Média, články

Vytvořeno: 1. červenec 2024

Zadavatel: Severočeská vodárenská společnost a. s.

Odpovědný vedoucí: Ing. Lubomír Macek, CSc., MBA.

Datum:  08 / 2013

Cílem práce je porovnání vybraných trubních systémů pro odvádění splaškových odpadních vod. Sledované cíle prováděných hodnocení trubního systému z hlediska použití jsou:

• Fyzikální a chemické vlastností potrubí Finanční ohodnocení předpokládaných realizačních nákladů podle předpokládaných rozpočtových nákladů
• Porovnání chemické odolnosti PVC a PP
• Zkoušky plastových trubek z hlediska jejich poškození tlakem
• Životnost

Porovnání bylo provedeno pro tato potrubí:

• Kameninovou troubu hrdlovou oboustranně glazurovanou DN 300, výrobce Steinzeug – Keramo
• Potrubí z polyvinylchloridu (PVC) SN8, plnostěnný (bez pěnové struktury) DN300, výrobce Pipelife
• Potrubí z polyvinylchloridu plnostěnné typu AWADUKT PP SN10 Rausisto, výrobce Rehau

Podklady pro studii jsme získali z veřejně dostupných zdrojů webu a katalogů jednotlivých výrobců, v případě potřeby jsme konzultovali se zástupci výrobců.

Vytvořeno: 29. červen 2024

Studie je zaměřena na posouzení a porovnání technických parametrů materiálů potrubí PE100 SDR 11 DN/OD 90 (RC Protect) a tvárné litiny systému Blutop DN/OD 90 (dle evropských technických norem značí DN/OD jmenovitý průměr potrubí vztažený k vnějšímu průměru, OD – outer diameter), a investiční a provozní náročnosti při jejich využití v praxi. Informace poslouží pro lepší orientaci v porovnání nákladů na výstavbu potrubí těmito materiály. Studie má také význam z hlediska správného výběru materiálů pro projektování vodovodních trubních sítí a jejích pokládce při realizaci projektu.

První kapitola představuje technickou část studie. Má charakter rešerše technických podkladů od výrobců plastových PE100 SDR 11 DN/OD 90 (RC Protect) a litinových potrubí Blutop DN/OD 90. Součástí technického přehledu jsou komplexní fyzikálně-chemické specifikace materiálů a údaje o pokládce těchto potrubí.

Ve druhé kapitole porovnáváme na reálném příkladu rozpočty pro výstavbu vodovodu z potrubí materiálu HDPE100 SDR 11 DN/OD 90 RC Protect a tvárné litiny systému Blutop DN/OD 90.

Vytvořeno: 19. duben 2024

Základní informace o simulačním modelování vodovodů

Simulační model systému zásobování vodou se může využít pro sestavení plánu rozvoje – generel – zásobování vodou s dlouhodobým výhledem, pro posouzení stávajícího stavu infrastruktury s ohledem na budoucí vývoj, pro posouzení správnosti navrženého investičního opatření, pro vyřešení provozních otázek souvisejících s hydraulickou kapacitou, kvalitou vody a kolísáním provozních parametrů a pro posouzení příčiny havarijního stavu, jeho následků včetně návrhů na vyřešení. Společnost Aquion dlouhodobě používá pro vyřešení všech těchto problémů simulační modelování zejména pomocí ve vlastního softwaru – programu SiteFlow.

Jak dlouhodobé zajistit rozvoj města

Plán rozvoje systému zásobování vodou představuje základní dokument města či obce, navazující na územní plán, představy a plány města o budoucím rozvoji urbanizovaného území. Je nezbytný pro dlouhodobé zajištění dostatku vodních zdrojů, finančních prostředků a územních kapacit pro zajištění zásobování pitnou vodou obyvatel města v dobrém standardu. Dobrý plán rozvoje systému zásobování vodou zajistí dobrou a rychlou realizaci přání a vizí, obsažených v územním plánu.

V případě, že plán rozvoje systému zásobování vodou neexistuje, může vývoj probíhat chaoticky, bez dobrého základu, což může přinést i plýtvání finančními prostředky a lidským úsilím. V extrémních případech může dojít k narušení zásobování vodou nebo dokonce k poškození zdraví obyvatel, jak ukazují zkušenosti roku 2015 v Praze.

Plán územního rozvoje a vodovod                                  Simulační model vodovodu – tlaky

Jak vylepšit funkci stávajícího systému zásobování vodou

V případě, že jste se již dlouhodobě nevěnovali otázkám koncepce rozvoje zásobování vodou, dojde k tomu, že plány a vize minulých období a význam tehdy realizovaných opatření jsou zapomenuty. Zároveň může také dojít k jisté provozní slepotě, kdy nehledáme cesty ke zlepšení situace nebo se orientujeme podle útržkovitých informací a na jejich základě vylepšujeme systém, často v protikladu ke skutečným potřebám. Jako příklad můžeme uvést zokruhování sítě, mnohými považovaný postup sloužící ke zlepšení kvality rozváděné vody, přičemž opak je často pravdou.

Simulační model může být použit pro namodelování stávajícího stavu systému zásobování vodou. Při analýze výsledků z modelu - hodnot průtoků, rychlostí, tlaků, stáří vody, podílu zdrojů, kolísání hladin ve vodojemech a kolísání dalších provozních parametrů ad. – získáme dobrou představu o fungování systému a můžeme navrhnout opatření ke zlepšení stávající funkce provozního i investičního charakteru. Obdobně se na stávající infrastrukturu vodovodu můžeme podívat z hlediska budoucího vývoje.

                    Kolísání tlaku v systému                           Podélné profily s hydrodynamickou tlakovou čárou

Posouzení správnosti navrženého investičního opatření 

Pokud projektant projektuje rekonstrukci nebo novou výstavbu vodovodní sítě, popř. významný řad z hlediska polohy nebo funkce, nemusí si být navrženým řešením zcela jist. V budoucnosti totiž mohou být potřeby zásobování vodou jiné než dnes. Pokud je simulační model sestaven, můžeme ho použít pro rychlé ověření správnosti navrženého průměru potrubí, trasy vodovodu a případně parametrů čerpání.

Řešení provozních problémů pomocí simulačního modelu

V některých případech může být personál provozovatele postaven před úkoly, které jsou bez simulačního modelu obtížně řešitelné. Jedná se zejména o otázky vylepšování kvality vody při její dopravě a distribuci. Simulační model stávajícího stavu lze využít pro návrh variant provozních opatření pro vylepšení funkce vodovodu a tím ušetřit velké množství času, starostí a financí.

Hledání příčin poruch a havárií

Díky simulačnímu modelu vodovodu je možné dobře a rychle určit pravděpodobnou příčinu poruchy nebo havárie na vodovodu, posoudit dosah havárie, její případné šíření do systému a navrhnout řešení pro rychlou eliminaci následků havárie. Řešili jsme již např. otázky kapacity čerpacích stanic a ztrát třením při průtoku vody v potrubí po nové výstavbě, otázky spojené s vymezením oblasti bez zásobování vodou nebo se sníženým tlakem během poruchy, nebo otázky spojené se šířením znečištění vodovodních sítí. Simulační model umožňuje v případě poruchy nebo havárie zrychlit reakci na havárii a rychle ověřit funkčnost navrženého opatření. Umožňuje také rychle informovat odběratele v zasažené oblasti.

