13 5,87Pipe 336 25 100 10 -0,01 0,01 0,01Pipe 337 10 100 10 0,02 0,01 0,01Pipe 338 6 32 10 0,17 0,21 6,27Pipe 339 12 100 10 -0,15 0,02 0,01

Page 155: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

152

Length Diameter Roughness Flow Velocity Unit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 340 11 32 10 0,11 0,13 6,16Pipe 341 7 100 10 -0,26 0,03 0,05Pipe 342 6 32 10 0,06 0,08 0,6Pipe 343 18 100 10 -0,32 0,04 0,09Pipe 344 11 32 10 0,19 0,23 9,29Pipe 345 8 100 10 -0,51 0,07 0,23Pipe 346 6 32 10 0,12 0,15 7,73Pipe 347 10 100 10 0,63 0,08 0,35Pipe 348 8 200 10 3,15 0,1 0,19Pipe 349 49 250 10 3,01 0,06 0,05Pipe 350 114 100 10 0,14 0,02 0,01Pipe 351 126 225 10 21,54 0,54 4,53Pipe 352 228 200 10 24,55 0,78 11,18Pipe 353 156 200 10 -21,97 0,7 8,95Pipe 354 73 200 10 16,81 0,54 5,25Pipe 355 53 150 10 5,16 0,29 2,41Pipe 356 9 150 10 2,58 0,15 0,61Pipe 357 68 150 10 2,58 0,15 0,61Pipe 358 26 200 10 16,81 0,54 5,25Pipe 359 22 200 10 3,63 0,12 0,25Pipe 360 8 200 10 1,4 0,04 0,04Pipe 361 24 150 10 2,24 0,13 0,46Pipe 362 32 150 10 2,24 0,13 0,46Pipe 363 25 150 10 0,15 0,01 0,01Pipe 364 17 150 10 0,05 0,01 0,01Pipe 365 32 150 10 0,05 0,01 0,012Pipe 366 26 150 10 -2,53 0,14 0,59Pipe 367 44 150 10 -5,44 0,31 2,68Pipe 368 235 150 10 -8,79 0,5 6,95Pipe 369 222 150 10 11,37 0,64 11,61Pipe 370 43 150 10 -4,13 0,23 1,54Pipe 371 213 150 10 1,86 0,11 0,32Pipe 372 299 150 10 1,55 0,09 0,22Pipe 373 15 150 10 3,02 0,17 0,83Pipe 374 19 32 10 0,2 0,25 2,45Pipe 375 13 32 10 0,2 0,25 2,45Pipe 376 25 150 10 2,83 0,16 0,73Pipe 377 27 65 10 1,29 0,39 5,68Pipe 378 12 150 10 1,54 0,09 0,22Pipe 379 19 150 10 1,54 0,09 0,22Pipe 380 10 125 10 1,54 0,13 0,59Pipe 381 10 32 10 0,09 0,11 3,9Pipe 382 6 32 10 0,11 0,14 6,77Pipe 383 21 125 10 1,33 0,11 0,44Pipe 384 8 32 10 0,12 0,14 7,4Pipe 385 7 125 10 1,22 0,1 0,37

Page 156: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

153

Length Diameter Roughness Flow Velocity Unit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 386 13 32 10 0,07 0,09 0,99Pipe 387 19 125 10 1,15 0,09 0,33Pipe 388 8 32 10 0,1 0,13 5,86Pipe 389 6 125 10 1,04 0,09 0,27Pipe 390 14 32 10 0,12 0,15 8,07Pipe 391 24 125 10 0,92 0,08 0,22Pipe 392 13 32 10 0,12 0,15 8,07Pipe 393 8 125 10 0,8 0,07 0,16Pipe 394 9 32 10 0,19 0,23 9,29Pipe 395 22 125 10 0,61 0,05 0,1Pipe 396 13 32 10 0,12 0,15 8,41Pipe 397 5 125 10 0,49 0,04 0,06Pipe 398 11 32 10 0,11 0,13 6,46Pipe 399 21 125 10 0,38 0,03 0,04Pipe 400 12 32 10 0,15 0,18 11,82Pipe 401 9 125 10 0,23 0,02 0,01Pipe 402 8 125 10 0,23 0,02 0,012Pipe 403 15 125 10 0,09 0,01 0,02Pipe 404 14 32 10 0,14 0,18 11,01Pipe 405 44 150 10 0,76 0,04 0,05Pipe 406 92 150 10 0,76 0,04 0,06Pipe 407 8 150 10 0,76 0,04 0,06Pipe 408 30 150 10 2,81 0,16 0,72Pipe 409 26 50 10 0,46 0,24 9,02Pipe 410 45 150 10 -2,27 0,13 0,47Pipe 411 40 150 10 -2,05 0,12 0,39Pipe 412 17 50 10 0,04 0,02 0,03Pipe 413 14 150 10 -3,5 0,2 1,11Pipe 414 28 50 10 -0,16 0,08 1,1Pipe 415 24 150 10 -3,34 0,19 1,01Pipe 416 14 150 10 -3,34 0,19 1,02Pipe 417 30 150 10 -3,34 0,19 1,02Pipe 418 63 150 10 -0,76 0,04 0,06Pipe 419 55 150 10 2,58 0,15 0,61Pipe 420 62 150 10 0,03 0,01 0,01Pipe 421 34 32 10 0,25 0,31 3,23Pipe 422 9 32 10 0,25 0,31 3,23Pipe 423 31 32 10 -0,12 0,15 8,41Pipe 424 52 150 10 -1,55 0,09 0,22Pipe 425 7 150 10 -1,55 0,09 0,22Pipe 426 6 32 10 0,13 0,17 9,85Pipe 427 16 150 10 -1,69 0,1 0,26Pipe 428 6 32 10 0,15 0,19 3,08Pipe 429 6 150 10 -1,84 0,1 0,31Pipe 430 7 150 10 -1,84 0,1 0,31Pipe 431 8 32 10 0,07 0,09 1,25

Page 157: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 1

154

Length Diameter Roughness Flow Velocity Unit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 432 20 150 10 -1,91 0,11 0,34Pipe 433 8 32 10 0,06 0,07 0,36Pipe 434 42 150 10 1,97 0,11 0,36Pipe 435 32 200 10 13,17 0,42 3,23Pipe 436 113 200 10 13,17 0,42 3,23Pipe 437 12 200 10 13,17 0,42 3,23Pipe 438 25 32 10 0,22 0,27 6,1Pipe 439 25 32 10 0,22 0,27 6,1Pipe 440 47 32 10 0,22 0,27 6,1Pipe 441 5 150 10 1,24 0,07 0,14Pipe 442 8 150 10 -0,03 0,01 0,012Pipe 443 12 150 10 -0,03 0,01 0,02Pipe 444 28 150 10 -1,22 0,07 0,14Pipe 445 50 150 10 1,22 0,07 0,14Pipe 446 6 50 10 0,17 0,09 1,2Pipe 447 30 150 10 0,17 0,01 0,015Pipe 448 8 50 10 0,32 0,16 4,24Pipe 449 10 150 10 0,49 0,03 0,02Pipe 450 14 50 10 0,14 0,07 0,71Pipe 451 20 150 10 0,62 0,04 0,04Pipe 452 45 150 10 0,31 0,02 0,02Pipe 453 15 150 10 0,15 0,01 0,014Pipe 454 16 150 10 0,28 0,02 0,01Pipe 455 27 150 10 0,14 0,01 0,01

