Оценка надежности снабжения водой потребителей с учетом сезонных изменений условий функционирования системы подачи и распределения воды

Цель – исследование надежности снабжения потребителей водой в условиях сезонных изменчивости водопотребления и интенсивности аварийных ситуаций на водопроводных сетях. В работе продемонстрировано, что показатели надежности в летний и зимний периоды работы систем подачи и распределения воды (СПРВ) имеют отличительные особенности. Для организации бесперебойного снабжения потребителей водой необходимо учитывать сезонную изменчивость показателей коэффициента готовности и вероятности безотказного снабжения водой потребителей (K_j, Р_j) и добиваться оптимальных условий функционирования СПРВ в каждом исследуемом периоде их эксплуатации. Анализ статистической информации о потреблении воды за предыдущие периоды эксплуатации и оценка аварийности в СПРВ позволяют сделать прогнозы и составить модели функционирования СПРВ на последующие периоды их эксплуатации. На примере системы водоснабжения микрорайона Иркутск-II города Иркутска на основе разработанной методики оценки эксплуатационной надежности, электронных моделей и программы для ЭВМ проведено исследование показателей надежности СПРВ при различных режимах эксплуатации. Также изучено влияние интенсивности аварийных ситуаций в СПРВ (в количественном и хронологическом порядке) на отборы воды потребителями и их группами в течение сезона, года, в зависимости от территориального размещения абонентов в сети. На фактическом примере доказано влияние вышеперечисленных факторов на надежность обеспечения потребителей водой. По результатам исследования рекомендуется эксплуатационным организациям осуществлять контроль за изменением указанных показателей надежности в течении сезонов года, что, в свою очередь, позволит оценивать работоспособность, режимную управляемость системы и обеспечит возможность повышения эффективности при оптимизации развития и реконструкции СПРВ.

1. Muniyappa N. C. Improving the performance of Public Water Utilities - A case study of Bangalore / BWSSB Presentation. 14 p. URL: https://www.un.org/esa/sustdev/sdissues/water/workshop_asia/presentations/muniyappa.pdf (11.09.2021).

2. Development plan for water supply and sewerage infrastructure / Experts Group for Water Supply and Sewerage (GEUK). Peja, 2008. 49 p.

3. Holas J. Development Plan of Water Supply and Sewerage in the Hradec Kralove Region // PROJECTS, the BEST. 2006. p. 38-40.

4. Kloss H., Roman M. Ogólne problemy niezawodności systemów wodociągowych i kanalizacyjnych // Gaz Woda Techn Sanit. 1974. Vol. 48. p. 302-304.

5. Ильин Ю. А. Расчет надежности подачи воды. М.: Стройиздат, 1987. 320 с.

6. Гальперин Е. М. Надежностные расчеты кольцевых водопроводных сетей // Водоснабжение и санитарная техника. 2003. № 3. С. 26–29.

7. Ступина Л. А., Чупин В. Р. Проблема нормирования надежности водоснабжения потребителей в задачах проектирования систем транспорта воды // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Киев: УМК ВО, 1989. С. 171–174.

8. Абрамов Н. Н. Надежность систем водоснабжения. М.: Стройиздат, 1979. 232 с.

9. Шопенский Л. А., Юрьева И. П. Построение расчетных графиков водопотребления // Водоснабжение и санитарная техника. 1985. № 11. С. 25–27.

10. Шопенский Л. А. Аналитическое описание режимов водопотребления и построение аналитических расчетных графиков // Сб. научных трудов. Вып. I. М.: ОНТИ ЦНИИЭП инженерного оборудования, 1975. C. 28–34.

11. Карамбиров С. Н. Математическое моделирование систем подачи и распределения воды в условиях многорежимности и неопределенности: монография. М.: МГУП, 2004. 197 с.

12. Чупин Р. В., Душин А. С. Оценка надежности обеспечения потребителей водой // Водоснабжение и санитарная техника. 2017. № 12. С. 35–44.

13. Чупин В. Р., Душин А. С. Оценка надежности обеспечения потребителей водой. Разработка показателей надежности водоснабжения потребителей // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2019. Т. 9. № 3. С. 578–593. https://doi.org/10.21285/2227-2917-2019-3-578-593.

14. Чупин В. Р., Душин А. С. Оптимизация параметров новых и реконструируемых систем подачи и распределения воды с учетом бесперебойного водоснабжения потребителей // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2019. Т. 9. № 4. С. 790–803. https://doi.org/10.21285/2227-2917-2019-4-790-803.

15. Сеннова Е. В., Кирюхин С. Н. Методика и алгоритм расчета надежности тепловых сетей при разработке схем теплоснабжения городов [Электронный ресурс] / ОАО «Газпром промгаз». Москва, 2013. URL: https://www.rosteplo.ru/Npb_files/metod_1590.pdf (12.08.2021).

16. Дерюшева Н. Л., Дерюшев Л. Г. О нормировании надежности и производительности сооружений систем водоснабжения // Водоснабжение и санитарная техника. 2011. № 11. С. 48–51.

17. Найманов А. Я. Особенности оценки надежности кольцевой водопроводной сети // Водоснабжение и санитарная техника. 2006. № 12. С. 11–16.

18. Чупин Р. В., Мелехов Е. С. Развитие теории и практики моделирования и оптимизации систем водоснабжения и водоотведения: монография. Иркутск: ИрГТУ, 2011. 323 с.

19. Чупин В. Р., Малевская М. Б. Выработка рекомендаций по минимизации последствий от аварийных ситуаций в системах водоснабжения // Водоснабжение и санитарная техника. 1994. № 4. С. 8–9.

20. Чупин В. Р., Душин А. С. Оценка и повышение эксплуатационной надежности системы подачи и распределения воды в микрорайоне Иркутск-II г. Иркутска // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2021. № 1 (31). С. 112–125. https://doi.org/10.21285/2227-2917-2021-1-112-125.

21. Чупин В. Р., Душин А. С. Оценка надежности систем подачи и распределения воды // Яковлевские чтения: сборник докладов XVI Международной научно-технической конференции, посвященной памяти академика РАН С. В. Яковлева (г. Москва, 15 марта 2021 г.). Москва: МИСИ – МГСУ, 2021. С. 254–264.

22. Hartley S., Harriss R. C., Blanchard T. Urban water demand and climat change // Nature Resource Forum. 1994. Vol. 1. p. 62. https://doi.org/10.1111/j.1477-8947.1994.tb00872.x.