              Křivka odběru vody v letním období                 Analýza čerpání za pomoci charakteristik potrubí a čerpadel

Otázky spojené se simulačním modelem

Často se setkáváme s dotazy na přesnost modelu. Model může být velmi přesný, s odchylkou namodelovaných a skutečných parametrů do 1 -2 %, v závislosti na přesnosti zadání vstupních dat – skutečný vnitřní průměr potrubí vs. DN, vliv inkrustací potrubí, přesnost měření odběrů ad. Přesnost modelu ověřujeme pomocí měření kapacity požárních hydrantů a v případě potřeby hledáme příčiny odchylek a model kalibrujeme tak, aby byl co možná nejvěrnějším obrazem skutečného vodovodu.

Při modelování vzniká velké množství výsledků v podobě dat. Tyto výsledky je samozřejmě možné individuálně analyzovat. Aquion ale dává přednost rychlejší metodě – vizualizaci výsledků v celém rozsahu simulovaného systému zásobování vodou a případně detailnímu posouzení pomocí podélných profilů a časových grafů, včetně simulace funkce vodovodu v čase.

Vyplatí se simulační model vodovodu?

Na vytvoření simulačního modelu vodovodu, včetně zakoupení nezbytného softwaru a vyškolení pracovníka pro simulační modelování je nutno pohlížet jako na investici. Pokud model nemáme, může se zdát, že jej nepotřebujeme. V okamžiku, kdy je model vytvořený a můžeme ho použít, dává městu informace o jeho stávajících a budoucích potřebách v oblasti zajištění zásobování vodou a umožňuje posuzovat správnost investic. Provozovateli přináší úplné poznání funkce vodovodu. Co se týče hydraulických parametrů, stáří vody a případně kvality vody, umožňuje vylepšit zásobování vodou jednoduchými provozními změnami a lépe se připravit na případné problémy, které mohou nastat.

       Maximální tlaky vody, vodovod Třebusice       

 Postup bez plánu a bez simulačního
modelu může vést k problémům se zajištěním dostatečných provozních parametrů

Společnost Aquion a simulační modelování vodovodů

Aquion se věnuje simulačnímu modelování vodovodů od roku 1985. Modelujeme jak velké aglomerace, tak malé vesnice. Zpracovali jsme generely zásobování vodou (Brandýs nad Labem – Stará Boleslav, Zbiroh), pracovali jsme na zlepšení kvality vody v rozvodné síti (rozvodná síť Sereď, včetně přivaděče Jelka - Galanta – SK), hledali jsme příčiny nízké kapacity systému malého vodovodu Malá Lečice, nebo posouzení provozních parametrů obce Třebusice.

Využijte služeb naší společnosti. Jsme držiteli certifikátu ISO 9001:2008. Vyvíjíme vlastní software SiteFlow pro simulační modelování, který zároveň používáme pro projektování trubních sítí. Pro výpočty vodovodů používá program SiteFlow Epanet. Měření kapacity požárních hydrantů provádíme vlastními prostředky.

Vytvořeno: 9. kvě 2018

Víte, jaké jsou možnosti zlepšit kvalitu vody při její distribuci?

Ve tomto článku se zaměříme na možnosti zlepšení kvality vody při její distribuci v rozvodné vodovodní síti. V našich úpravnách vody vyrábíme vysoce kvalitní vodu, kterou i dopravujeme na dlouhé vzdálenosti a nejslabším místem, co se týká kvality vody, je její rozvod. Na Zabýváme se možnostmi, jak zlepšit kvalitu vody při její distribuci. Je to možné změnou okruhové sítě na větvenou, upravením struktury sítě tak, aby voda tekla jedním směrem a vytvořením okrsků. Další možností ke zlepšení kvality vody je pravidelné proplachování vodovodní rozvodné sítě, vyšší stabilita upravené vody a lepší dezinfekce vody.

Jaké jsou úrovně kvality pitné vody?

Přehled balených vod a jejich cen mně inspiroval k vytvoření žebříčku kvality vody, viz. tab. 1. Tento žebříček vychází z toho, že pokud je vody na pití nedostatek, je dobrá jakákoliv voda a se zvyšujícím se dostatkem vody stoupají naše nároky na vodu.

Žebříček kvality pitné vody

Pozn. Žebříček by šlo dále rozčlenít na upravovanou vodu podzemní a povrchovou

Čím lepší pitná voda, tím méně přijde do kontaktu s umělým znečištěním životního prostředí a umělými materiály. K tomuto žebříčku mně inspiroval popis různých úrovní léčebné péče od Clemense Kubyho, kde odzdola nahoru se jedná o mechanickou – chirurgickou léčbu a přes farmaceutickou a homeopatickou se dostává až k pouhému přenosu informace a vytvoření informace k sebeléčení.

To může mít přesah i do rozvodu vody – materiály, které jsou blíže přírodě, budou zřejmě mít na vodu lepší vliv, než materiály umělé a znamená to také, že personál zajišťující provoz vodovodní sítě by měl být striktně oddělen od těch, kteří zajišťují provoz kanalizační sítě a ČOV atd.

Možnosti zlepšení kvality vody během jejího rozvodu

Ke zlepšení kvality vody během její distribuce může přispět několik technických, resp. technicko - organizačních opatření. Prvním důležitým faktorem je kvalita vody, vstupující do rozvodné sítě, tato voda by měla být co možná nejstabilnější.

Zjedosměrnění průtoků a snížení doby zdržení

Jedním z mýtů, které stále přežívají, je, že díky zokruhování rozvodné sítě dojde ke zlepšení její kvality. Opak je pravdou. Zokruhování vodovodní sítě slouží ke zvýšení její hydraulické kapacity a ke snížení kolísání tlaku, pokud je síť přetěžována nadměrnými odběry. Zokruhování vodovodní sítě může způsobit vznik mrtvých, byť zokruhovaných, úseků potrubí, odkud vod neodtéká. To zvyšuje její stáří a snižuje kvalitu vody. A v případě, že dojde k náhlé změně ve směru proudění vody, což může být například větší odběry po zimním období nebo sezónní odběry, může dojít k vyplavení této staré vody k odběratelům.

Další možností, jak můžeme vylepšit kvalitu vody, a což je běžně známá věc, je zamezit nadměrným změnám směru proudění. V okruhové síti je to obtížné a mohou se vyskytovat úseky potrubí, kde tyto změny směru přispívají k prodloužení doby zdržení vody v síti a tím může docházet ke snižování její kvality.

Další možností, byť složitou, je zamezit náhlým změnám směru proudění, např. V případě sezónních odběrů. To může mít za následek zvednutí sedimentů v potrubí, což ovlivní vnímání kvality vody u koncových odběratelů.

Ideálním způsobem, jak zamezit změnám směru proudění v rozvodné síti je, pokud je vodovodní síť dostatečně kapacitní, využít existující uzávěry k rozdělení zvláště slepých konců zokruhované sítě. To přispěje k tomu, že voda poteče pouze jedním směrem, od zdroje ke spotřebiteli, bude jasně definovaná doba zdržení vody a případné sedimenty, pokud se vznesou, vodovodní síť opustí nerychlejším možným způsobem.

Na obrázku můžete vidět změny směru proudění v rozvodné síti - čím tmavší, tím více změn.

Vodojem před spotřebištěm, eliminace vodojemu za spotřebištěm

Dalším faktorem, který může způsobovat problémy s kvalitou vody, je umístění vodojemu za spotřebištěm. Pokud je vodojem umístěn před spotřebištěm, jedná se o průtočný vodojem s jasně definovaným stářím vody a s možností ovlivňovat dobu zdržení vody například zmenšením nádrže či snížením hladiny. Vodojem za spotřebištěm představuje vlastně jakousi analogii mrtvého konce zokruhované sítě. Voda do něj někdy vtéká, a někdy z něj vytéká a je možné, že se v něm tvoří mrtvé prostory, v extrémním případě může docházet k tomu, že se do vodojemu vrací stará voda. Pokud je vodojem takto umístěn, doporučuji ho přebudovat na vodojem před spotřebištěm nebo vyřadit z funkce (viz Macek 2016).