Page 158: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 2

155

ANEXA 2

REZULTATELE CALCULULUI HIDRAULIC PENTRU NODURI, RETEAUA PRUNDU – SITUATIA DE AVARIE LA TRONSONUL 255

Page 159: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 2

156

Reteaua de alimentare cu apa cartier Prundu –Pitesti. Rezultatele calculului situatia de avarie: debite si presiuni la noduri

Elevation Demand Head Pressure

Node ID m LPS m m Junc 2 275 0 315.84 40.84 Junc 3 275 0 314.64 39.64 Junc 4 275 0 314.64 39.64 Junc 5 275 0.03 314.64 39.64 Junc 6 275 0.18 314.58 39.58 Junc 7 275 0.2 314.56 39.56 Junc 8 275 0.15 314.63 39.63 Junc 9 275 0.16 314.59 39.59 Junc 10 275 0 314.59 39.59 Junc 11 275 0.11 314.58 39.58 Junc 12 275 0 314.55 39.55 Junc 13 279 0 314.47 35.47 Junc 14 279 0 314.32 35.32 Junc 15 279 0 313.61 34.61 Junc 16 279 0 313.6 34.6 Junc 17 279 0.07 313.6 34.6 Junc 18 279 0 313.57 34.57 Junc 19 279 0.07 313.57 34.57 Junc 20 278 0 313.54 35.54 Junc 21 278 0.08 313.53 35.53 Junc 22 278 0 313.54 35.54 Junc 23 278 2.58 313.4 35.4 Junc 24 277 0 313.54 36.54 Junc 25 277 0.17 313.41 36.41 Junc 26 277 0 313.54 36.54 Junc 27 277 0.04 313.54 36.54 Junc 28 277 0 313.54 36.54 Junc 29 277 0.07 313.54 36.54 Junc 30 277 0.03 313.54 36.54 Junc 31 279 0 313.8 34.8 Junc 32 279 0.13 313.67 34.67 Junc 33 279 0 313.55 34.55 Junc 34 279 0 313.29 34.29 Junc 35 279 0 313.29 34.29 Junc 36 279 0 313.28 34.28 Junc 37 279 0.07 313.27 34.27 Junc 38 279 0 313.28 34.28 Junc 39 279 0.12 313.2 34.2 Junc 40 279 0 313.28 34.28 Junc 41 279 0.07 313.27 34.27 Junc 42 278 0 313.28 35.28 Junc 43 278 0.03 313.28 35.28 Junc 44 277 0.08 313.26 36.26

Page 160: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 2

157

Elevation Demand Head Pressure Node ID m LPS m m

Junc 45 278 0.12 313.18 35.18 Junc 46 279 0 312.83 33.83 Junc 47 278 0.1 312.73 34.73 Junc 48 279 3.97 312.72 33.72 Junc 49 275 0 315.69 40.69 Junc 50 277 0 315.51 38.51 Junc 51 279 0 315.46 36.46 Junc 52 279 0.2 315.45 36.45 Junc 53 277 0.16 315.5 38.5 Junc 54 275 0.11 315.69 40.69 Junc 55 275 0 313.75 38.75 Junc 56 273 0 313.21 40.21 Junc 57 273 0 313.2 40.2 Junc 58 273 0 313.2 40.2 Junc 59 273 0 313.2 40.2 Junc 60 273 0 313.2 40.2 Junc 61 273 0 313.19 40.19 Junc 62 272 0 313.17 41.17 Junc 63 272 0 313.17 41.17 Junc 64 272 0 313.16 41.16 Junc 65 272 0.29 313.16 41.16 Junc 66 270 0.14 313.16 43.16 Junc 67 270 0 313.16 43.16 Junc 68 270 0.03 313.16 43.16 Junc 69 270 0 313.16 43.16 Junc 70 270 0.54 313.14 43.14 Junc 71 270 0 313.16 43.16 Junc 72 270 0 313.15 43.15 Junc 73 270 0 313.14 43.14 Junc 74 270 0 313.13 43.13 Junc 75 270 2.58 313.08 43.08 Junc 76 270 0 312.93 42.93 Junc 77 270 2.58 312.82 42.82 Junc 78 270 0 313.13 43.13 Junc 79 270 0.03 313.13 43.13 Junc 80 270 0.03 313.13 43.13 Junc 81 272 0 313.04 41.04 Junc 82 272 0 312.98 40.98 Junc 83 272 0 312.86 40.86 Junc 84 270 0 312.79 42.79 Junc 85 270 0 312.72 42.72 Junc 86 269 0 312.61 43.61 Junc 87 268 0 312.32 44.32 Junc 88 269 0 312.32 43.32 Junc 89 270 0 312.32 42.32 Junc 90 271 0 312.32 41.32 Junc 91 271 0 312.31 41.31

Page 161: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 2

158

Elevation Demand Head Pressure Node ID m LPS m m

Junc 92 272 0 312.31 40.31 Junc 93 272 0 312.35 40.35 Junc 94 271 0.23 312.26 41.26 Junc 95 272 0 312.39 40.39 Junc 96 271 0.14 312.29 41.29 Junc 97 272 0 312.41 40.41 Junc 98 270 0.13 312.52 42.52 Junc 99 272 0.13 312.52 40.52 Junc 100 272 0.11 312.48 40.48 Junc 101 271 0.11 312.47 41.47 Junc 102 269 0.09 312.51 43.51 Junc 103 269 0.09 312.48 43.48 Junc 104 269 0.08 312.4 43.4 Junc 105 271 0.18 312.8 41.8 Junc 106 270 0.18 312.77 42.77 Junc 107 269 0.2 312.76 43.76 Junc 108 269 0.09 312.73 43.73 Junc 109 269 0.1 312.69 43.69 Junc 110 270 0 312.11 42.11 Junc 111 270 0 311.46 41.46 Junc 112 270 0.22 310.24 40.24 Junc 113 272 0 312.99 40.99 Junc 114 272 0 312.93 40.93 Junc 115 272 2.86 312.92 40.92 Junc 116 273 0 312.94 39.94 Junc 117 273 0.27 312.94 39.94 Junc 118 272 0.19 312.94 40.94 Junc 119 273 0.15 312.94 39.94 Junc 120 273 0.19 312.94 39.94 Junc 121 272 2.58 312.77 40.77 Junc 122 272 0 312.99 40.99 Junc 123 272 0.03 312.99 40.99 Junc 124 272 0.03 312.99 40.99 Junc 125 274 0 313.18 39.18 Junc 126 274 0.13 313.18 39.18 Junc 127 274 0 313.13 39.13 Junc 128 274 0.13 313.13 39.13 Junc 129 274 0 313.09 39.09 Junc 130 274 0.06 313.09 39.09 Junc 131 274 0 313.04 39.04 Junc 132 274 0.06 313.04 39.04 Junc 133 272 0 311.62 39.62 Junc 134 277 0.79 311.55 34.55 Junc 135 277 0.68 311.54 34.54 Junc 136 272 0 311.58 39.58 Junc 137 272 2.86 311.52 39.52 Junc 138 272 0 311.87 39.87

