ИЗВЕШТАЈ ОД ХИДРАУЛИЧКАТА АНАЛИЗА НА...
TRANSCRIPT
РЕЦ‐ I‐ 183/12
Скопје Август, 2012
Скопје Ноември, 2012
ИЗВЕШТАЈ
ОД ХИДРАУЛИЧКАТА АНАЛИЗА НА МАТЕМАТИЧКИОТ МОДЕЛ НА ВОДОСНАБДИТЕЛНИОТ СИСТЕМ НА ГРАД ДЕБАР
HEIдоо Скопје Јане Сандански 76
Аеродром, Скопје
tel:+389 2 2454 333
e‐mail:
www.hei.com.mk
РЕЦ‐ I‐ 183/12
ИЗВЕШТАЈ
ОД ХИДРАУЛИЧКАТА АНАЛИЗА НА МАТЕМАТИЧКИОТ МОДЕЛ НА ВОДОСНАБДИТЕЛНИОТ СИСТЕМ НА ГРАД ДЕБАР
УПРАВИТЕЛ ,
Д‐р Иванчо Ќаевски, дипл.град.инж.
Скопје Ноември, 2012
Објект: Водоснабдување Предмет: Хидрауличка анализа и моделирање на
водоснабдителен систем за град Дебар Име на проект: Прекугранично управување со водните ресурси,
Проект финансиран од ЕУ‐ Програма за меѓугранична соработка
Инвеститор: Регионален центар за животна средина (РЕЦ)‐
Канцеларија во Македонија Изработувач: Хидро Енерго Инженеринг ДОО Скопје Одговорен Д‐р Иванчо Ќаевски , дипл. град. инж. Проектант : Соработници: Александар Тодоровски, дипл.град. инж. Светлана Андонова, дипл.ел.инж. Место на изработка: Скопје Дата на изработка: 11.2012 Технички број: РЕЦ‐ I‐ 183/12
УПРАВИТЕЛ,
Д‐р Иванчо Ќаевски, дипл.град.инж
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
1
1. ВОВЕД ..................................................................................................................................................... 1
2. РАБОТА НА ВОДОСНАБДИТЕЛНИОТ СИСТЕМ ЗА ГРАДОТ ДЕБАР И ТЕКОВНА СОСТОЈБА НА
ЦЕВКОВОДИТЕ И ОБЈЕКТИТЕ .......................................................................................................................... 2
3. ИЗВРШЕНИ МЕРЕЊА ............................................................................................................................... 2
4. КАЛИБРАЦИЈА И ВЕРИФИКАЦИЈА НА МАТЕМАТИЧКИОТ МОДЕЛ НА ВОДОСНАБДИТЕЛНИОТ СИСТЕМ
ЗА ГРАД ДЕБАР ................................................................................................................................................ 5
ПРИСТАП ПРИ ПРОЦЕСОТ НА КАЛИБРАЦИЈА .................................................................................................................... 5
РЕЗУЛТАТИ ОД ПРОЦЕСОТ НА КАЛИБРАЦИЈА НА МАТЕМАТИЧКИОТ МОДЕЛ .......................................................................... 5
5. АНАЛИЗА НА ВОДОВОДНИОТ СИСТЕМ ПРИ РАЗЛИЧНИ СЦЕНАРИЈА ................................................... 15
ПОТРЕБИ ОД ВОДА СПОРЕД МЕРОДАВЕН БРОЈ НА ЖИТЕЛИ .............................................................................................. 16
Меродавен број на жители .......................................................................................................................... 16
Меродавни количини на вода ....................................................................................................................... 19
Среднодневна потрошувачка на вода ........................................................................................................ 19
Максимална дневна потрошувачка ............................................................................................................ 19
Минимална дневна потрошувачка ............................................................................................................. 20
Минимална часова потрошувачка .............................................................................................................. 20
Пожарни количини ......................................................................................................................................... 20
6. СУМИРАЊЕ НА РЕЗУЛТАТИТЕ И РАЗГЛЕДУВАЊЕ НА ВАРИЈАНТНИТЕ РЕШЕНИЈА ЗА СТАБИЛИЗАЦИЈА
НА РАБОТАТА НА ВОДОВОДНИОТ СИСТЕМ .................................................................................................. 21
7. АНАЛИЗА НА СТАЦИОНАРНИТЕ И НЕСТАЦИОНАРНИТЕ ТЕЧЕЊА НА ВОДОВОДНИОТ СИСТЕМ ........... 32
8. ПРЕПОРАКИ ЗА ПРИОРИТЕТНИ КРАТКОРОЧНИ И СРЕДНОРОЧНИ РЕШЕНИЈА ЗА СТАБИЛИЗАЦИЈА НА
ВОДОВОДНИОТ СИСТЕМ .............................................................................................................................. 37
9. СПЕЦИФИКАЦИЈА НА МЕРНО‐РЕГУЛАЦИОНА ОПРЕМА ....................................................................... 40
РЕДУКТОРИ НА ПРИТИСОК ......................................................................................................................................... 40
ЕМВ ‐ ЕЛЕКТРОМАГНЕТЕН МЕРАЧ НА ПРОТОК .............................................................................................................. 41
10. СКАДА СИСТЕМ ................................................................................................................................. 43
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
1
1. Вовед
Општина Дебар се наоѓа во западниот дел на Македонија покрај самата граница со Република
Албанија. Општината е сместена на Дебарското Поле помеѓу падините на планината Дешат,
Дебарското Езеро и долината на реката Црн Дрим. Според последниот направен попис
општината брои оклолу 19542 жители, со просечна густина на населеност 134.15 жители/км2. Од
вкупниот број на население во општината, во градот Дебар живеат околу 15000 жители, додека
останатите се во селските населби. Седиште на општината е градот Дебар, а во состав на
општината влегуваат и следниве населени места: Бањиште, Горно Косоврасти, Долно Косоврасти,
Кривци, Отишани, Рајчица, Селокуќи, Татар Елевци, Хаме, Могорче, Џепиште, Осој и Гари.
