OBLICZANIE ZAPOTRZEBOWANIA WODY Wykad nr 2 Systemy zaopatrzenia

OBLICZANIE ZAPOTRZEBOWANIA WODY Wykład nr 2 „Systemy zaopatrzenia w wodę”

Charakterystyczne wielkości zapotrzebowania na wodę • Wydajność wodociągu – dobowa zdolność produkcyjna systemu (m 3/d); nie może być ona mniejsza od maksymalnego dobowego zapotrzebowania na wodę brutto • Qbr – zapotrzebowanie na wodę brutto, określa ilość wody niezbędną do: – zaspokojenia potrzeb wszystkich grup odbiorców na terenie objętym zasięgiem wodociągu i wymagających wody o podobnych parametrach jakościowych – pokrycia zapotrzebowania na wodę do celów technologicznych wodociągu wraz ze stratami wody w sieci i wodą zużywaną do płukania sieci i zbiorników wodociągowych

Charakterystyczne wielkości zapotrzebowania na wodę • Qdśr – średnie dobowe zapotrzebowanie na wodę, ustalone na podstawie wskaźników jednostkowego zapotrzebowania wody na wszystkie przewidziane cele [m 3/d] • Qr = Qdśr x 365 [m 3/rok] – roczne zapotrzebowanie wody, określa przewidywane sumaryczne zapotrzebowanie wody w ciągu roku; jest wykorzystywane m. in. do obliczania danych i kosztów gospodarki wodociągowej • Qdmax = Qdśr x Nd [m 3/d] – maksymalne dobowe zapotrzebowanie na wodę, tj. największe przewidywane zapotrzebowanie dobowe w ciągu rozpatrywanego roku; jest wykorzystywane m. in. do projektowanie wielkości ujęcia, przewodów tranzytowych, zbiorników początkowych przepływowych itp. (z uwzględnieniem potrzeb własnych, strat na ujęciu, stacji uzdatniania itp. )

Charakterystyczne wielkości zapotrzebowania na wodę • Qhmax = (Qdmax: 24) x Nh [m 3/h] – maksymalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę, czyli największe z godzinowych rozbiorów wody w dobie o maksymalnym zapotrzebowaniu na wodę; jest podstawą projektowania m. in. sieci wodociągowej magistralnej i rozdzielczej oraz pompowni wodociągowych nie współpracujących ze zbiornikami wodociągowymi • Współczynniki nierównomierności – charakteryzują zmienność zapotrzebowania na wodę w cyklu rocznym i dobowym dobowej: godzinowej:

Obliczanie zapotrzebowania na wodę • wskaźnik jednostkowego zapotrzebowania na wodę – q [dm 3/Mk, d] – może być ustalony na podstawie danych statystycznych z miast i osiedli wyposażonych w wodociąg, o wielkości i charakterystyce odpowiadającej projektowanemu systemowi, lub na podstawie obowiązujących wytycznych lub norm • liczba mieszkańców w okresie perspektywicznym (n = 20 -30 lat) lub kierunkowym (n = 40 -50 lat), przyjętym jako docelowy etap budowy wodociągu – Mn [Mk]

Obliczanie zapotrzebowania na wodę • liczbę mieszkańców w okresie perspektywicznym lub kierunkowym można ustalić w oparciu o analizę danych demograficznych (ze wzoru na procent składany) gdzie: Mn – liczba mieszkańców po n latach; M 0 – początkowa liczba mieszkańców p – roczny przyrost liczby mieszkańców [%]

Określanie zapotrzebowania na wodę metodą wskaźników sumarycznych • ma zastosowanie w opracowaniach studialnych i koncepcyjnych o charakterze ogólnym • polega na zastosowaniu wskaźników jednostkowego zapotrzebowania na wodę uwzględniających łączne potrzeby wodne w przeliczeniu na 1 mieszkańca • wskaźniki sumaryczne ustala się na podstawie badań analityczno-statystycznych dotychczasowego poziomu zużycia wody, jego dynamiki oraz przewidywanych trendów wynikających z sytuacji społeczno-gospodarczej

Określanie zapotrzebowania na wodę metodą wskaźników sumarycznych q – sumaryczny wskaźnik zapotrzeb. na wodę odczytany z wykresu M – liczba mieszkańców

Określanie zapotrzebowania na wodę metodą wskaźników scalonych • łączne zapotrzebowanie na wodę liczy się jako sumę cząstkowych potrzeb określonych grup odbiorców, określonych na podstawie wskaźników scalonych przypisanych poszczególnym grupom gdzie: qi – scalony wskaźnik zapotrzebowania wody dla i-tej grupy odbiorców i – kolejne grupy odbiorców (mieszkalnictwo, usługi, przemysł itp. ) M – liczba mieszkańców jedn. osadn. • stosuje się przy opracowywaniu planów ogólnych i założeń techniczno-ekonomicznych budowy lub rozbudowy wodociągu

Określanie zapotrzebowania na wodę metodą wskaźników szczegółowych • umożliwia najdokładniejsze określenie zapotrzebowania na wodę • bilans jest sporządzany za pomocą szczegółowych wskaźników zapotrzebowania na wodę określonych dla poszczególnych grup odbiorców i na różne cele gdzie: qi – szczegółowy wskaźnik zapotrzeb. na wodę [dm 3/d, JO] dla określonej i-tej grupy odbiorców (lub potrzeb) LJOi – liczba jednostek odniesienia odpowiadająca określonej grupie odbiorców lub określonym celom

Nierównomierność zapotrzebowania na wodę • w metodzie ze wskaźnikami sumarycznymi – Nd = 1, 3 dla aglomeracji miejskich – Nd = 1, 4 dla pozostałych terenów zurbanizowanych • w metodzie ze wskaźnikami scalonymi i szczegółowymi – współczynniki nierównomierności dobowej i godzinowej ustala się indywidualnie (na podstawie wytycznych technicznych, normatywów krajowych i europejskich lub bazy wiedzy) dla poszczególnych grup odbiorców i potrzeb

Zmienność rozbioru wody Krzywa czasów trwania dobowych rozbiorów wody w aglomeracji ponad 600 tys. mieszk.

Symulacja rozkładu godzinowego zużycia wody

Rozkład godzinowego zużycia wody w oparciu o model symulacyjny

Dobór wskaźników jednostkowego zapotrzebowania na wodę • Wytyczne techniczne projektowania wielkości wodociągu komunalnego w zakresie zapotrzebowania wody; Zał. do Rozp. Min. Gosp. Kom. z 14. 02. 1966 • Wytyczne techniczne do programowania zapotrzebowania wody i ilości ścieków w miejskich jednostkach osadniczych; Min. Adm. Gosp. Teren. i. OŚ, 1978 • Wytyczne do programowania zapotrzebowania wody i ilości ścieków w miejskich jednostkach osadniczych; Inst. Gosp. Przestrz. i Kom. , 1991 • Rozp. Min. Infrastruktury w sprawie określania przeciętnych norm zużycia wody; 14. 01. 2002

Porównanie wartości wskaźników jednostkowego zapotrzebowania wg różnych wytycznych