Page 162: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 2

159

Elevation Demand Head Pressure Node ID m LPS m m

Junc 139 274 0 311.87 37.87 Junc 140 274 0.13 311.87 37.87 Junc 141 272 0.03 311.77 39.77 Junc 142 272 0 311.77 39.77 Junc 143 272 0.03 311.77 39.77 Junc 144 272 0 311.77 39.77 Junc 145 272 0 312.07 40.07 Junc 146 272 0.22 312.06 40.06 Junc 147 272 0.12 312.06 40.06 Junc 148 271 0.13 312.22 41.22 Junc 149 271 0.08 312.3 41.3 Junc 150 270 0.1 312.27 42.27 Junc 151 269 0.11 312.1 43.1 Junc 152 269 0 312.07 43.07 Junc 153 269 0.1 311.94 42.94 Junc 154 269 0 312.17 43.17 Junc 155 271 0.32 312.04 41.04 Junc 156 271 0 312.01 41.01 Junc 157 273 0 312.08 39.08 Junc 158 273 0.14 312.12 39.12 Junc 159 274 0 312.73 38.73 Junc 160 274 0 312.98 38.98 Junc 161 274 0.1 312.95 38.95 Junc 162 274 0 312.93 38.93 Junc 163 274 0.1 312.9 38.9 Junc 164 274 0 312.89 38.89 Junc 165 274 0.12 312.82 38.82 Junc 166 274 0 312.85 38.85 Junc 167 274 0.13 312.78 38.78 Junc 168 274 0 312.82 38.82 Junc 169 274 0.1 312.76 38.76 Junc 170 274 0 312.78 38.78 Junc 171 274 0.12 312.68 38.68 Junc 172 273 0 312.12 39.12 Junc 173 271 0 312.13 41.13 Junc 174 269 0 312.14 43.14 Junc 175 269 0 312.03 43.03 Junc 176 269 0 312.03 43.03 Junc 177 269 0.03 312.03 43.03 Junc 178 269 0 312.03 43.03 Junc 179 269 0.03 312.03 43.03 Junc 180 269 0 312.18 43.18 Junc 181 268 0 312.19 44.19 Junc 182 269 0.12 311.27 42.27 Junc 183 269 0.18 310.46 41.46 Junc 184 269 0.06 311.27 42.27 Junc 185 269 0 311.53 42.53

Page 163: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 2

160

Elevation Demand Head Pressure Node ID m LPS m m

Junc 186 271 0.12 311.4 40.4 Junc 187 271 0.14 311.73 40.73 Junc 188 269 0.12 311.46 42.46 Junc 189 269 0 310.51 41.51 Junc 190 271 0.23 309.98 38.98 Junc 191 269 0 310.13 41.13 Junc 192 269 0.17 310.05 41.05 Junc 193 269 0 309.73 40.73 Junc 194 269 0.16 309.66 40.66 Junc 195 269 0 309.1 40.1 Junc 196 269 0 309.09 40.09 Junc 197 269 0 309.09 40.09 Junc 198 269 0.1 309.02 40.02 Junc 199 269 0 309.09 40.09 Junc 200 269 0.12 308.98 39.98 Junc 201 269 0 309.09 40.09 Junc 202 269 0.09 309.02 40.02 Junc 203 268 0 309.09 41.09 Junc 204 268 0.12 308.97 40.97 Junc 205 269 0.19 309.03 40.03 Junc 206 269 0 306.92 37.92 Junc 207 269 0.09 306.89 37.89 Junc 208 269 0 306.46 37.46 Junc 209 269 0 306.82 37.82 Junc 210 269 0 308.16 39.16 Junc 211 269 0.2 307.89 38.89 Junc 212 268 0 308.96 40.96 Junc 213 268 0 308.95 40.95 Junc 214 268 0.13 308.84 40.84 Junc 215 268 0 309.26 41.26 Junc 216 268 0 309.54 41.54 Junc 217 268 0.11 309.47 41.47 Junc 218 268 0 309.83 41.83 Junc 219 268 0.1 309.07 41.07 Junc 220 267 0 312 45 Junc 221 268 0 312.05 44.05 Junc 222 268 0.12 311.73 43.73 Junc 223 268 0 312.07 44.07 Junc 224 268 0.17 311.48 43.48 Junc 225 268 0 312.13 44.13 Junc 226 268 0.18 311.42 43.42 Junc 227 268 0 304.63 36.63 Junc 228 269 0 305.53 36.53 Junc 229 269 0 305.64 36.64 Junc 230 269 0.15 305.6 36.6 Junc 231 268 0 309.11 41.11 Junc 232 268 0 309.11 41.11

Page 164: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 2

161

Elevation Demand Head Pressure Node ID m LPS m m

Junc 233 268 0.12 309.05 41.05 Junc 234 268 0 309.11 41.11 Junc 235 268 0 309.11 41.11 Junc 236 268 0.07 309.11 41.11 Junc 237 268 0 309.12 41.12 Junc 238 268 0.15 309.03 41.03 Junc 239 269 0.08 305.89 36.89 Junc 240 269 0 305.92 36.92 Junc 241 269 0.12 305.89 36.89 Junc 242 269 0.04 305.89 36.89 Junc 243 269 0.16 306.53 37.53 Junc 244 269 0 306.05 37.05 Junc 245 273 0 306.05 33.05 Junc 246 273 0.54 304.15 31.15 Junc 247 268 0.09 309.83 41.83 Junc 248 274 0 306.04 32.04 Junc 249 274 0 306.04 32.04 Junc 250 274 0 306.04 32.04 Junc 251 274 3.72 306.04 32.04 Junc 252 274 3.72 306.55 32.55 Junc 253 274 0 306.55 32.55 Junc 254 274 0 306.55 32.55 Junc 255 274 0 306.55 32.55 Junc 256 274 0 306.55 32.55 Junc 257 274 0 307.23 33.23 Junc 258 274 0.2 307.06 33.06 Junc 259 274 0 307.89 33.89 Junc 260 274 0.16 307.78 33.78 Junc 261 274 0 308.49 34.49 Junc 262 274 0.2 308.2 34.2 Junc 263 274 0 309.01 35.01 Junc 264 274 0.06 309 35 Junc 265 274 0 309.42 35.42 Junc 266 274 0.19 309.12 35.12 Junc 267 274 0 309.98 35.98 Junc 268 274 0.11 309.86 35.86 Junc 269 274 0 310.62 36.62 Junc 270 274 0.17 310.45 36.45 Junc 271 274 0 311.07 37.07 Junc 272 274 0.25 310.84 36.84 Junc 273 274 0 311.6 37.6 Junc 274 274 0.22 311.34 37.34 Junc 275 274 0 312.18 38.18 Junc 276 274 0.25 311.88 37.88 Junc 277 274 0 306.29 32.29 Junc 278 274 0.15 306.2 32.2 Junc 279 273 0 306.06 33.06