На територијата на општина Дебар, Дебарското езеро е најзначајниот белег во хидрографска
смисла. Освен што се користи како хидроенергетски потенцијал, претставува и значаен
потенцијал за наводнување на земјоделските површини, а исто така се користи и за развој на
туризмот.
Општината Дебар воглавно со вода за пиење се снабдува од извори. Водоснабдувањето на
населението од градот Дебар е од изворот Росоки кој е оддалечен 20км од градот. Од изворот се
зафаќаат 200л/сек и по гравитационен пат се дистрибуираат до потрошувачите. Останатите
населени места од општината имаат сопствени водоснабдителни системи.
Во рамките на Проектот за прекугранично управување со водни ресурси, финансиран од
Европска Унија, Јавното претпријатие Стандард Дебар изврши набавка на софтвер за
хидрауличко моделирање на водоводната мрежа за град Дебар‐ WaterCAD. Како дел од
проектот исто така беа одржани обуки на вработени во ЈКП Стандард‐ Дебар и од Комуналното
претпријатие од Пешкопеа‐ Албанија за користење на софтверот, а треба и да се изготви
финален извештај за анализата на работа на водоснабдителниот систем на град Дебар, што е
предмет на овој документ.
Извештајот содржи опис на објектите и цевководите, а истовремено и дава информации за
работата на системот. Во Извештајот се дадени резултатите од извршеното хидрауличко
моделирање на водоснабдителниот систем, односно извршената калибрација и верификација,
како и анализа на системот при различни сценарија. Добиените резултати се сумирани и
разгледувани се варијантни решенија за стабилизација на работата на водоводниот систем.
За подобрено и непречено функционирање на водоснабдителниот систем предложени се
приоритетни краткорочни и среднорочни решенија кои би имале оптимален учинок во
подобрувањето на ефикасноста на системот.
Извршена е селекција на мерно‐регулациона опрема, а за понатамошно успешно следење
(мониторирање) на состојбите во мрежата како и управување со истата истакната е потребата од
имплементација на Supervisory Control And Data Acquisition‐ SCADA систем.
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
2
2. Работа на водоснабдителниот систем за градот Дебар и тековна состојба на цевководите и објектите
Водоснабдувањето во градот Дебар се врши од изворот Росоки (1012 м.н.в.) кој е оддалечен
20км од градот. Од овој извор се зафаќаат 200л/сек и се дистрибуираат по гравитационен пат до
потрошувачите. Овој извор се карактеризира со голема издашност 500‐5000 л/сек и со висок
квалитет на вода. Попатно од изворот Росоки се водоснабдува населба Могорче, село Долно
Косоврасти, Општина Жупа и комерцијални потрошувачи (Кнауф, Сепарација Дукас, Еуро Гипс,
Кораб, Хотел Термал).
Доводот на вода од каптажата до првиот резервоар R1 (788.5 м.н.в. и V=500м3) е низ челичен
цевковод Ø 355мм. Од овој резервоар по гравитационен пат водата се распределува во два
правци. Едниот е до резервоарот R2 (712 м.н.в. и V=750м3) со кој се водоснабдува ниската зона и
до стариот резервоар R3 (720 м.н.в. и V=100м3) со кој се водоснабдува високата зона.
Резервоарот Р3 со В=100м3 е во многу лоша состојба. Високата зона не е целосно издвоена од
ниската зона и исто така во оваа зона се забележани значителни губитоци на вода. За
водоснабдување на одреден број корисници во високата зона, кои не можат да се
водоснабдуваат од R3 извршено е зафаќање на водите од локални извори. Од резервоар R2
излегуваат три доводни линии за водоснабдување на ниска зона. Првата доводна линија е со
Ø200 мм која веднаш по излезот од резервоарот се дели на две линии со Ø 150 мм. Втората е со
Ø300 мм која го водоснабдува централното градско подрачје, населбите Коњани и Кенаница и
продолжува кон граничниот премин Блато со Република Албанија, а исто така и за населбите
Шулан и Спас. Третата е со Ø100 мм која ја водоснабдува фабриката Кнауф. Преливот од
резервоарот R2 преку челична цевка Ø323 мм се доведува до Дебарското Езеро, на кој што
попатно се приклучени некои објекти покрај езерото кои го користат преливот во ноќните
часови. Помеѓу двата резервоари R1 (V=500м3) и R2 (V=750м3) има изградено мала
хидроелектрана од 100КW.