Poprvé, když jsme simulovali proudění ve vodovodu s vodojemem za spotřebištěm, jsme si mysleli, že máme chybu buď ve výpočtech, nebo při zpracování výsledků. Bylo to ovšem dobře, protože používané jednoduché simulační modely dávají do každého zdroje vody počátek času pro výpočet doby zdržení. Projevovalo se to tak, že voda v rozvodné síti byla různě stará, pohybovaly se v ní dávky vody různého stáří.

Vytvoření okrsků rozvodné sítě

Další možnosti, jak snížit dobu zdržení vody a snížit výskyt změn směru proudění, je vytvoření okrsků rozvodné sítě. Okrsky se často diskutují v souvislosti s bojem proti únikům vody, kdy je měřený přítok vody do jednotlivého okrsku, což dává dobrou informaci a případném navýšení odběru vody a usnadňují a urychlují vyhledávání úniků vody.

Vytvoření okrsků má také význam pro snížení výskytu změn směru proudění. Uvnitř okrsku, v závislosti na kapacitě potrubí, je možné vytvořit větvenou síť, nebo rozdělit ty části okruhové sítě, které by přispívaly k prodlužování doby zdržení nebo k častým změnám směru proudění.

Na obrázcích výše vidíte návrh okrsků a návrh proplachování stávající vodovodní sítě

Pravidelné proplachování rozvodné sítě

V některých oblastech, zejména v USA a Kanadě, se považuje pravidelné proplachování vodovodní sítě za způsob péče o stav vnitřního povrchu potrubí. Na potrubí větších průměrů, do 300 mm, se osazují větší hydranty než je u nás běžně zvykem a to typu A, aby bylo možné docílit vyšších rychlostí v potrubí.

Významné je provést proplachování vodovodní sítě před zvýšením odběru v jarním období. Proplachování je nutné provádět postupně ve směru od zdroje vody ke konci rozvodné sítě. Podrobnější informace můžete nalézt v Macek, L. a Škripko, J. (2014).

Možnosti využít dezinfekční prostředky jiných vlastností

Další možností je využít technologií, které mají příznivější vliv na kvalitu vody - například nahradit konvenční dezinfekci vody plynným chlorem nebo nakupovaným chlornanem sodný za na místě vyráběné produkty, vyráběné elektrolýzou – ať se jedná o chlornan sodný nebo lépe o směsné oxidanty. Směsné oxidanty jsou po nadávkování mnohem stabilnější, zbytkový volný aktivní chlor je možné naměřit i po relativně velké dopravní vzdálenosti nebo dobu zdržení. Současně dochází k eliminaci biofilmu na stěnách potrubí, což přispívá k dalšímu zlepšení kvality vody (Macek, 2016).

Alternativní přístup k zlepšování kvality vody při rozvodu vody

S odkazem na tabulku 1 v tomto článku se můžeme zamyslet nad alternativním přístupem ke zlepšování kvality vody. Pokud vyjdeme z toho, že kvalita vody je tím lepší, čím méně se dostává do styku s umělými materiály a antropogenním znečištěním životního prostředí znamenalo by to, že jsou pro rozvod vody vhodnější anorganické materiály, tj. například tvárná litina s cementovou vystýlkou. To samé platí i pro ostatní používané materiály.

Dalším důležitým bodem je oddělení personálu provozu vodovodů a provozu kanalizací a ČOV. U nejmenších provozovatelů je toto velmi obtížně řešitelné. Za důležité to můžeme považovat z toho důvodu, že pracovníci pracující v určitém prostředí mají na a ve svém těle mikroorganismy odpovídající tomuto prostředí. Proto bychom měli izolovat personál kanalizací od personálu vodovodů.

Pokud se na to podíváme do důsledku, tak v Německu jsou někdy provozovatelé vodovodů a provozovatele kanalizací a ČOV odděleny jako separátní firmy. S ohledem na tento alternativní přístup je to asi vhodné řešení.

Závěr

V příspěvku sumarizujeme možné postupy ke zlepšení kvality vody při jejím rozvodu. Jedná se zejména o snížení doby zdržení, co největší eliminaci míst, kde dochází ke změnám směru proudění a vytvoření takové struktury sítě, která povede vodu jedním směrem k odběrateli, v ideálním případě se tedy jedná o větvenou síť. Ke zlepšení kvality vody může přispět také vytvoření okrsků vodovodní sítě nebo eliminace vodojemu za spotřebištěm. Další možností jak zlepšit kvalitu vody při jejím rozvodu, je používat prostředky pro dezinfekci a hygienické zabezpečení vody takové, které zajistí větší stabilitu vody, eliminaci organicko-anorganického biofilmu či inkrustů a zajistí zbytkový volný aktivní chlor na dlouhou vzdálenost. Pro zlepšení kvality vody může být vhodné také pravidelné proplachování rozvodné sítě.

Vytvořeno: 10. srpen 2016

Plán rozvoje městského odvodnění srážkových a splaškových vod patří k základním dokumentům zabezpečujícím dobrý rozvoj celého města. Jedná se o plán rozvoje odvodnění pomocí jednotné kanalizace, většinou ve správě vodárny, dešťové kanalizace ve správě města a otevřených i zatrubněných recipientů a depresí terénu, které slouží k odvádění srážkových vod. Plán rozvoje odvodnění řeší problémy za stávající situace, pomáhá určit, kde jsou stávající problémy, a zároveň se zabývá tím, jak bude město odvodňováno v budoucnosti v souvislosti s plánovaným rozvojem města. Díky plánu je možnost vidět, zda je stávající odvodňovací systém dostatečný, nebo zda je potřeba zvýšit jeho kapacitu. Následně je umožněno postupné vylepšování stávajícího systém odvodnění v souvislosti s prioritami budoucího rozvoje města. Díky správnému návrhu investic do odvodnění zároveň často dochází i ke značným úsporám finančních prostředků. Současně je možné eliminovat stávající problémy, nebo alespoň dokázat určit předpokládanou výši finančních prostředků potřebných na vylepšení stávajícího a budoucího stavu. Společnost Aquion patří ke světové špičce v oblasti simulačního modelování u vodovodů, trubních kanalizací a otevřených recipientů.

Stav při 2letém 15minutovém návrhovém dešti – stávající stav a stav po navržených opatřeních. Červené tečky – výtok vody z kanalizace na povrch. Oranžové čáry – tlakové proudění v kanalizaci.

Problémy s odvodněním jsou v současnosti ve městech běžné a s postupnou zástavbou dalších lokalit se mohou stávající problémy zvětšit, nebo se mohou objevovat problémy nové. Pracujete-li bez plánu, nebo o problému nevíte, může se stát, že rozšířením nebo zahuštěním zástavby se tento problém zvětší.

Protože je voda je nestlačitelná a hydraulické ztráty narůstají s druhou mocninou rychlosti, nastává nutnost zkapacitnit potrubí nebo koryta,  vybudovat retenční nádrže a popřípadě hledat vodě alternativní cesty.

Ve chvíli, kdy Vás tlačí čas, se může stát, že zvolíte územně, technicky a finančně nevýhodné řešení. Taková volba se může následně prodražit či může u obyvatel vyvolat nespokojenost se  stávajícím stavem i s rozvojem města.

V současnosti se mění i průběh srážek, což dále problémy s odvodněním zvětšuje. Můžeme Vám pomoci zpracovat koncepci odvodnění celého města nebo jen dílčích povodí, kde se vyskytují známé problémy.