Page 165: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 2

162

Elevation Demand Head Pressure Node ID m LPS m m

Junc 280 273 0.18 305.94 32.94 Junc 281 273 0 305.85 32.85 Junc 282 273 0.17 305.74 32.74 Junc 283 273 0 305.58 32.58 Junc 284 273 0.08 305.57 32.57 Junc 285 273 0 305.34 32.34 Junc 286 273 0 305.34 32.34 Junc 287 273 0.03 305.34 32.34 Junc 288 274 0.72 305.28 31.28 Junc 289 276 1.86 305.21 29.21 Junc 290 276 1.63 311.48 35.48 Junc 291 273 1.55 305.21 32.21 Junc 292 273 0 305.24 32.24 Junc 293 273 0.24 304.84 31.84 Junc 294 272 0 305.14 33.14 Junc 295 272 0.28 304.6 32.6 Junc 296 272 0 305.09 33.09 Junc 297 272 0.15 304.95 32.95 Junc 298 272 0 305 33 Junc 299 271 0 305.03 34.03 Junc 300 271 0 305.06 34.06 Junc 301 271 0 305.1 34.1 Junc 302 270 0.36 304.24 34.24 Junc 303 270 0 305.13 35.13 Junc 304 270 0.43 303.53 33.53 Junc 305 270 0 304.86 34.86 Junc 306 270 0.29 304.37 34.37 Junc 307 270 0 304.72 34.72 Junc 308 269 0 304.64 35.64 Junc 309 269 0 304.61 35.61 Junc 310 269 0.14 304.61 35.61 Junc 311 269 0 304.66 35.66 Junc 312 269 0 304.66 35.66 Junc 313 269 0 304.65 35.65 Junc 314 269 0 304.65 35.65 Junc 315 269 0.1 304.62 35.62 Junc 316 269 0 304.65 35.65 Junc 317 269 0 304.65 35.65 Junc 318 269 0.17 304.55 35.55 Junc 319 269 0 304.65 35.65 Junc 320 269 0 304.64 35.64 Junc 321 269 0.06 304.64 35.64 Junc 322 269 0 304.64 35.64 Junc 323 269 0 304.64 35.64 Junc 324 269 0.12 304.6 35.6 Junc 325 269 0.19 304.43 35.43 Junc 326 269 0.11 304.58 35.58

Page 166: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 2

163

Elevation Demand Head Pressure Node ID m LPS m m

Junc 327 269 0.07 304.68 35.68 Junc 328 269 0.12 304.66 35.66 Junc 329 269 0.09 304.66 35.66 Junc 330 269 0 304.54 35.54 Junc 331 269 0 300.75 31.75 Junc 332 270 0 300.62 30.62 Junc 333 270 2.58 300.62 30.62 Junc 334 270 2.58 300.58 30.58 Junc 335 269 0 300.39 31.39 Junc 336 270 0 300.26 30.26 Junc 337 270 0 300.26 30.26 Junc 338 270 1.4 300.26 30.26 Junc 339 270 0 300.25 30.25 Junc 340 271 0.12 300.24 29.24 Junc 341 271 0.1 300.24 29.24 Junc 342 271 0 300.24 29.24 Junc 343 271 2.58 300.24 29.24 Junc 344 271 0.1 300.26 29.26 Junc 345 271 2.58 300.4 29.4 Junc 346 272 2.58 302.21 30.21 Junc 347 271 0 305.02 34.02 Junc 348 271 0 304.61 33.61 Junc 349 271 0.2 304.33 33.33 Junc 350 271 0 305 34 Junc 351 271 1.29 304.58 33.58 Junc 352 271 0 305 34 Junc 353 271 0 304.99 33.99 Junc 354 271 0 304.99 33.99 Junc 355 271 0.11 304.95 33.95 Junc 356 271 0.09 304.95 33.95 Junc 357 271 0 304.98 33.98 Junc 358 271 0.12 304.92 33.92 Junc 359 271 0 304.97 33.97 Junc 360 271 0.07 304.96 33.96 Junc 361 271 0 304.97 33.97 Junc 362 271 0.1 304.92 33.92 Junc 363 271 0 304.97 33.97 Junc 364 271 0.12 304.85 33.85 Junc 365 271 0 304.96 33.96 Junc 366 271 0.12 304.86 33.86 Junc 367 271 0 304.96 33.96 Junc 368 271 0.19 304.79 33.79 Junc 369 271 0 304.96 33.96 Junc 370 271 0.12 304.85 33.85 Junc 371 271 0 304.96 33.96 Junc 372 271 0.11 304.89 33.89 Junc 373 271 0 304.96 33.96

Page 167: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 2

164

Elevation Demand Head Pressure Node ID m LPS m m

Junc 374 271 0.15 304.81 33.81 Junc 375 271 0 304.96 33.96 Junc 376 271 0 304.96 33.96 Junc 377 271 0.09 304.96 33.96 Junc 378 271 0.14 304.8 33.8 Junc 379 269 2.58 302.09 33.09 Junc 380 271 0 300.4 29.4 Junc 381 271 0 300.39 29.39 Junc 382 271 0.76 300.39 29.39 Junc 383 273 0.76 300.11 27.11 Junc 384 274 0 300.11 26.11 Junc 385 274 2.58 300.08 26.08 Junc 386 273 0 300.15 27.15 Junc 387 273 0 300.16 27.16 Junc 388 273 0.16 300.15 27.15 Junc 389 273 0 300.18 27.18 Junc 390 272 0.1 300.2 28.2 Junc 391 271 0.18 300.22 29.22 Junc 392 272 0.04 300.22 28.22 Junc 393 271 0.08 300.24 29.24 Junc 394 272 0.46 300 28 Junc 395 271 0 300.21 29.21 Junc 396 271 0 300.21 29.21 Junc 397 271 0.13 300.15 29.15 Junc 398 271 0 300.22 29.22 Junc 399 271 0.15 300.14 29.14 Junc 400 271 0 300.22 29.22 Junc 401 271 0 300.22 29.22 Junc 402 271 0.07 300.21 29.21 Junc 403 271 0 300.23 29.23 Junc 404 271 0.06 300.22 29.22 Junc 405 270 0 300.16 30.16 Junc 406 272 0 299.79 27.79 Junc 407 272 0 299.75 27.75 Junc 408 272 0 299.7 27.7 Junc 409 273 0.12 298.01 25.01 Junc 410 273 0.03 299.75 26.75 Junc 411 272 0 299.54 27.54 Junc 412 270 12.9 299.28 29.28 Junc 413 273 0 298.57 25.57 Junc 414 273 0.12 298.27 25.27 Junc 415 278 0 313.43 35.43 Junc 416 268 0 309.13 41.13 Junc 417 268 0 309 41 Junc 418 268 0.23 309 41 Junc 419 269 0.23 308.99 39.99 Junc 420 269 0.23 308.99 39.99

Page 168: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 2

165

Elevation Demand Head Pressure Node ID m LPS m m

Junc 421 269 0.23 308.99 39.99 Junc 422 268 0.03 309.11 41.11 Junc 423 268 0 309.11 41.11 Junc 424 273 0 305.34 32.34 Junc 425 270 0.03 313.13 43.13 Junc 426 270 0 313.13 43.13 Junc 427 271 0 313.13 42.13 Junc 428 272 0 313.12 41.12 Junc 429 272 0.16 313.12 41.12 Junc 430 272 0.15 313.12 41.12 Junc 431 272 0.14 313.12 41.12 Junc 432 272 0.14 313.12 41.12 Junc 433 272 0 313.12 41.12 Junc 434 272 0.14 313.11 41.11 Junc 435 272 0 313.12 41.12 Junc 436 272 0.32 313.09 41.09 Junc 437 271 0 313.12 42.12 Junc 438 271 0.17 313.12 42.12 Junc 439 270 0 313.13 43.13 Resvr 1 318 -94.78 318 0