Пред да се изгради зафатната градба на изворот “Росоки”, градот Дебар се водоснабдувал од
бунари покрај езерото.
Водоводната мрежа во стариот дел од градот е со несоодветни профили и е прилично застарена.
Во новите урбанизирани средини и централното гратско подрачје мрежата е прстенеста и е
изведена според соодветните технички прописи и стандарди.
Евидентна е појавата на загуби во водоснабдителниот систем, кои најчесто се загуби од
нерегистрирани количини на вода (диви приклучоци), загуби од неисправност на водомерите,
загуби поради честите интервенции на мрежата поради нејзината дотраеност, технички загуби,
загуби од паушална пресметка на потрошена вода итн.
3. Извршени мерења
За целта на калибрирање на математичкиот модел на водоснабдителниот систем за
градот Дебар, извршени се континуирани мерења во периодот од 18.10 до 23.10.2012, каде
мерените податоци се состојат од податоци за протечни количини како и работни притисоци во
мрежата. Во продолжение прикажана е слика со мерните места во градот.
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
3
протек притисок
1
2 3
1
2
34
11
10
9
6
14
1
8
4
9 12
5
6
5
7
8
7
13
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
4
Приказ на карактеристични мерни места
10
11
12
13
14
15
16
17
15:41:49
16:31:49
17:21:49
18:11:49
19:01:49
19:51:49
20:41:49
21:31:49
22:21:49
23:11:49
0:01:49
0:51:49
1:41:49
2:31:49
3:21:49
4:11:49
5:01:49
5:51:49
6:41:49
7:31:49
8:21:49
9:11:49
10:01:49
10:51:49
11:41:49
12:31:49
13:21:49
14:11:49
15:01:49
Protok (l/S) Ф 125 mm‐ul. 22 Dekemvri
Protok (l/s)
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
5
4. Калибрација и верификација на математичкиот модел на водоснабдителниот систем за град Дебар
Процесот на калибрација е неопходен чекор при анализирањето на постојните водоснабдителни
системи , за да се оцени дали и до кој степен математичкиот модел ја отсликува работата на
водоводниот систем. Калибрирацијата всушност претставува компаративен процес на споредба
на симулираните резултати со регистрираните од теренските мерења, и доколку е потребно
соодветно “подесување“ на компонентите на математичкиот модел на водоводниот систем
(рапавината на цевководите, распределбата на потрошувачката, статусот на одредени сервисни
вентили и сл.) се додека моделските и мерените податоци не се согласуваат во прифатливи
рамки. Процесот на калибрација е исто така неопходен чекор со цел да се добие “доверба” во
системот, односно да се има увид во работата на системот при разни работни сценарија.
Пристап при процесот на калибрација
Врз база на мерените протечни количини (мерно место 1, мерно место 2 и мерно место 7)
пресметана е дневната потрошувачката во градот за анализираниот период, и истата е соодветно
распределена притоа имајќи ги во предвид дополнителните мерења на протечните количини
извршени во градската мрежа. Процесот на калибрација е извршен во две фази, односно грубо и
фино калибрирање на моделот. Најпрвин е извршена таканаречена “груба калибрација“ на
математичкиот модел, каде мануелно се подесувани одредени параметри на моделот со цел да
се избегнат одредени големи несогласувања помеѓу мерените и моделските податоци, т.е. да се
олесни понатамошниот процес на калибрацијата. Овој процес всушност претставува итеративен
процес на проба и грешки, се додека не се намалат разликите помеѓу моделските и мерените
податоци во прифатливи граници. Потоа е извршено фино калибрирање на моделот, користејќи
го притоа пресметувачкиот модул DarwinCalibrator ‐ составен дел на софтверскиот пакет
WaterGEMS V8i со кој е извршена хидрауличката анализа на водоводниот систем. Истиот модул
овозможува автоматизирано калибрирање на компонентите на математичкиот модел за
однапред зададени критериуми и ограничувања.
Резултати од процесот на калибрација на математичкиот модел
Резултатите од процесот на калибрација споредбено се прикажани во продолжение каде со
графички прилози се споредени регистрираните и моделираните параметри од каде може да се
добие јасна слика за резултатите од процесот на калибрација на математичкиот модел за градот
Дебар.
