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

Charakterystyczne wielkości zapotrzebowania na wodę Wydajność wodociągu – dobowa zdolność produkcyjna systemu (m3/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 [m3/d] Qr = Qdśr x 365 [m3/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 [m3/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 [m3/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 [dm3/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; M0 – 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 [dm3/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.iOŚ, 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