Page 169: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 3

166

ANEXA 3

REZULTATELE CALCULULUI HIDRAULIC PENTRU CONDUCTE, RETEA PRUNDU – SITUATIA DE AVARIE LA TRONSONUL 255

Page 170: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 3

167

Reteaua de alimentare cu apa cartier Prundu –Pitesti. Rezultatele calculului pentru conductele retelei in situatia de avarie

Length Diameter Roughness Flow VelocityUnit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 1 118 300 10 94.78 1.34 18.29Pipe 2 66 125 10 8.61 0.7 18.2Pipe 3 30 100 10 0.41 0.05 0.15Pipe 4 22 100 10 0.03 0 0Pipe 5 9 50 10 0.38 0.19 6.11Pipe 6 14 50 10 0.2 0.1 1.72Pipe 7 10 200 10 8.21 0.26 1.26Pipe 8 30 200 10 8.05 0.26 1.21Pipe 9 7 50 10 0.11 0.06 0.2Pipe 10 26 50 10 0.11 0.06 0.2Pipe 11 40 200 10 7.78 0.25 1.13Pipe 12 68 200 10 7.78 0.25 1.13Pipe 13 3 100 10 7.78 0.99 5.02Pipe 14 86 100 10 3.1 0.4 8.16Pipe 15 22 150 10 3.1 0.18 0.88Pipe 16 12 150 10 0.07 0 0Pipe 17 29 150 10 3.04 0.17 0.84Pipe 18 11 150 10 0.07 0 0Pipe 19 34 150 10 2.96 0.17 0.8Pipe 20 8 32 10 0.08 0.1 1.86Pipe 21 6 150 10 2.89 0.16 0.76Pipe 22 20 100 10 2.58 0.33 5.65Pipe 23 48 150 10 -2.58 0.15 0.61Pipe 24 22 150 10 0.31 0.02 0Pipe 25 8 32 10 0.17 0.21 15.8Pipe 26 14 150 10 0.14 0.01 0Pipe 27 12 32 10 0.04 0.05 0.16Pipe 28 4 150 10 0.1 0.01 0Pipe 29 4 32 10 0.07 0.09 0.99Pipe 30 9 150 10 0.03 0 0Pipe 31 28 100 10 4.68 0.6 18.48Pipe 32 14 100 10 4.55 0.58 17.5Pipe 33 15 32 10 0.13 0.16 8.76Pipe 34 15 100 10 4.55 0.58 17.5Pipe 35 15 32 10 0.12 0.15 7.73Pipe 36 33 100 10 4.08 0.52 14.05Pipe 37 16 32 10 0.1 0.13 5.87Pipe 38 8 100 10 3.97 0.51 13.35Pipe 39 51 100 10 0.36 0.05 0.11Pipe 40 11 100 10 0.36 0.05 0.11Pipe 41 15 32 10 0.07 0.08 0.78Pipe 42 13 100 10 0.29 0.04 0.07

Page 171: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 3

168

Length Diameter Roughness Flow VelocityUnit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 43 11 32 10 0.12 0.14 7.4Pipe 44 18 100 10 0.17 0.02 0.01Pipe 45 16 32 10 0.07 0.09 0.99Pipe 46 13 100 10 0.1 0.01 0Pipe 47 14 32 10 0.08 0.1 1.86Pipe 48 9 100 10 0.03 0 0Pipe 49 16 50 10 0.47 0.24 9.32Pipe 50 5 50 10 0.11 0.06 0.2Pipe 51 33 50 10 0.36 0.19 5.55Pipe 52 5 50 10 0.16 0.08 1.13Pipe 53 28 50 10 0.2 0.1 1.72Pipe 54 6 50 10 0.2 0.1 1.72Pipe 55 140 300 10 85.7 1.21 14.96Pipe 56 36 300 10 85.7 1.21 14.96Pipe 57 17 250 10 7.45 0.15 0.31Pipe 58 5 250 10 0 0 0Pipe 59 21 250 10 7.45 0.15 0.31Pipe 60 10 250 10 0 0 0Pipe 61 22 250 10 7.45 0.15 0.31Pipe 62 55 250 10 7.45 0.15 0.31Pipe 63 7 250 10 7.45 0.15 0.31Pipe 64 42 100 10 0.46 0.06 0.18Pipe 65 20 100 10 0.27 0.03 0.04Pipe 66 45 100 10 -0.03 0 0Pipe 67 15 100 10 -0.16 0.02 0.01Pipe 68 46 100 10 0.19 0.02 0.01Pipe 69 10 100 10 0.03 0 0Pipe 70 45 250 10 7 0.14 0.27Pipe 71 79 100 10 0.54 0.07 0.26Pipe 72 16 250 10 6.46 0.13 0.23Pipe 73 29 250 10 6.46 0.13 0.23Pipe 74 57 250 10 6.46 0.13 0.23Pipe 75 15 250 10 5.21 0.11 0.15Pipe 76 23 250 10 0.05 0 0Pipe 77 10 250 10 0.03 0 0Pipe 78 5 250 10 0.03 0 0Pipe 79 10 100 10 2.58 0.33 5.64Pipe 80 36 100 10 2.58 0.33 5.65Pipe 81 19 100 10 2.58 0.33 5.65Pipe 82 23 300 10 59.81 0.85 7.29Pipe 83 28 300 10 32.71 0.46 2.19Pipe 84 17 300 10 32.71 0.46 2.19Pipe 85 43 300 10 -30.31 0.43 1.88Pipe 86 17 100 10 2.58 0.33 5.65Pipe 87 43 300 10 27.73 0.39 1.57