Náklady na zhotovení generelu odvodnění nebo náklady na posouzení a návrhy na opatření k vylepšení v dílčím povodí nejsou malé. Na druhé straně na peníze vložené do této „neviditelné“ infrastruktury by mělo být pohlíženo jako na investici. Navržená řešení jsou ověřena pomocí simulačního modelu. To znamená, že často mohou být finální investice do výstavby nebo rekonstrukce prvků odvodnění nižší. Příprava a realizace investice pak běží rychleji. Zároveň má vedení města dobré argumenty, kterými může vysvětlovat potřeby vývoje města.

Úroveň tlakové čáry v kanalizaci pod terénem za           Průběh hladin/tlakové čáry po napojení
5letého návrhového 15minutového deště.                     nových ploch za 20letého 15minutového
                                                                             návrhového deště v kmenové stoce.

Někteří mohou argumentovat tím, že speciální hydrodynamické výpočty nejsou nutné, protože místní lidé vědí, kde se problémy vyskytují. S tím souhlasíme. Místní lidé vědí, kde se problémy vyskytují, ale jen výpočty ukáží, co je příčinou problémů a kde se potenciální problémy mohou vyskytnout v budoucnu.

Zapínací a vypínací hladiny pro prázdnění                   Kritická oblast před kruhovým objezdem při
nové retenční nádrže čerpáním.                                zatížení 20letým 15minutovým návrhovým
                                                                           deštěm.

Výpočty pomohou navrhnout opatření v souladu s politikou rozvoje města a jeho finančními možnostmi. Zároveň díky výpočtům nemůže dojít k poddimenzování nebo předimenzování návrhu, popř. naprosto nevyhovujícímu řešení. Teprve výpočty ukáží, jak se daný prvek odvodnění chová za různých návrhových nebo reálných dešťů.

Je potřeba specialistů? Neporadí si s tím místní projektanti? Určitě poradí, ale ne vždy mají potřebnou zkušenost a nadhled. Příkladem může být naše posouzení odvodnění městských částí Daliměřice a Hrubý Rohozec v Turnově. V tomto případě jsme městu Turnov ušetřili finanční prostředky na výstavbu asi 1,2 km hornicky ražené štoly o vnitřním průměru potrubí 1 m v opuce, v hloubce 10 m pod stávající zástavbou.

Je možné naplánovat, naprojektovat a postavit významnější stavbu městského odvodnění bez posouzení simulačními výpočty? Ano, možné to je. V tom případě ale není jisté, zda navržené řešení bude správně fungovat a zda není příliš drahé. Náklady na posouzení takovéto investice jsou v jejím celkovém objemu zanedbatelné a my získáme jistotu, že zvolený návrh je správný a finanční prostředky budou vhodně investovány. Spolupráce s Aquionem přináší větší jistotu, pořádek a klid do plánování rozvoje města a jeho života.

Generel a simulační model městského odvodnění.           Bez plánu a bez simulačního modelu je rozvoj

Zajišťuje dobrý rozvoj města.                                      doprovázen zbytečnými komplikacemi.

                                                                              (iDNES, 101222)

Ve společnosti Aquion pracujeme na generelech odvodnění (např. Bruntál, Tatranská Lomnica), na studiích vylepšení dílčích částí měst (např. Trutnov, Česká Skalice, Lysá nad Labem, Mladá Boleslav) a na speciálních úkolech (posouzení funkce vnitřní a vnější kanalizace pro nový depozitář Národní knihovny v Praze). Dále také pracujeme na návrzích opatření pro zamezení výtoku srážkových vod z dešťové kanalizace do hal závodu – Model Obaly (Opava), zpracováváme studie protipovodňových opatření (Hartunkov, Svádovský potok) a posouzení mostů (Klášterní Skalice, povodeň 2013 včetně návrhů opatření nebo posouzení mostu na plánovaném obchvatu města Blatná).

Vyvíjíme také vlastní software pro simulační modelování kanalizací a odvodnění měst – SiteFlow. Informace o programu SiteFlow a  další informace týkající se projekční a konzultační činnosti naleznete na našem webu www.aquion.cz. Pokud Vás trápí problémy s odvodněním a chcete mít jistotu, že navrhované řešení je správné, obraťte se na nás, rádi Vám pomůžeme.

Povodíčka jednotné stokové sítě                      Typy povrchu

Příklad navržených opatření: červená čára – zkapacitnění stoky, zelený popis – navržený konstantní sklon, modrá čára – návrh nové stoky

Vytvořeno: 27. srpen 2015

Naše nemovitosti, pokud stojí v zátopovém území, je potřeba dobře ochránit před velkou vodou. Ideální je, pokud se voda nedostane dovnitř nemovitosti, nebo ještě lépe, pokud je možné vodu zastavit již na pozemku před nemovitostí. A když už dům stojí v místě, které je zatápěno za extrémní povodně, je dobré být na povodeň připraven. To je možné předem, když se v takovém místě staví nový dům, a projekt ohrožení tohoto typu očekává, nebo dodatečně, dovybavením ochranou před velkou vodou.

Společnost Aquion, s.r.o. vám umí spočítat, kam až extrémní povodeň může dosáhnout, navrhnout způsob nejvhodnější ochrany a dodat jak pevná mobilní hrazení otvorů tak plastové mobilní hrazení pro ochranu obvodu pozemku nebo domu.

Povodně, jak ukázala nedávná minulost, se nedají předpovídat a mohou přijít náhle. Jak vysoko v zátopové oblasti voda vystoupá, závisí na intenzitě a délce trvání srážek v povodí, případně na existenci nebo vzniku překážek proudění dále po proudu, což může být i zachycené spláví.  Jste připraveni na výskyt extrémní povodně? Víte kam až taková povodeň může dosáhnout? Jak co nejrychleji a nejsnadněji ochráníte svou nemovitost?

Pro výpočty dosahu povodně používáme ve společnosti Aquion, s.r.o. matematické simulační modely. Extrémní průtoky odvozujeme pomocí speciálních metod – CN-křivek.

Životnost mobilního hliníkového a plastového hrazení dosahuje, přisprávném skladování, až 50 let. Pokud jste připraveni, povodeň nenadělá velké škody. Díky tomu se investice do mobilního hrazení pro nemovitost vyplatí.

I v místech, kde nebyla pořádná povodeň po dlouhou dobu, může dojít k náhlému zvýšení hladiny vody. Most v Klášterní Skalici za mírně zvýšeného průtoku a po kulminaci za extrémní povodně červnu 2013 již po kulminaci.

Pokud si myslíte, že se u vás velká voda nevyskytla a vaše nemovitost nemůže být zasažena, je na poslední dvojici obrázků vidět mírně zvýšený vodní stav a pak ukázka přelití mostu za extrémní povodně. Pamětníci tvrdí, že nikdy v této obci taková povodeň nebyla, a že není zmíněna ani v zachovalých kronikách.

V případě, že chcete ochránit svou nemovitost před velkou vodou, obraťte se na nás, tým společnosti Aquion. Zajišťujeme:
-    Geodetické zaměření lokality
-    Výpočet dosahu velké vody podle požadavků, včetně extrémních povodní
-    Návrh ochranného opatření a jeho finanční posouzení
-    Projekt protipovodňového opatření v případě, že jsou požadovány nebo jsou nutné stavební úpravy včetně inženýrské činnosti, případného získání
stavebního povolení
-    Dodávku mobilního hrazení, podle potřeby i montáž

Obrázek s výsledky simulačního modelování proudění v Klášterní Skalici. Plně vybarvený je stav za průtoku Q100, což je 55 m3.s-1. Po navržení opatření na zvýšení kapacity mostu a koryta v jeho bezprostředním okolí proteče extrémní povodeň s průtokem 168 m3.s-1 bez vybočení z koryta.

