Paweł Suchorab, Beata Kowalska, Dariusz Kowalski
Lublin University of Technology
Streszczenie
W skali światowej, uszkodzenia i awarie nieodłącznie towarzyszą procesowi eksploatacji sieci wodociągowej. W ostatnich latach, minimalizacja strat wody, spowodowanych przeciekami z przewodów, stała się priorytetowym celem przedsiębiorstw zarządzającym systemami dystrybucyjnymi. Stąd też, metody i sposoby wykrywania przecieków przewodów wodociągowych uległy znacznemu rozwojowi. Jednakże, wiele z obecnie proponowanych metod jest niedostępnych dla przedsiębiorstw wodociągowych o ograniczonym budżecie. Obserwacja wypływu wody na powierzchnię terenu wzdłuż trasy wodociągu jest wciąż jedną z najprostszych i najtańszych wykorzystywanych metod. Wypływ wody na powierzchnię może nastąpić bezpośrednio po awarii lub w dużym odstępie czasu. Zdarza się również, że wypływ wody na powierzchnię nie wystąpi nigdy. Poza kosztami finansowymi, awarie przewodów wodociągowych powodują również konsekwencje społeczne, które mogą zagrażać zdrowiu, a nawet życiu, ludzi. Charakterystyka przepływu wody w gruncie jest zagadnieniem złożonym i zależy od wielu, zarówno zewnętrznych jak i wewnętrznych, czynników. Złożoność i różnorodność transportu wody w gruncie czyni obserwacje doświadczalne tego zjawiska trudnymi, zaś wnioski wyciągane na podstawie obserwacji mogą nie mieć charakteru uniwersalnego i ogólnego. Zakres prezentowanego artykułu obejmował analizę numeryczną wypływu wody po awarii przewodu wodociągowego przeprowadzoną w programie FEFLOW v 5.3. Analizę przeprowadzono dla różnych wariantów, różnicując zarówno powierzchnię otworu, jak i jego lokalizację względem osi przewodu wodociągowego. Uzyskane wyniki zostały poddane empirycznej weryfikacji w oparciu o pomiary laboratoryjne czasu pomiędzy awarią przewodu wodociągowego, a momentem wypływu wody na powierzchnię. Wyniki przeprowadzonej analizy sugerują, że zarówno rozmiar otworu jak i jego lokalizacja względem osi przewodu, nie wpływają znacząco na czas wypływu wody na powierzchnię. Jednakże, większe wartości czasu były obserwowane dla mniejszych wielkości otworów. Po przeprowadzeniu empirycznej weryfikacji wyników symulacyjnych, zauważono, że bezpośredni związek pomiędzy zmierzonymi i obliczonymi wartościami czasu był odnotowany jedynie dla pierwszego powtórzenia eksperymentu. Należy podkreślić, że zarówno model numeryczny jak i stanowisko laboratoryjne nie odzwierciedlały rzeczywistych warunków w sposób dokładny, ze względu na niezbędne uproszczenia jakie należało przyjąć celem symulacji komputerowej lub fizycznej doświadczenia.
Słowa kluczowe
awaria przewodu wodociągowego, czas wypływu wody, FEFLOW
Numerical Investigations of Water Outflow After the Water Pipe Breakage
Key words
water pipe failure, water outflow time, FEFLOW
Pełny tekst / Full text
PDF (English)