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
6
споредба на протеци
МЕРНО МЕСТО 3 (MQ 3)
МЕРНО МЕСТО 5 (MQ 5)
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
7
МЕРНО МЕСТО 6 (MQ 6)
МЕРНО МЕСТО 7 (MQ 7)
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
8
МЕРНО МЕСТО 8 (MQ 8)
МЕРНО МЕСТО 9 (MQ 9)
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
9
споредба на работни притисоци
МЕРНО МЕСТО 1 (MМ 1)
МЕРНО МЕСТО 2 (MМ 2)
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
10
МЕРНО МЕСТО 3 (MМ 3)
МЕРНО МЕСТО 4 (MМ 4)
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
11
МЕРНО МЕСТО 5 (MМ 5)
МЕРНО МЕСТО 6 (MМ 6)
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
12
МЕРНО МЕСТО 7 (MМ 7)
МЕРНО МЕСТО 8 (MМ 8)
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
13
МЕРНО МЕСТО 9 (MМ 9)
МЕРНО МЕСТО 10 (MМ 10)
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
14
МЕРНО МЕСТО 13 (MМ 13)
МЕРНО МЕСТО 14 (MМ 14)
Од прикажаните резултати може да се заклучи дека параметрите на математичкиот модел на
водоводниот систем за градот Дебар се добро усвоени и како такви даваат резултати со
задоволителна точност, со што може да се констатира дека овој математички модел може да се
користи за дополнителни анализи на други состојби и сценарија кои се идентификувани како
можни во текот на експлоатација.
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
15
5. Анализа на водоводниот систем при различни сценарија
По извршената калибрација на математичкиот модел, истиот е анализиран при различни
работни сценарија. Најпрвин анализата е направена според новопроектирана состојба
(реконструкција на дел од водоводниот систем, односно промена на дијаметрите на одредени
цевководи идентификувани како клучни во зголемувањето на пропусната способност на
системот како и поставување на новопроектиран цевковод ДН 250 со должина од приближно
250м) и согласно се разгледувани работните притисоци во мрежата за таа состојба. Исто така
анализирани се карактеристичните состојби на системот, односно анализа при минимална но и
максимална дневна (часова) потрошувачка како и анализа со појава на пожар при максимална
потрошувачка, каде согласно Службен весник на Република Македонија за градови со број на
жители од 11 до 25 илјади, се предвидува појава на два иствремени пожари од 20л/с со
времетраење од 2 часа. Потоа е анализирана работата на системот со поставените редуктори на
притисок (при разни работни сценарија) за да се утврди ефектот на предвидените мерки врз
намалувањето на загубите на вода односно да се направи проценка на редуцираните количини
на вода како резултат на намалените притисоци во мрежата. За таа цел направена е соодветна
напредна хидрауличка анализа каде техничките загуби (истекувањата) се претставени во
зависност од работните притисоци во системот, согласно препораките на IWA (International
Water Association) методологијата. Согласно IWA методологијата истекувањата може да се
претстават како истекување низ отвор согласно конвенционалната теоретска хидраулика,
односно според релацијата
истекување низ отвор
коефициент на истекување низ отвор
површина на отвор
работен притисок
Сепак за симулација на истекувањата во математичкиот модел се користи малку поинаква
презентација на оваа формула каде зависноста е претставена на следниот начин
∗ каде
истекување низ отвор
коефициент на истекување т.н. emitter coefficient
работен притисок
емпириски експонент на истекување
Оваа формула е меѓународно прифатена како најсоодветна релација при анализа на загубите на
вода т.е. интерпретирање и моделирање на истекувањата. Главната задача односно предизвик
претставуваше определувањето на коефициентот но и експонентот на истекување. Иако за
очекување (според конвенционалната теоретска Хидраулика) е експонентот на истекување да
изнесува 0.5, сепак врз база на голем број на теренски мерења и лабораториски испитувања
извршени во Европа и светот докажано е спротивно.
∗ ∗ каде
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
16
Имено овој експонент најчесто се движи во рамките од 0.5 до 2.70. Истиот зависи од повеќе
фактори, пред се типот и дијаметарот на цевководите, големината и распоредот на работните
притисоци во мрежата, големината и формата на отворот односно пукнатината, бројот на
сервисни конекции, состојбата со постојната инфраструктура, начинот на изведба ‐
положувањето на цевководите, почвените услови и сл. Може да се забележи дека овој
експонент навистина зависи од многу фактори, но според голем број на препораки за анализа на
глобални водоснабдителни системи со различен тип на потрошувачка и цевководи истиот
изнесува приближно n=1.14, и како таков е искористен при хидрауличката анализата на
водоводниот систем на градот Дебар. Истиот укажува на големата осетливост на загубите од
работните притисоци во мрежата. Во рамките на овој Извештај приложена е и очекувана
проекција на намалени количини на истекувања како резултат на намалените притисоци.
Потреби од вода според меродавен број на жители
Меродавен број на жители
Во пресметките се разгледува перспективен период до 2040 година, односно
30 години, за кои се димензионираат новопредвидените објекти на системот
за водоснабдување на градот Дебар.