Vytvořeno: 14. srpen 2015

Ing. Lubomír Macek, Csc., MBA; Ing. Ján Škripko
Aquion, s.r.o., Osadní 324/12A, 170 00  Praha 7, e-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Úvod
Jedním ze základních kamenů údržby vodovodní sítě je její proplachování. Proplachování provádíme po opravách potrubí i během nové výstavby potrubí tak, abychom z potrubí pokud možno vyplavili všechny nečistoty, pokud už se do potrubí dostaly. Častěji proplachujeme síť také, pokud se množí připomínky odběratelů na kvalitu dodávané vody. Proplachování by mělo být jednou z pravidelných činností, která zlepšuje kvalitu dodávané vody, snižuje množství sedimentu na dně potrubí a eventuálně i množství biofilmu na jeho stěnách. Vhodná četnost a způsob proplachování zajišťuje dobrou kvalitu vody v rozvodech, snižuje množství stížností na výskyt hnědé vody a zpomaluje zarůstání potrubí. Je možné říct, že pravidelné proplachování také zlepšuje stav vnitřního povrchu potrubí.

Příčiny „hnědé“ vody
Hnědá voda je jednou z hlavních stížností odběratelů v okamžiku, kdy odběratel otočí kohoutkem a vidí, že z něho teče méně čistá voda. To může být způsobeno několika příčinami. Jedna příčina, při které se téměř vždy objeví hnědá voda, je velmi vysoký průtok v potrubí rozvodné síti. Za normálních okolností teče voda ve vodovodním potrubí pomalu a převážně středem potrubí, mezní vrstva je plně vyvinutá a proudění je převážně laminární. Se zvyšující se rychlostí se zvyšuje gradient rychlosti u stěny potrubí, mezní vrstva se zmenšuje a blíže ke stěnám potrubí zasahují turbulence z proudění (Kolář, Patočka, Bém, 1983). Jak se zvyšuje rychlost proudění, začíná docházet k vznosu sedimentů uložených na dně potrubí. Jemné sedimenty jsou uvedeny do vznosu a opět sedimentovat mohu až s poklesem rychlosti proudění. Jakmile se sediment dostane do vznosu do plného průřezu potrubí, je transportován dále. Vzhledem k tomu že u jemných sedimentů je sedimentační rychlost velmi nízká, dojde k jejich vyplavení u odběratelů z kohoutků (Bellevue Fire, 2012).

Pokud ignorujeme produkty koroze a další vznikající inkrusty a sedimenty v potrubí, může docházet díky postupnému zarůstání potrubí ke zvyšování hydraulických ztrát, ke zmenšování průtočného průřezu a tím ke snižování tlaku. Tyto usazené nebo inkrustované látky mohou také přispívat ke snižování koncentrace chloru. Mohou poskytovat útočiště nebo živnou půdu pro mikroorganismy. Proplachováním potrubí pečujeme o bezpečnost vody, zlepšujeme její kvalitu a správně pečujeme o rozvodný systém. Proplachováním potrubí, v závislosti na dosažených rychlostech v potrubí při proplachování, odstraníme jen část sedimentů či inkrustů. V závislosti na místních možnostech je možné použít chemický nebo mechanický způsob eliminace inkrustů. V našem příspěvku se chceme zabývat výhradně odstraňováním sedimentů a pravděpodobně i nějakého podílu inkrustů pomocí proplachování vodovodního potrubí.

Výměna stagnující vody je zvlášť důležitá na mrtvých koncích a v oblastech s malými průtoky. Tyto oblasti je vhodné proplachovat častěji.

Testování hydrantů
Při proplachování vodovodního potrubí je žádoucí dosáhnout co největší rychlosti proudění v potrubí. Když naplno otevřeme hydrant pro proplachování, zvýšení průtoků můžeme vnímat také jako příležitost ke kontrole hydrantu a vodovodní sítě. Při otevření hydrantu máme příležitost kontrolovat a zapisovat následující parametry:

- Odvodnění hydrantu
- Viditelné a slyšitelné úniky
- Správná funkce uzávěru
- Vyplachované produkty koroze a rez
- Vyplavované pevné částice, např. štěrk
- Tlak vody
- Stanovení zákalu – umožní vyhodnotit množství znečištění
- Stanovení barvy vody
- Stanovení pH vody v řadu – může identifikovat případné problémy s potrubím
- Koncentrace chloru na začátku a na konci proplachování – identifikuje případné organické látky
- Průtok

Informace o velikosti výtoku z hydrantu, tlakových poměrech, kvalitě vody a o technickém stavu hydrantu představují základní informace o stavu vodovodní sítě. Na obr. 1 můžeme vidět pro nás trochu exotický způsob proplachování.

Obr. 1: Proplachování hydrantů (Brand, 2004)

Preventivní údržba hydrantů
Většina vodáren má nějaký program preventivní péče o svou infrastrukturu. Většinou to zahrnuje „protáčení uzávěrů“ a „protáčení hydrantů“, které se provádí postupně během roku. Tyto programu jsou často prováděny odděleně od proplachování sítě. Jeden z přínosů koncepčního a plánovaného proplachování je schopnost zkombinovat všechny preventivní protáčecí programy do jednoho. Správně navržené „jednosměrné“ proplachování umožňuje provést všechny potřebné aktivity najednou. Všechny uzávěry, hydranty, výtokové objekty a další zařízení mohou být použity a tím pádem také vyzkoušeny, současně.

Úspory
Správný výběr metody proplachování má podstatný vliv na efektivitu práce. Úspory z implementace jednosměrného proplachování jako součásti programu preventivní péče jsou podstatné. Pokud běží jednotlivé preventivní činnosti odděleně, přináší to vyšší náklady. Spojení všech programů do jednoho spoří náklady na vozidla, lidskou sílu a pohonné hmoty. Podstatné mohou být také úspory vody, protože pro jednosměrné proplachování spotřebujeme méně vody a dosahujeme vyšších rychlostí proplachování.

Doba a čas proplachování
V literatuře (např. Brand, 2014) je doporučována maximální doba odkalení jednoho hydrantu 20 min. Při své práci jsme se setkali s místy, kdy z hydrantu i po takovéto době vytékala zabarvená voda. To jsou ovšem výjimky.
V případě, že provozovatel vodovodu disponuje simulačním modelem, může stanovit čas proplachování individuálně vzhledem k místním podmínkám a k potřebě vyměněného množství vody v potrubí (viz. výpočty na konci příspěvku). V tomto případě se to projeví v šetření času a spotřebované vody.
Oblasti s vysokým zákalem nebo z potrubí z litiny by měly být proplachovány v noci (Brand, 2014), aby byl omezen dopad na běžné odběratele. Některé vodárny provádějí proplachování sítě v období mezi 22:00 a 6:00 hodinami.

Strategie proplachování
1. Bodové proplachování – jedná se o retroaktivní přístup, který je nejčastěji používaný. V případě, že se objeví stížnosti na kvalitu vody, je otevřen nejbližší hydrant, ze kterého se vypouští voda.
2. Proplachování stagnujících míst v síti - se používá v oblastech se stagnující vodou, jako jsou mrtvé konce, oblasti s nízkými průtoky apod. Jedná se o preventivní krátkodobá opatření ke zlepšení kvality vody v síti.
3. Systematické proplachování rozvodného systému - zajišťuje dobrou kvalitu vody a pomáhá prodlužovat životnost systému. Jedná se o nejkomplexnější a nejúčinnější způsob proplachování. Jedná se o preventivní opatření s dlouhodobým účinkem.