Page 172: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 3

169

Length Diameter Roughness Flow VelocityUnit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 88 45 300 10 27.73 0.39 1.57Pipe 89 75 300 10 27.73 0.39 1.57Pipe 90 180 300 10 27.73 0.39 1.57Pipe 91 47 250 10 3.72 0.08 0.08Pipe 92 17 250 10 3.52 0.07 0.07Pipe 93 10 32 10 0.2 0.25 22Pipe 94 7 32 10 0.1 0.12 4.78Pipe 95 27 32 10 0.1 0.12 4.78Pipe 96 9 32 10 0.1 0.12 4.78Pipe 97 25 250 10 3.42 0.07 0.07Pipe 98 9 32 10 0.08 0.1 1.86Pipe 99 21 250 10 3.34 0.07 0.06Pipe 100 10 32 10 0.13 0.16 9.48Pipe 101 22 250 10 3.21 0.07 0.06Pipe 102 18 250 10 -18.99 0.39 1.99Pipe 103 42 50 10 0.23 0.12 2.19Pipe 104 18 200 10 13.15 0.42 3.22Pipe 105 18 250 10 -19.21 0.39 2.03Pipe 106 9 32 10 0.14 0.18 11.01Pipe 107 12 250 10 -19.36 0.39 2.06Pipe 108 34 250 10 -24.07 0.49 3.19Pipe 109 10 100 10 0.61 0.08 0.33Pipe 110 17 50 10 0.22 0.11 2.09Pipe 111 33 50 10 0.11 0.06 0.2Pipe 112 71 100 10 0.26 0.03 0.04Pipe 113 8 32 10 0.09 0.11 3.91Pipe 114 61 32 10 0.08 0.1 1.86Pipe 115 8 32 10 0.09 0.11 3.9Pipe 116 14 32 10 0.1 0.12 5.19Pipe 117 24 100 10 0.39 0.05 0.13Pipe 118 55 100 10 0.79 0.1 0.54Pipe 119 82 250 10 -24.81 0.51 3.39Pipe 120 36 250 10 -25.78 0.53 3.66Pipe 121 7 150 10 2.86 0.16 0.75Pipe 122 62 150 10 -1.6 0.09 0.23Pipe 123 14 150 10 0.8 0.05 0.06Pipe 124 23 200 10 0.19 0.01 0Pipe 125 27 200 10 0.34 0.01 0Pipe 126 27 200 10 0.19 0.01 0Pipe 127 35 300 10 27.1 0.38 1.5Pipe 128 15 250 10 27.05 0.55 4.02Pipe 129 11 250 10 0.05 0 0Pipe 130 19 250 10 0.03 0 0Pipe 131 53 250 10 0.03 0 0Pipe 132 17 250 10 18.44 0.38 1.87

Page 173: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 3

170

Length Diameter Roughness Flow VelocityUnit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 133 6 250 10 0.13 0 0Pipe 134 23 250 10 18.31 0.37 1.85Pipe 135 6 250 10 0.13 0 0Pipe 136 25 250 10 18.17 0.37 1.82Pipe 137 8 250 10 0.06 0 0Pipe 138 28 250 10 18.11 0.37 1.81Pipe 139 13 250 10 0.06 0 0Pipe 140 31 250 10 18.05 0.37 1.8Pipe 141 82 150 10 3.09 0.18 0.87Pipe 142 151 150 10 0.68 0.04 0.04Pipe 143 276 150 10 1.63 0.09 0.24Pipe 144 6 32 10 0.1 0.13 5.56Pipe 145 27 250 10 17.95 0.37 1.78Pipe 146 7 32 10 0.1 0.13 5.55Pipe 147 25 250 10 17.85 0.36 1.76Pipe 148 51 200 10 12.9 0.41 3.1Pipe 149 9 32 10 0.12 0.15 8.41Pipe 150 24 250 10 17.72 0.36 1.73Pipe 151 8 32 10 0.13 0.16 9.12Pipe 152 18 250 10 17.59 0.36 1.71Pipe 153 12 32 10 0.1 0.12 4.78Pipe 154 22 250 10 17.5 0.36 1.69Pipe 155 12 32 10 0.12 0.15 8.07Pipe 156 28 250 10 -17.38 0.35 1.67Pipe 157 16 32 10 0.27 0.33 38.5Pipe 158 18 100 10 -0.14 0.02 0.01Pipe 159 15 100 10 -1.77 0.23 2.67Pipe 160 39 150 10 -1.65 0.09 0.25Pipe 161 36 32 10 0.14 0.18 11.01Pipe 162 23 150 10 -1.79 0.1 0.29Pipe 163 15 250 10 21.88 0.45 2.64Pipe 164 31 50 10 0.32 0.16 4.24Pipe 165 51 250 10 22.2 0.45 2.71Pipe 166 27 100 10 -1.77 0.23 2.67Pipe 167 53 100 10 -1.77 0.23 2.67Pipe 168 84 200 10 12.9 0.41 3.1Pipe 169 23 100 10 0.13 0.02 0.01Pipe 170 45 100 10 0.13 0.02 0.01Pipe 171 43 100 10 1.64 0.21 2.3Pipe 172 19 100 10 -4.37 0.56 16.12Pipe 173 18 100 10 4.71 0.6 18.75Pipe 174 43 50 10 0.12 0.06 0.37Pipe 175 22 100 10 -0.05 0.01 0Pipe 176 14 100 10 -0.03 0 0Pipe 177 28 100 10 0.03 0 0

Page 174: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 3

171

Length Diameter Roughness Flow VelocityUnit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 178 47 150 10 -5.96 0.34 3.2Pipe 179 42 150 10 2.86 0.16 0.75Pipe 180 84 150 10 2.86 0.16 0.75Pipe 181 75 75 10 0.22 0.05 0.21Pipe 182 47 250 10 20.09 0.41 2.22Pipe 183 15 100 10 0.05 0.01 0Pipe 184 14 150 10 20.04 1.13 36Pipe 185 8 32 10 0.12 0.15 8.41Pipe 186 29 150 10 19.8 1.12 15.14Pipe 187 17 32 10 0.12 0.15 7.73Pipe 188 18 32 10 0.23 0.29 19.23Pipe 189 11 150 10 19.56 1.11 14.32Pipe 190 5 32 10 0.17 0.21 16.27Pipe 191 12 150 10 19.39 1.1 13.71Pipe 192 5 32 10 0.16 0.2 13.96Pipe 193 19 150 10 19.23 1.09 13.16Pipe 194 10 100 10 0.63 0.08 0.34Pipe 195 26 100 10 0.44 0.06 0.17Pipe 196 38 50 10 0.19 0.1 1.6Pipe 197 12 32 10 0.1 0.13 5.56Pipe 198 27 100 10 0.34 0.04 0.1Pipe 199 12 32 10 0.12 0.15 8.41Pipe 200 10 100 10 0.21 0.03 0.02Pipe 201 16 32 10 0.09 0.11 3.91Pipe 202 20 100 10 0.12 0.02 0Pipe 203 14 32 10 0.12 0.15 8.07Pipe 204 113 300 10 24.01 0.34 1.18Pipe 205 51 300 10 23.66 0.33 1.15Pipe 206 39 32 10 0.18 0.23 8.26Pipe 207 44 100 10 -0.35 0.04 0.11Pipe 208 14 32 10 0.35 0.43 6.48Pipe 209 7 32 10 0.06 0.07 0.28Pipe 210 48 32 10 0.18 0.22 16.76Pipe 211 35 75 10 0.03 0.01 0Pipe 212 61 100 10 0.03 0 0Pipe 213 21 50 10 0.03 0.01 0.02Pipe 214 52 300 10 -23.48 0.33 1.13Pipe 215 40 32 10 0.17 0.21 14.86Pipe 216 20 300 10 -23.31 0.33 1.11Pipe 217 40 32 10 0.12 0.15 8.07Pipe 218 44 300 10 -23.19 0.33 1.1Pipe 219 45 150 10 -23.19 1.31 18.2Pipe 220 6 150 10 -23.11 1.31 17.85Pipe 221 12 32 10 0.11 0.13 6.16Pipe 222 6 150 10 -23 1.3 17.41