Број на жители (податоци од Државен завод за статистика)
Попис Жители
1981 12201
2002 14561
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
0 1 2 3 4 5 6 7 8
теоретска зависност на истекувањата од притисокот
актуелна (просечна) зависност на истекувањата од притисокот
ГРАФИЧКИ ПРИКАЗ НА ИСТЕКУВАЊАТА ВОЗАВИСНОСТ ОД ПРИТИСОКОТ
работен притисок
Q загуби Q загуби
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
17
Прираст на населението
= 0.85%
Nк ‐ краен број на жители
Nп ‐ почетен број на жители;
p – прираст на населението изразен во проценти;
n – амортизационен период на системот
Пресметки за краен број на жители
Број на жители
2010 2020 2030 2040
15576 16944 18433 20052
Графички приказ на бројот на жители
∗ 1100
1 ∗ 100
400
5400
10400
15400
20400
25400
2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045
N[жители]
T[год.]
Број на жители
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
18
Варијации на потрошувачката на вода
‐ Дневни варијации на потрошувачката на вода
Податоците за дневни варијации на потрошувачката на вода се дадени во наредната табела
р.бр. Населено
место
Месеци ∑
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 Дебар 4 5 7 8 9 10 12 13 11 9 7 5 100
Коефициенти на дневна нерамномерност на потрошувачката на вода
‐ За градски населби
* Коефициент на максимална дневна нерамномерност
а1 =Рmax / Psr Рmax = 12 % Psr = 100 / 12 = 8.33 %
а1 =1.40
* Коефициент на минимална дневна нерамномерност
а'1 =Рmin / Psr Рmin = 5 % Psr = 100 / 12 = 8.33 %
а'1 =0.60
0
2
4
6
8
10
12
14
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
P[%]
Т[месеци]
Дијаграм на дневни варијации на потрошувачката на вода
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
19
‐ Часови варијации на потрошувачката на вода
Податоците за часовите варијации на потрошувачката на вода се се превземени односно усвоени
согласно мерените податоци и калибрирањето на математичкиот модел.
Меродавни количини на вода
Меродавните количини вода се определени врз основа на среднодневните количини, според наведените формули.
Среднодневна потрошувачка на вода
den)/(6.60151000/20052300 30 mNQQ ki sr/den
Qo ‐ водоснабдителна норма (литри/жител/ден)
или специфичните потреби изразени во (л/с):
63.69360024
//
densrdensr
Qq (л/с)
Максимална дневна потрошувачка
84.8421/max/ 1 6015.61.4densrden QaQ (м3/ден)
1a ‐ коефициент на дневна нерамномерност
или специфичните потреби изразени во (л/с):
(л/с)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 4 8 12 16 20 24
час
а2
регистрирана часова нерамномерност за град Дебар
48.97360024
100084.8421
360024
max/max/
den
den
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
20
Максимална часова потрошувачка
0.41424
84.842118.1
max/max/ 2
24
denas~
QaQ (м3/час)
2a ‐ регистриран коефициент на часова нерамномерност
или специфичните потреби изразени во (л/с):
02.1153600
10000.414
3600
max/max/
as~as~
Qq (л/с)
as~max/q ‐ меродавна количина за димензионирање на дистрибутивната мрежа.
Минимална дневна потрошувачка
36.36096.60156.0/'min/ 1 densrden QaQ (м3/ден)
1'a ‐ коефициент на дневна нерамномерност
или специфичните потреби изразени во (л/с) :
78.41360024
10006.3609
360024
min/min/
den
den
Qq (л/с)
Минимална часова потрошувачка
73.8824
6.360959.0' min/
2min/ 24
denas~
QaQ (м3/час)
'2a ‐ коефициент на миинмална часова нерамномерност
или специфичните потреби изразени во (л/с) :
65.243600
10006.3609
3600min/
min/
асас
Qq ч
ч (л/с)
Пожарни количини
Според Правилникот за техничките нормативи за хидрантска мрежа за гаснење на пожари
(Табела 1), за населени места со број на жители од 11 до 25 илјади, во кои припаѓа и градот
Дебар, се прецизирани 2 истовремено активни пожари, каде за секој пожар најмала потребна
количина на вода е 20л/с.
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
21
6. Сумирање на резултатите и разгледување на варијантните решенија за стабилизација на работата на водоводниот систем
Во продолжение се прикажани излезните резултати (графички приложени) за анализираните
работни сценарија на работата на водоводниот систем за градот Дебар. Најпрвин е прикажана
новопроектираната состојба на системот, со зголемување на дел од дијаметрите и поставување
на новопроектиран цевковод ДН 250 во должина од приближно 250м. Може да се забележи
значитело подобрување во работните притисоци како резултат на овие промени согласно
зголемената “пропустна способност” на системот со имплементираните промени. Потоа се
прикажани параметрите на системот за разни состојби на потрошувачка со поставените
редуктори на притисок.