Metody proplachování
a. Konvenční proplachování. Běžnou praxí, pokud se objeví stížnosti na kvalitu vody, je otevření nejbližšího hydrantu na dobu, po které z něho vytéká zakalená voda. To může představovat velmi dlouhý proces, který stojí hodně vody a času. Voda přitéká ze všech směrů, rychlosti proudění jsou nízké a nedochází k tak významnému vyčištění potrubí. Tato metoda neumožňuje řídit směr proplachování.
b. Jednosměrné proplachování. Jednosměrné proplachování je relativně nový proces, který zahrnuje systematické zavírání šoupátek v rozvodné síti a otevírání hydrantů s cílem vytvořit jednosměrné proudění vody pro proplachování a čištění usazenin uvnitř potrubí. Jednosměrné proplachování umožňuje izolovat vodovodní síť v nejbližším okolí proplachovaného potrubí a přesně potrubí propláchnout. Jedná se o vysoce účinný proces, který využívá tlak v rozvodném systému pro vyčištění vnitřku potrubí bez použití druhotných zařízení jako např. čistících prasátek. Voda teče jedním směrem, jsou dosaženy nejvyšší možné rychlosti proudění vody v potrubí, což podporuje jeho propláchnutí, eventuálně i odstranění části biofilmu z povrchu potrubí a dosahuje se lepšího vyčištění potrubí. Tento proces je možné použít za různých situací na rozvodné síti: při odstraňování stížností na kvalitu vody, po opravách potrubí nebo jednoduše pro zajištění vysoké úrovně kvality rozváděné vody. Tento postup také budeme aplikovat, pokud půjde o co nejrychlejší vypuštění znečištěné vody z rozvodné sítě.
c. Kontinuální výtok. Jedná se o nepřetržitý výtok vody ve stagnujících oblastech, dosahují se nízké rychlosti proudění vody v potrubí (do 0,3 m.s-1). Tato metoda má malý vliv na vyčištění potrubí a má velkou spotřebu vody. Jejím opodstatněním může být snížení kritické doby zdržení vody na koncích vodovodního rozvodného systému.

Pravidla pro jednosměrné proplachování

Pravidla pro jednosměrné proplachování vycházejí ze stávajících směrů proudění vody:
-    Proplachovat od potrubí větších průměrů k menším
-    Proplachovat od čistých míst k zaneseným
-    Proplachovat ve směru proudění vody v potrubí při běžném zásobování vodou
-    Maximální délka proplachovaného úseku do 500 m
-    Proplachovat dostatečně dlouho, aby došlo k dvojnásobné výměně vody v řadu
-    Proplachovat řady do průměru 300 mm.
-    Proplachovat vodu až do okamžiku, kdy jsou splněny požadavky na její kvalitu
-    Při proplachování zajistit dostatečný tlak ve vodovodu v okolí otevřených hydrantů
-    Dodávka vody odběratelům musí zůstat plně funkční
-    Kritičtí odběratelé, závislí na dodávce a na kvalitě vody, nesmí být ohrožení

Proplachovací plán vodovodní sítě nejsnadněji sestavíme za použití simulačního modelu vodovodu. Díky použití simulačního modelu, jak je vidět v další části příspěvku, známe přesněji rychlosti a tlaky v potrubí při proplachování. Výsledky simulačního modelování umožňují nastavit správně čas proplachování.

Směrnice AWWA pro rychlosti při proplachování

AWWA uvádí tyto rychlosti (Brand, 2004):
-    0,9 m.s-1 – odstraňuje sedimenty a snižuje spotřebu dezinfekčního prostředku
-    1,5 m.s-1 – odstraňuje biofilm a podporuje strhávání částic ze stěn potrubí
-    3,7 m.s-1 – odstraňuje písek za sifonů
AWWA doporučuje při každém proplachování dosáhnout rychlosti alespoň 1,5 m.s-1.

Kritičtí odběratelé
Kritický odběratel je definován jako „každý odběratel, který potřebuje vodu pro zdravotní nebo obchodní účely“. Zahrnuje to:
-    Nemocnice, kliniky a zubní ordinace
-    Pečovatelská zařízení
-    Průmysl - potravinářský, nápojový, specializovaná výroba – např. výroba mikročipů
-    Dialyzační jednotky veřejné a soukromé

Tito odběratelů musí být zvlášť pečlivě informování o plánovaném proplachování potrubí. Současně při plánování proplachů musíme těmto kritickým odběratelům zajistit nepřerušenou dodávku vody s potřebnými parametry, a pokud toho není možné, proplachování provádět po dohodě ve vhodný čas.

Příklad proplachovacího plánu a jeho vývoje, Edmonton
Na obr. 2 vidíme proplachovací plán ve městě Edmonton (Kanada, cca 730 tisíc obyvatel). V roce 1995 se proplachovací plán sestával z 80 oblastí, 4 500 navržených proplachovacích hydrantů, s dvouletou frekvencí proplachování, kdy v prvním roce bylo proplachováno potrubí z tvárné litiny, v druhém roce potrubí z azbestocementu a PVC. V roce 2002 byly analyzovány informace ze sedmi let proplachování a došlo ke snížení četnosti proplachování na jednou za tři roky. Pro určení četnosti proplachování v jednotlivých oblastech je nyní používáno pět parametrů:

-    Procento potrubí z tvárné litiny
-    Délka jednotlivých proplachovaných potrubí
-    Průměrná doba proplachování v minutách
-    Průměrná hodnota zákalu na začátku proplachování
-    Počet stížností na kvalitu vody.

Každá oblast má nyní výsledné číslo, podle kterého se stanovuje priorita proplachování:
-    5 bodů – proplachováno každý rok
-    0 bodů – proplachováno každé 4 roky

V roce 2012 bylo město rozděleno, jak je vidět na obr. 1, do 108 proplachovaných oblastí, které se sestávají z 6 000 navržených proplachů/proplachovacích hydrantů.

Obr. 2. Příklad proplachovacího plánu ve městě Edmonton z roku 2005

Proč používat simulační model vodovodu?
Přemýšleli jste o využití simulačního modelu jako podpůrného nástroje pro plánování proplachovacích aktivit? Provozní simulační model, který využívá aktuálních dat z GISu a výsledky dispečerského měření je velmi hodnotným nástrojem pro plánování a vyhodnocení proplachovací kampaně nebo proplachování jednotlivými hydranty. Je to zejména proto, že podrobný simulační model sestavený pro provozní účely dokáže zohlednit většinu místních specifik. Plán proplachování je tak připraven a ověřen pomocí vhodného simulačního nástroje. Tím je zkalibrovaný a ověřený provozní simulační model vodovodu, který umí simulovat rychlosti, tlaky a další parametry ve vodovodu v čase, tak jak postupují jednotlivá proplachování. Díky simulačnímu modelu můžeme levněji posoudit více scénářů proplachování a vybrat vhodný způsob, návrhy jsou přesné a rychleji a lépe je možné plánovat a posuzovat rozsáhlé systémy. Použít můžeme jak offline, tak on-line simulační model vodovodu.

Porovnání obou přístupů proplachování pomocí simulačního modelu vodovodu
Pro demonstrování rozdílu obou přístupů, konvenčního a jednosměrného proplachování, byla vytvořena případová studie okruhové vodovodní sítě malého města s celkovým průměrným odběrem 23,6 l.s-1. Pomocí programu SiteFlow jsme vytvořili simulační model vodovodu a provedli výpočty hydraulických poměrů za konvenčního a jednosměrného proplachování. Ve výpočtech předpokládáme průměrný odběr. Jak je zřejmé z celkové situace na obr. 3, je struktura vodovodní sítě simulačního modelu schematizovaná, co umožňuje lépe pochopit podstatu chování sítě. Plocha posuzované oblasti je 1 km2, a je sestavena z 10x 10 čtverců o hraně (délce vodovodního potrubí) 100 m. Základní parametry zásobovaní pitnou vodou jsou: 10 000 obyvatel, průměrný odběr pro obyvatelstvo 11,6 l.s-1, odběr pro průmysl 12 l.s-1, tlak vody 66 m vodního sloupce. Takto zjednodušená vodovodní rozvodná síť pro testovací účely umožňuje lépe pochopit, co se při proplachování potrubí ve vodovodu děje, resp. jak se mění rychlosti a tlaky za proplachování oproti běžnému stavu.