Page 175: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 3

172

Length Diameter Roughness Flow VelocityUnit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 223 9 150 10 -19.56 1.11 14.32Pipe 224 12 32 10 0.13 0.16 9.48Pipe 225 11 150 10 2.06 0.12 0.39Pipe 226 19 150 10 -21.49 1.22 21.41Pipe 227 13 32 10 0.2 0.25 21.45Pipe 228 33 150 10 -21.3 1.21 20.65Pipe 229 9 150 10 -21.14 1.2 20.05Pipe 230 15 150 10 18.51 1.05 30.73Pipe 231 9 32 10 0.09 0.11 3.9Pipe 232 70 150 10 18.6 1.05 31.03Pipe 233 21 32 10 0.16 0.2 13.96Pipe 234 13 100 10 -2.06 0.26 3.62Pipe 235 13 100 10 0.23 0.03 0.02Pipe 236 20 100 10 2.74 0.35 6.38Pipe 237 13 100 10 3.44 0.44 10Pipe 238 24 100 10 -0.69 0.09 0.42Pipe 239 7 32 10 0.15 0.19 12.23Pipe 240 32 100 10 -0.55 0.07 0.26Pipe 241 7 32 10 0.07 0.09 0.99Pipe 242 9 100 10 -0.48 0.06 0.2Pipe 243 13 100 10 -0.36 0.05 0.12Pipe 244 17 32 10 0.11 0.14 7Pipe 245 7 32 10 0.12 0.15 7.73Pipe 246 14 100 10 -0.24 0.03 0.04Pipe 247 6 100 10 0.13 0.02 0.01Pipe 248 7 32 10 -0.1 0.13 5.87Pipe 249 13 100 10 -0.03 0 0Pipe 250 17 32 10 0.11 0.14 7.04Pipe 251 10 100 10 0.23 0.03 0.02Pipe 252 26 100 10 0.34 0.04 0.1Pipe 253 64 100 10 0.45 0.06 0.18Pipe 254 111 100 10 0.09 0.01 0Pipe 255 125 225 10 0 0 0Pipe 256 136 150 10 -8.57 0.48 6.6Pipe 257 16 250 10 -35 0.71 6.73Pipe 258 42 50 10 0.15 0.08 0.92Pipe 259 41 250 10 -35.15 0.72 6.79Pipe 260 31 50 10 0.04 0.02 0.03Pipe 261 10 50 10 0.25 0.12 2.54Pipe 262 42 50 10 -0.08 0.04 0.05Pipe 263 48 250 10 39.65 0.81 8.63Pipe 264 19 250 10 -35.39 0.72 6.88Pipe 265 33 250 10 4.26 0.09 0.1Pipe 266 12 32 10 0.54 0.67 17.89Pipe 267 21 250 10 3.72 0.08 0.08

Page 176: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 3

173

Length Diameter Roughness Flow VelocityUnit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 268 24 250 10 3.72 0.08 0.08Pipe 269 11 250 10 3.72 0.08 0.08Pipe 270 7 250 10 3.72 0.08 0.08Pipe 271 5 250 10 -3.72 0.08 0.08Pipe 272 11 250 10 -3.72 0.08 0.08Pipe 273 26 250 10 -3.72 0.08 0.08Pipe 274 23 250 10 -3.72 0.08 0.08Pipe 275 32 150 10 -15.31 0.87 21.03Pipe 276 8 32 10 0.2 0.24 20.9Pipe 277 31 150 10 -15.51 0.88 21.57Pipe 278 8 32 10 0.16 0.2 13.95Pipe 279 27 150 10 -15.67 0.89 22.02Pipe 280 13 32 10 0.2 0.25 22Pipe 281 23 150 10 -15.87 0.9 22.59Pipe 282 18 32 10 0.06 0.08 0.46Pipe 283 18 150 10 -15.93 0.9 22.77Pipe 284 15 32 10 0.19 0.24 19.82Pipe 285 24 150 10 -16.12 0.91 23.31Pipe 286 16 32 10 0.11 0.14 7.08Pipe 287 27 150 10 -16.23 0.92 23.64Pipe 288 11 32 10 0.17 0.21 14.86Pipe 289 19 150 10 -16.4 0.93 24.12Pipe 290 7 32 10 0.25 0.31 33.23Pipe 291 21 150 10 -16.65 0.94 24.86Pipe 292 10 32 10 0.22 0.27 25.49Pipe 293 23 150 10 -16.86 0.95 25.51Pipe 294 9 32 10 0.25 0.31 33.23Pipe 295 21 150 10 17.11 0.97 26.26Pipe 296 22 150 10 11.6 0.66 12.08Pipe 297 7 32 10 0.15 0.19 13.08Pipe 298 19 150 10 11.44 0.65 11.76Pipe 299 7 32 10 0.18 0.22 17.25Pipe 300 19 150 10 11.26 0.64 11.4Pipe 301 7 32 10 0.17 0.21 15.32Pipe 302 24 150 10 11.09 0.63 11.06Pipe 303 6 32 10 0.08 0.1 2.61Pipe 304 22 150 10 11.01 0.62 10.9Pipe 305 18 150 10 -0.03 0 0Pipe 306 42 150 10 0.03 0 0Pipe 307 8 150 10 0.03 0 0Pipe 308 23 150 10 -6.86 0.39 4.24Pipe 309 26 150 10 6.62 0.37 3.95Pipe 310 13 32 10 0.24 0.3 13.2Pipe 311 13 32 10 0.28 0.35 12Pipe 312 12 32 10 0.15 0.18 11.81

Page 177: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 3

174

Length Diameter Roughness Flow VelocityUnit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 313 13 150 10 6.34 0.36 3.62Pipe 314 28 150 10 6.19 0.35 3.46Pipe 315 52 200 10 -5.64 0.18 0.6Pipe 316 24 200 10 -8.66 0.28 1.4Pipe 317 10 250 10 -25.64 0.52 3.62Pipe 318 12 32 10 0.36 0.45 17.39Pipe 319 8 250 10 -26 0.53 3.72Pipe 320 16 32 10 0.43 0.54 10.01Pipe 321 105 250 10 26.43 0.54 3.84Pipe 322 38 200 10 16.98 0.54 5.35Pipe 323 11 32 10 0.29 0.36 14.35Pipe 324 27 200 10 16.69 0.53 5.17Pipe 325 16 200 10 15.82 0.5 4.65Pipe 326 62 100 10 0.87 0.11 0.65Pipe 327 31 100 10 0.73 0.09 0.46Pipe 328 14 32 10 -0.07 0.09 2.2Pipe 329 15 32 10 -0.06 0.07 0.77Pipe 330 19 100 10 0.55 0.07 0.26Pipe 331 15 100 10 -0.46 0.06 0.19Pipe 332 10 100 10 0 0 0Pipe 333 20 100 10 0.46 0.06 0.19Pipe 334 5 100 10 0.52 0.07 0.23Pipe 335 6 32 10 0.1 0.13 5.87Pipe 336 25 100 10 0.42 0.05 0.15Pipe 337 10 100 10 0.49 0.06 0.21Pipe 338 6 32 10 0.17 0.21 16.27Pipe 339 12 100 10 0.31 0.04 0.09Pipe 340 11 32 10 0.11 0.13 6.16Pipe 341 7 100 10 0.21 0.03 0.02Pipe 342 6 32 10 0.06 0.08 0.6Pipe 343 18 100 10 0.14 0.02 0.01Pipe 344 11 32 10 0.19 0.23 11.29Pipe 345 8 100 10 -0.04 0.01 0Pipe 346 6 32 10 0.12 0.15 7.73Pipe 347 10 100 10 0.16 0.02 0.01Pipe 348 8 200 10 15.66 0.5 4.56Pipe 349 49 250 10 15.52 0.32 1.33Pipe 350 114 100 10 0.14 0.02 0.01Pipe 351 126 225 10 8.57 0.22 0.72Pipe 352 228 200 10 24.09 0.77 10.76Pipe 353 156 200 10 -21.51 0.68 8.58Pipe 354 73 200 10 16.35 0.52 4.96Pipe 355 53 150 10 5.16 0.29 2.4Pipe 356 9 150 10 2.58 0.15 0.61Pipe 357 68 150 10 2.58 0.15 0.61