Максимални работни притисоци ‐ новопроектирана состојба без редукција на притисок ‐
регистрирана потрошувачка
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
22
Максимални работни притисоци ‐ новопроектирана состојба со редукција на притисок ‐ минимална потрошувачка Qmin.
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
23
Минимални работни притисоци ‐ новопроектирана состојба со редукција на притисок ‐ максимална потрошувачка Qmax.
MM_10
MM_9
MM_4
MM_3
MM_2
MM_11
MM_7
MM_8
MM_5
MM_6
MM_12
MM_15
MM_1
MM_13
MM_14
MQ_1
MQ_4
MQ_5MQ_7
MQ_6
MQ_8
MQ_9
MQ_2
MQ_3
2.40
3.65
4.39
0.26
6.67
0.26
4.10
4.95
2.62
2.35
2.55
5.27
5.17
5.17
5.20
3.83
4.06
5.02
4.684.73
1.66
0.29
4.60
4.31
4.35
4.47
2.78
2.85
2.90
2.66
4.34
4.45
4.09
3.06
4.53
3.60
3.42
4.18
4.95
4.87
2.59
3.39
3.12
3.22
2.57
6.02
5.89
2.66
4.08
3.66
3.86
1.31
4.49
4.55
4.28
2.39
2.70
2.75
2.59
3.13
8.39
2.49
2.89
2.97
2.60
3.43
4.47
4.50
3.66
2.12
3.92
3.50
1.81
1.61
2.432.50
5.11
2.34
4.28
4.61
5.00
(N/A)
(N/A)
3.41
4.171.73
4.43
1.88
2.92
2.75
8.75
4.70
3.29
4.97
3.51
4.69
6.82
4.45
4.50
4.90
3.85
6.50
3.30
3.06 2.94
1.39
4.41
0.90
4.78
3.443.56 2.59
4.91
2.62
3.04
3.18
3.10
5.30
3.94
4.88
4.674.82
5.15
2.65
2.73
3.67
3.533.30
3.15
3.51
2.222.37
5.01
4.184.36
4.28
4.41
2.993.06
4.71
3.062.68
5.445.98
5.68
6.40
3.12
3.63
3.53
4.84
4.69
4.90
6.41
2.772.70
3.043.41
2.812.70
4.74
5.034.97
2.502.57
2.872.84
4.20
4.61
4.53
4.95
0.26
4.20
4.84
7.79
5.89
PRV-6
PRV-5
PRV-9
PRV-3
PRV-10
PRV-2
T-3
T-2
T-1
R-1
R-5
FCV-4
FCV-1
FCV-3
Color Coding Legend
Junction: Pressure (Minimum) (bars)
<= 1.00
<= 2.00
<= 3.00
<= 4.00
Other
Извештај од хидрауличката анализа на математичкиот модел на водоснабдителен систем
на град Дебар
24
Минимални работни притисоци ‐ новопроектирана состојба со редукција на притисок ‐ максимална потрошувачка Qmaх + qпожар
MM_10
MM_9
MM_4
MM_3
MM_2
MM_11
MM_7
MM_8
MM_5
MM_6
MM_12
MM_15
MM_1
MM_13
MM_14
MQ_1
MQ_4
MQ_5MQ_7
MQ_6
MQ_8
MQ_9
MQ_2
MQ_3
2.37
3.47
2.08
0.23
6.46
0.24
4.01
4.75
2.37
2.16
2.52
5.21
4.94
2.50
4.98
3.73
3.87
1.70
2.051.76
1.61
0.29
4.44
0.73
4.31
4.46
2.59
2.66
2.84
2.41
4.12
4.10
4.00
3.02
4.44
3.60
3.41
4.21
4.74
4.67
2.59
3.18
3.12
3.03
2.32
5.81
5.69
2.42
3.87
3.45
3.66
1.37
4.28
3.54
4.12
2.13
2.76
2.50
2.35
2.88
8.42
2.48
2.78
2.72
2.34
3.23
4.41
4.29
3.69
2.16
3.86
3.29
1.77
1.57
2.182.26
4.67
2.08
4.08
4.38
1.23
(N/A)
(N/A)
3.35
4.121.69
4.22
1.88
2.67
2.52
8.78
4.48
3.08
4.74
3.51
4.47
3.44
4.25
4.30
4.51
3.64
6.53
3.11
2.87 2.73
1.34
4.09
0.88
4.55
3.253.37 2.35
1.64
2.38
3.04
2.98
2.90
1.56
3.73
1.91
4.444.56
2.16
2.61
2.70
3.46
3.443.21
2.94
3.29
1.932.11
2.01
3.863.96
3.62
3.75
2.762.84
4.54
3.052.67
2.703.19
2.89
6.20
2.87
3.42
3.32
4.61
4.34
1.71
3.03
2.522.45
2.993.36
2.562.45
4.53
4.574.46
2.312.38
2.782.75
3.98
4.41
1.15
1.58
0.24
4.15
2.11
4.41
5.69
PRV-6
PRV-5
PRV-9
PRV-3
PRV-10
PRV-2
T-3
T-2
T-1
R-1
R-5
FCV-4
FCV-1
FCV-3
Color Coding Legend
Junction: Pressure (Minimum) (bars)
<= 1.00
<= 2.00
<= 3.00
<= 4.00
Other
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
25
Во продолжение се прикажани две дополнителни работни сценарија, споредувајќи ги
состојбите во системот со и без редуцирање на притисоците. Оваа дополнителна хидрауличка
анализа ќе даде увид во проценката на очекуваните количини на загуби на вода кои ќе се
редуцираат како резултат на намалување на работните притисоци во мрежата. Имајќи го во
предвид нивото на ненаплатена вода, староста на цевководите во водоснабдителниот систем
на градот Дебар, како и работните притисоци во системот, техничките загуби на вода се
проценети на приближно 40% од среднодневната потрошувачка на вода за градот.