Předpokládáme, že v celé síti je potrubí z jednoho materiálu - litiny. Terén je rovinatý, v našem modelovém případě je zcela vodorovný. Přivaděč z vodojemu do spotřebiště je dlouhý 3 km s průměrem DN 400 mm. Celková délka rozvodných řadů je 22 km. Jak je vidět z  obr. 3, přivaděč DN 400 vede do středu města a dál pokračuje potrubí DN 250. Jižním a severním směrem vedou vždy tři řady o průměru 150 mm, všechno ostatní vodovodní potrubí má DN 100.

Pro porovnání jsme spočítali proplachování vodovodního řadu A s průměrem potrubí DN 100 mm a přilehlých úseků v severní části města (DN 100 a DN 150). Jednosměrné proplachování bylo provedeno ve směru Jih-Sever ve dvou 300 metrů dlouhých úsecích pomocí hydrantu H1 a H2 (obr. 3). Konvenční proplachování bylo provedeno otevřením hydrantů za plně otevřené sítě. Při jednosměrném proplachování jsme uzavřeli všechny boční větve po celé délce 300 m proplachovaného úseku a nechali otevřený jenom přívod vody na začátku proplachovaného úseku. Simulační výpočty jsme provedli v našem programu, který zároveň vyvíjíme. V následující tabulce jsou porovnané výsledky výpočtů.

Tab. 1 Výsledky simulačních výpočtů – proplachování Řad A a přilehlých úseků DN 100 a DN 150, celková délka 600 m

Z výsledků je zřejmé, že při jednosměrném proplachování je dosaženo více než 2krát vyšších rychlostí než při konvenčním proplachování. Konvenční proplachování dosáhlo maximální rychlost 0,8, resp. 1,0 m.s-1. Maximální rychlost jednosměrného proplachování 2,4 resp. 2,3 m.s-1 je dostatečná pro odstranění biofilmu, sedimentačních a korozních částic ze stěn potrubí (viz doporučení AWWA výše). Z tab. 1 je také vidět, že pro propláchnutí jednoho násobku objemu potrubí je potřeba u konvenčního proplachování větší množství vody. Výpočet jsme provedli na základě doby proplachování úseku s nejnižší rychlostí.

Obr. 3 Přehledná situace schematizovaného vodovodu. Tloušťkou čáry je znázorněn průměr potrubí (DN 400, 250, 150 a 100 mm). Základní čtverec má rozměr 100 x 100 m.

Tlaky vodního sloupce v okolí hydrantů během jednosměrného proplachování výrazně poklesly na minimální úroveň 27,3 m v. s. v proplachovaném úseku. Nejnižší tlak je v místě napojení hydrantu. V případě lokalit s nízkými tlaky, s kombinací nízké a výškové zástavby, nebo s kopcovitým terénem, může jednosměrné proplachování způsobit dočasné snížení tlaků pod potřebnou úroveň. To by mělo být zohledněno při vytváření proplachovacího plánu.

Porovnávací kritérium pro určení doby trvání proplachování bylo u konvenčního přístupu 1x objem všech přilehlých 100 metrových úseků směrujících k hydrantu a u jednosměrného přístupu 1x objem 300 dlouhého jednosměrného úseku. Samotný proplach 1x objemu potrubí trvá u obou přístupů cca 2 až 2,5 minuty. Propláchnutí 300 m dlouhého úseku trvá přibližně stejně dlouho, jako propláchnutí tří nebo čtyř přilehlých úseků, je ovšem dosaženo výrazně vyšších rychlostí vody při proplachování. Celkově trvá jednosměrné proplachování delší dobu kvůli přípravným pracím spojených s manipulacemi na sítí – uzavřením a otevřením bočních řadů pro vytvoření jednosměrného proudění.

Ekonomickou efektivitu jednosměrného proplachování demonstruje snížení spotřeby vody. Celkem jsme u konvenčního proplachování spotřebovali pro výměnu jednoho objemu přilehlých úseků potrubí 8,0 m3 a u jednosměrného proplachování pouze 4,8 m3 vody, tj. o 41 % méně vody.

V  obrázcích 4, 5, 6, 7 a 8 jsou graficky zobrazené výsledky simulačních výpočtů pro běžný stav zásobování vodou a pro obě varianty proplachování.

Obr. 4 Přehledný podélný profil za běžného zásobování

Jak je vidět z obr. 4, při běžném zásobování vodou jsou rychlosti proudění vody v rozvodné síti většinu času malé a díky tomu nedochází k významnému poklesu tlaků. Síť uváděná v příkladu má předimenzované potrubí, takže k výrazným změnám nedochází ani při běžném špičkovém odběru z vodovodní sítě. Tlaky se pohybují okolo 66 m v.sl. a rychlosti v rozvodném potrubí jsou velmi nízké, pouze v přiváděcím řadu dosahuje rychlost do 0,2 m.s-1.

Na obr. 5.a je příklad konvenčního proplachování, kdy jsme otevřeli hydrant H1. Rychlosti proudění vody v přilehlých úsecích k hydrantu H1 dosáhly 0,8 resp. 1 m.s-1 a tlak poklesl na 61,4 m v. sl. Průběh tlaků doplňuje přehledný podélný profil na obr. 5.b. Na obr. 6.a je zobrazena situace proudění s otevřeným hydrantem H2 při konvenčním proplachování. Rychlosti dosáhly 0,6 až 0,9 m.s-1, tlaky poklesly na 61,8 m v.sl., a na přehledném podélném profilu je zobrazen průběh tlaků při tomto konvenčním proplachování hydrantem H2.

Na další sérii obrázků jsou zobrazeny situace a přehledné podélné profily za jednosměrného proplachování hydranty H1 a H2. Ze situace na obr. 7.a je vidět, že při jednosměrném proplachování hydrantem H1, kdy jsou uzavřeny všechny boční řady a také pokračování tohoto řadu dále, dosahuje rychlost proudění v proplachovaném 300 m dlouhém úseku  2,4 m.s-1 a tlak v místě napojení hydrantu poklesl na 23,2 m v.sl. Jak je vidět na přehledném podélném profilu na obr. 7.b , při jednosměrném proplachování se jedná o maximální využití tlakového potenciálu pro proplachování. Při tomto proplachování je nutné uzavřít sedm šoupátek na neproplachovaných úsecích.

Závěrečná série obrázků představuje stav za jednosměrného proplachování hydrantem H2. V tomto případě uzavřeme pouze pět šoupátek. Jak je vidět na situaci na obr. 8.a, dosáhla rychlost v proplachovaném 300 m dlouhém úseku 2,3 m.s-1 a tlak poklesl na 27,3 m v.sl. Z přehledného podélného profilu na obr. 8b je opět vidět využití tlakového potenciálu pro propláchnutí vodovodní sítě.

Obr. 5.a Situace při konvenčním proplachování, hydrant H1. Maximální rychlosti dosahují 1,0 m.s-1 a minimální tlaky 61,4 m v. s.