Page 178: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 3

175

Length Diameter Roughness Flow VelocityUnit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 358 26 200 10 16.35 0.52 4.96Pipe 359 22 200 10 3.17 0.1 0.19Pipe 360 8 200 10 1.4 0.04 0.04Pipe 361 24 150 10 1.78 0.1 0.29Pipe 362 32 150 10 1.78 0.1 0.29Pipe 363 25 150 10 -0.26 0.01 0Pipe 364 17 150 10 -0.36 0.02 0.01Pipe 365 32 150 10 -0.36 0.02 0.01Pipe 366 26 150 10 -2.94 0.17 0.78Pipe 367 44 150 10 -5.91 0.33 3.15Pipe 368 235 150 10 -9.25 0.52 7.7Pipe 369 222 150 10 11.83 0.67 12.57Pipe 370 43 150 10 -4.13 0.23 1.54Pipe 371 213 150 10 1.86 0.11 0.32Pipe 372 299 150 10 1.55 0.09 0.22Pipe 373 15 150 10 3.02 0.17 0.83Pipe 374 19 32 10 0.2 0.25 21.45Pipe 375 13 32 10 0.2 0.25 21.45Pipe 376 25 150 10 2.83 0.16 0.73Pipe 377 27 65 10 1.29 0.39 15.67Pipe 378 12 150 10 1.54 0.09 0.22Pipe 379 19 150 10 1.54 0.09 0.22Pipe 380 10 125 10 1.54 0.13 0.59Pipe 381 10 32 10 0.09 0.11 3.9Pipe 382 6 32 10 0.11 0.14 6.77Pipe 383 21 125 10 1.33 0.11 0.45Pipe 384 8 32 10 0.12 0.14 7.4Pipe 385 7 125 10 1.22 0.1 0.37Pipe 386 13 32 10 0.07 0.09 0.99Pipe 387 19 125 10 1.15 0.09 0.33Pipe 388 8 32 10 0.1 0.13 5.87Pipe 389 6 125 10 1.04 0.09 0.27Pipe 390 14 32 10 0.12 0.15 8.07Pipe 391 24 125 10 0.92 0.08 0.22Pipe 392 13 32 10 0.12 0.15 8.07Pipe 393 8 125 10 0.8 0.07 0.16Pipe 394 9 32 10 0.19 0.23 19.29Pipe 395 22 125 10 0.61 0.05 0.1Pipe 396 13 32 10 0.12 0.15 8.41Pipe 397 5 125 10 0.49 0.04 0.06Pipe 398 11 32 10 0.11 0.13 6.46Pipe 399 21 125 10 0.38 0.03 0.04Pipe 400 12 32 10 0.15 0.18 11.82Pipe 401 9 125 10 0.23 0.02 0.01Pipe 402 8 125 10 0.23 0.02 0

Page 179: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 3

176

Length Diameter Roughness Flow VelocityUnit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 403 15 125 10 0.09 0.01 0Pipe 404 14 32 10 0.14 0.18 11.01Pipe 405 44 150 10 0.76 0.04 0.06Pipe 406 92 150 10 0.76 0.04 0.06Pipe 407 8 150 10 0.76 0.04 0.06Pipe 408 30 150 10 2.87 0.16 0.75Pipe 409 26 50 10 0.46 0.24 9.02Pipe 410 45 150 10 -2.33 0.13 0.49Pipe 411 40 150 10 -2.11 0.12 0.41Pipe 412 17 50 10 0.04 0.02 0.03Pipe 413 14 150 10 -3.5 0.2 1.11Pipe 414 28 50 10 -0.16 0.08 1.1Pipe 415 24 150 10 -3.34 0.19 1.02Pipe 416 14 150 10 -3.34 0.19 1.01Pipe 417 30 150 10 -3.34 0.19 1.02Pipe 418 63 150 10 -0.76 0.04 0.06Pipe 419 55 150 10 2.58 0.15 0.61Pipe 420 62 150 10 0.03 0 0Pipe 421 34 32 10 0.25 0.31 13.23Pipe 422 9 32 10 0.25 0.31 13.23Pipe 423 31 32 10 -0.12 0.15 8.41Pipe 424 52 150 10 -1.49 0.08 0.21Pipe 425 7 150 10 -1.49 0.08 0.2Pipe 426 6 32 10 0.13 0.17 9.85Pipe 427 16 150 10 -1.63 0.09 0.24Pipe 428 6 32 10 0.15 0.19 13.08Pipe 429 6 150 10 -1.78 0.1 0.29Pipe 430 7 150 10 -1.78 0.1 0.29Pipe 431 8 32 10 0.07 0.09 1.25Pipe 432 20 150 10 -1.85 0.1 0.32Pipe 433 8 32 10 0.06 0.07 0.35Pipe 434 42 150 10 1.91 0.11 0.34Pipe 435 32 200 10 13.17 0.42 3.23Pipe 436 113 200 10 13.17 0.42 3.23Pipe 437 12 200 10 13.17 0.42 3.23Pipe 438 25 32 10 0.22 0.27 26.1Pipe 439 25 32 10 0.22 0.27 26.1Pipe 440 47 32 10 0.22 0.27 26.1Pipe 441 5 150 10 1.24 0.07 0.14Pipe 442 8 150 10 -0.03 0 0Pipe 443 12 150 10 -0.03 0 0Pipe 444 28 150 10 -1.22 0.07 0.14Pipe 445 50 150 10 1.22 0.07 0.14Pipe 446 6 50 10 0.17 0.09 1.2Pipe 447 30 150 10 0.17 0.01 0

Page 180: OPTIMIZAREA REŢELELOR DE DISTRIBUŢIE DIN PUNCT ...digilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/dinet.pdfconsum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea

Anexa 3

177

Length Diameter Roughness Flow VelocityUnit

Headloss Link ID m mm mm l/s m/s m/km

Pipe 448 8 50 10 0.32 0.16 4.24Pipe 449 10 150 10 0.49 0.03 0.02Pipe 450 14 50 10 0.14 0.07 0.71Pipe 451 20 150 10 0.62 0.04 0.04Pipe 452 45 150 10 0.31 0.02 0Pipe 453 15 150 10 0.15 0.01 0Pipe 454 16 150 10 0.28 0.02 0Pipe 455 27 150 10 0.14 0.01 0