Определувањето на коефициентот на истекување е определен врз база на средниот работен
притисок во градот и количината на технички загуби претходно спомената. Истиот е пресметан
согласно релацијата
∗ каде
технички загуби (40% од среднодневната потрошувачка)
Emitter coefficient
просечен работен притисок во мрежата (39.3 мН20)
емпириски експонент на истекување (усв. n=1.14)
Вака поставената релација генерира глобален коефициент на истекување од к= 0.42613.
Истиот е соодветно распореден во јазлите во моделот, имајќи ја во предвид јазловата
потрошувачка но и работните притисоци во јазлите.
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
26
Протечни количини во водоснабдителниот систем ‐ новопроектирана состојба без редукција на притисок ‐ среднодневна потрошувачка Qср
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
27
Протечни количини во водоснабдителниот систем ‐ новопроектирана состојба со редукција на притисок ‐ среднодневна потрошувачка Qср
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
28
Во продолжение се прикажани карактеристични графици за протекувањата како и за јазловата
потрошувачка за двете работни сценарија (со и без редукција на притисокот).
Карактеристични протечни количини ‐ со и без редукција на притисок
Карактеристична јазлова потрошувачка ‐ со и без редукција на притисок
Може да се забележи дека има извесна промена во протекувањата при анализа на системот со
редуцирање на притисокот споредено со протекувањата без редуцирање на притисокот.
Имено таа промена се јавува како резултат на намалените притисоци односно намалените
загуби на вода во системот.
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
29
Во продолжение табеларно се прикажани излезните резултати на анализираните сценарија,
од каде ќе може да се има увид во просечната дневна разлика на протечните количини.
час
среднодневна
потрошувачка со
редуцирање на
притисоците
среднодневна
потрошувачка без
редуцирање на притисоците
0.00 60.3 67.7
0.30 59.3 66.9
1.00 58.5 66.0
1.30 57.7 65.3
2.00 56.8 64.4
2.30 55.8 63.4
3.00 55.0 62.6
3.30 54.4 61.9
4.00 53.9 61.5
4.30 53.7 61.3
3.00 55.0 62.6
3.30 58.0 65.4
6.00 59.6 67.2
6.30 59.9 67.5
7.00 59.9 67.4
7.30 59.5 67.1
8.00 57.9 65.4
8.30 55.0 62.4
9.00 53.6 61.2
9.30 53.8 61.4
10.00 54.3 61.9
10.30 55.1 62.7
11.00 56.3 63.9
11.30 57.7 65.3
12.00 59.3 66.9
12.30 61.0 68.5
13.00 62.3 69.7
13.30 63.3 70.9
14.00 64.3 71.9
14.30 65.2 72.8
15.00 65.7 73.2
15.30 65.7 73.3
16.00 66.0 73.5
16.30 66.4 74.0
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
30
17.00 67.0 74.5
17.30 67.6 75.1
18.00 67.6 75.1
18.30 67.0 74.5
19.00 66.1 73.7
19.30 65.0 72.6
20.00 64.3 71.8
20.30 63.8 71.4
21.00 63.5 71.1
21.30 63.5 71.0
22.00 63.4 71.0
22.30 63.3 70.8
23.00 62.6 70.2
23.30 61.4 69.0
24.00 60.4 67.9
Просек: 60.5(л/с) 68.1(л/с)
Разлика: 7.6 (l/s)
11.10 (%)
Од приложеното може да се забележи намалување на среднодневната потрошувачка за
приближно 11% односно намалување на техничките загуби за приближно 30%. Согласно
спроведената хидрауличка анализа очекуваните намалени количини на загуби на вода ‐
истекувања, се очекува да изнесуваат 653.3 м3/дневно, односно 238440.2 м3/год., од каде
може да се добие увид во ефектот на предвидените мерки за намалување на загубите на вода.