Obr. 5.b Přehledný podélný profil při konvenčním proplachování hydrantem H1

Obr. 6.a Situace při konvenčním proplachování, hydrant H2. Maximální rychlosti dosahují 0,9 m.s-1 a minimální tlaky 61,8 m v. s.

Obr. 6.b Přehledný podélný profil při konvenčním proplachování hydrantem H2

Obr. 7.a Situace při jednosměrném proplachování, hydrant H1. Maximální rychlosti dosahují 2,4 m.s-1 a minimální tlak 28,2 m v. s.

Obr. 7.b Přehledný podélný profil při jednosměrném proplachování hydrantem H1

Obr. 8.a Situace při jednosměrném proplachování, hydrant H2. Maximální rychlosti dosahují 2,3 m.s-1 a minimální tlak 27,3 m v.

Obr. 8.b Přehledný podélný profil při jednosměrném proplachování hydrantem H2

V obou popisovaných příkladech jednosměrného proplachování neklesly tlaky pod úroveň, potřebnou pro zajištění nepřerušeného zásobování vodou. Ve složitějších případech, ve členitém terénu nebo při výskytu výškových budov je nutné pečlivě proplachování naplánovat tak, aby nedošlo k narušení dodávky vody.

Závěr
Jak je z příspěvku zřejmé, je jednosměrné proplachování vodovodní sítě ve většině případů vhodnějším způsobem proplachování vodovodní sítě. Umožňuje řídit směr proplachování, dosahovat vyšších proplachovacích rychlostí a má menší spotřebu vody než konvenční proplachování. Na druhé straně vyžaduje větší počet manipulací na síti. Pokud je jednosměrné proplachování vodovodní sítě součástí preventivní péče o vodovod, není nutné provádět v rámci preventivní péče další manipulace na síti.

Význam jednosměrného proplachování jsme předvedli na výsledcích simulačních výpočtů, provedených naším vlastním programem. Za pomoci simulačního modelu vodovodu je možné rychle a dobře sestavit proplachovací plán a ověřit vhodnost proplachování. Výsledky zkalibrovaného simulačního modelu mohou dokonce v případě běžného proplachování nahradit fyzikální měření průtoku hydrantem a mohou pomoci spočítat množství vody, spotřebované pro proplachování a tak proplachovací kampaň dobře naplánovat.

Společnost Aquion se zabývá vývojem software pro výpočty vodovodních sítí, který se jmenuje SiteFlow a zároveň provádí výpočty různého druhu, ať v souvislosti s řízením tlaků a průtoků, prodlužováním životnosti infrastruktury, vylepšováním kvality nebo stanovením kapacit požárních hydrantů. V tomto oboru patříme mezi nejlepší na světě. Pokud budete chtít, můžete naše služby využít.

Centrum pomoci

Literatura
Bellevue Fire (2012): Confidence Testing for Fire Hydrants. A Guide to the Maintenance, Testing, and Marking of Private Fire Hydrants. Fire Prevention Bureau.
Brand, B. (2014): Unidirentional Flushing: A Guide to a Cleaner Water. The design, process, and practical implementation of a Uni-Diretional Flushing Program for Operators. EPCOR Water Services.
Kolář, V.; Patočka, C. a Bém, J.:(1983): Hydraulika. SNTL Praha, 1. vydání, 480 s.
Sandusky (2014): Fire hydrant Flushing and Flow Testing. Division of Water Distribution, Department of Water Services, City of Sandusky, Ohio,
SiteFlow (2014): Manuál programu. Aquion, s.r.o. Praha

Vybrané příklady námi realizovaných projektů:

Posouzení distribuce vody ve městě Sereď

Posouzení kanalizace ve městě Tatranská Lomnica

Generel odvodnění města Bruntál

Rekonstrukce ul. 1. Máje ve Vimperku

Jak si ulehčit život a ušetřit práci při projektování vodovodů, kanalizací a dalších sítí?

Vytvořeno: 3. červen 2015

Generel vodovodu je celým názvem generelní dlouhodobý plán rozvoje zásobování vodou. Generel kanalizace představuje generelní dlouhodobý plán rozvoje odvodnění města. Význam generelů tkví v tom, že umožňují v dlouhodobém horizontu plánovat rozvoj systémů zásobování vodou či odvádění splaškových a srážkových vod z města co nejlepším způsobem s minimalizací investičních a provozních nákladů. Zjednodušeně řečeno, generel nám umožňuje koncepčně zvolit optimální a co nejlevnější řešení rozvoje zásobování vodou a odvádění splaškových a srážkových vod.

Online simulační model vodovodu

Prostředky a podklady pro sestavení generelu vodovodu

Generel zásobování vodou vychází užším pojetí zejména z:
-    Územního plánu a předpokladů dlouhodobého urbanistického rozvoje lokality, vývoj počtu obyvatel, struktury průmyslu, obchodu a služeb ad.
-    Odhad vývoje potřeby vody, analýza ztrát vody a jejich vývoje
-    Informacích o dostupných vodních zdrojích a jejich kapacitě
-    Informacích a stávajících potrubí a objektech, často z GIS provozovatele nebo vlastníka
-    Simulačního modelu, zkalibrovaného a ověřeného ve variantě pro současný stav a výhledový stav, ideálně časově proměnného
-    Návrhu opatření pro vylepšení stávajícího stavu a pro zajištění rozvoje lokality

Prostředky a podklady pro sestavení generelu odvodnění města:

-    Územní plán atd., odhad vývoje počtu obyvatel a potřeby vody, včetně podkladů z GIS je obdobný s generelem vodovodu
-    Dále jsou to informace o vodnosti a kvalitě vody v jednotlivých recipientech, eventuálně o vhodnosti území z hlediska zasakování srážkových vod
-    Informace o velikosti návrhových srážek v lokalitě
-    Podobně jako u vodovodu potřebujeme hydrodynamický simulační model, zkalibrovaný a ověřený pro současný stav, který umožní modelovat také kvalitu vody.
-    Návrhy opatření pro vylepšení stávajícího stavu a pro zajištění rozvoje území

V širším pojetí generely zahrnují také:

-    Analýzu a vyhodnocení rizikových faktorů a návrhy na eliminaci významným rizik
-    Informace o stavu potrubí, objektů a jejich částí včetně sestavení plánů obnovy

Generel se ve svém výsledku zabývá návrhy alternativ rozvoje systémů zásobování vodou a odvodnění měst, který vychází z dobré znalosti stávajícího stavu. Navrhuje rozvoj jak extenzivní, tedy zvětšování obsluhovaného území, tak intenzivní, tj. zkvalitňování obsluhy stávajícího území.

Vytvořeno: 4. listopad 2010

V rámci semináře Obnova a životnost vodohospodářské infrastruktury, který se konal 8. 9. 2010, jsme vydali Sborník semináře (ISBN 978-80-254-8016-8).

Číst dál: Sborník ze semináře Životnost a obnova...

Vytvořeno: 29. červenec 2009

Albuquerque, NM – 20.5.2009 – Malá, střední a velká zařízení na výrobu směsných oxidantů obdržela certifikát od Japonské vodárenské asociace (JWWA) s pomocí společnosti Sojitz Corporation, jedné z největších obchodních společností v Japonsku. Systémy Aquion AquiCare jsou první generátory pro výrobu dezinfekce v místě certifikované JWWA.

Systémy Aquion AquiCare byly podrobeny testům na vyluhování materiálů a přidáním různých chemikálií. Analýza výsledků ukázala, že všechny systémy splňují technické požadavky, standardy výroby a jakosti společnosti JWWA, stejně jako certifikační pokyny uvedené v „Certifikačním manuálu pro výrobu chemikálií v místě použití“.

Číst dál: Systém Aquion AquiCare obdržel certifikát...