Графички приказ на карактеристична потрошувачка со и без редуцирање на притисоците во
водоводната мрежа
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
0 4 8 12 16 20 24
час
потрошувачка (л/с)
среднодневна потрошувачка без редуцирање на притисоците ‐ просек 69.0 л/с
среднодневна потрошувачка со редуцирање на притисоците ‐ просек 60.0 л/с
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
31
Дополнително, од следните приложени графици може да се види работата на системот,
односно однесувањето на работните притисоци со и без поставување на редукторите на
притисок.
Притисок во карактеристичен јазол ‐ без редукција на притисок
Притисок во карактеристичен јазол ‐ без редукција на притисок
Може да се забележи дека со поставување на редукторите на притисокот се очекува
дополнително стабилизирање на работата на водоснабдителниот систем, односно
стабилизирање на притисоците без значителна варијација на работниот притисок во текот на
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
32
денот, со што се избегнува оптеретување на цевководите и дополнително се подобрува
работата на системот, а како резултат на тоа се очекува и намалување на бројот на пријавени
дефекти во мрежата ‐ односно намалување на амортизационите трошоци на
водоснабдителниот систем за град Дебар.
7. Анализа на стационарните и нестационарните течења на водоводниот систем
Анализата на нестационарните течења на водоводниот систем за градот Дебар ‐ имајќи во
предвид дека станува збор за гравитационен водоснабдителен систем, ќе се базира на
оценката на работата на системот при ненадејно испаѓање од работа (пукање) на клучни
цевководи во мрежата. Анализирајќи вакви вонредни состојби, важно е за водоводното
претпријатие да знае до кој степен ќе може да ги снабди со вода своите граѓани во вакви
ситуации и за колку време ќе треба да ги санира дефектите на клучните точки во мрежата.
За таа цел најпрвин е извршена таканаречена анализа на сегментација, притоа користејќи го
модулот Criticality од софтверскиот пакет WaterGEMS V8i, со цел да се идентификуваат
клучните цевководи во мрежата. Потоа е извршено изолирање на идентификуваните клучни
сегменти во мрежата при што е спроведена хидрауличка анализа без идентификуваните
цевководи. Треба да се има во предвид дека при вонредни состојби во водоснабдителниот
систем, работните притисоци соодветно се намалуваат каде одредени делови од мрежата
може да не располагаат со потребните работни притисоци за квалитетно водоснабдување.
Јазловата потрошувачка во овие случаи ‐ кога притисоците во мрежата се доста ниски е
зависна од притисокот. Во вакви случаи, за разлика од конвенционалниот пристап на
пресметување (каде јазловата потрошувачка е константна), се користи таканаречена функција
“потрошувачка во зависност од притисокот” (pressure dependent demand ‐ PDD), каде јазловата
потрошувачка е редуцирана на нула (нема вода) доколку работните притисоци се нула. Во
продолжение е дадена карактеристична PDD функција каде согласно препораките на IWA
методологијата, прагот на зависност изнесува приближно 1.0 бар.
Графички приказ на потрошувачка зависна од притисокот (PDD function)
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
33
Анализирани се две сценарија каде најпрвин е симулирано испаѓање од функција на
доводниот цевковод ДН 360, а потоа симулација на испаѓање од работа на излезната цевка од
резервоарот за ниска зона ДН300.
Сценарио 1 ‐ испаѓање од работа на доводен цевковод
Анализите на првото сценарио се направени за неколку состојби на потрошувачка односно
максимална Qmax, минимална Qmin и среднодневна Qsr потрошувачка. Сценаријата
предвидуваат испаѓање на цевководите од функција во моментите на максимална
потрошувачка (worst case scenario). Анализите покажуваат дека временската рамка за која
треба да се отстрани дефектот на доводниот цевковод е приближно 3 до 6 часа во зависност
од анализираната зона (ниска и висока зона) како и од потрошувачката.
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
34
Ниво и процент на исполнетост на резервоарите кои ја снабдуваат ниската зона од градот
Од приложениот график може да се забележи дека времето потребно за целосно празнење на
резервоарскиот простор со кој располага ниската зона изнесува приближно 6 часа. Во тој
период градот ќе може до одреден степен да се снабдува со вода и тоа е периодот за кој би
требало да се санира дефектот на доводниот цевковод.
Процент на исполнетост на резервоарот кој ја снабдува високата зона од градот
Што се однесува до високата зона од градот, како резултат на помалиот резервоарски простор
времето на реакција е помало.
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
35
Второто анализирано сценарио за вонредна состојба предвидува испаѓање од работа на
цевкодот кој излегува од резервоарот за ниска зона дијаметар ДН300.
Сценарио 2 ‐ испаѓање од работа на доводен цевковод
Сепак по спроведената анализа утврдено е дека водоснабдителниот систем без поголеми
проблеми ќе може да ја извршува својата функција, како резултат на зголемената пропустна
способност на системот односно зголемување на дел од постојните дијаметри и поставување
на новопроектиран цевковод.
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
36
ефект врз карактеристична јазлова потрошувачката при испаѓање од работа на доводен цевковод ‐
сценарио 2
Може да се забележи дека иако потрошувачката соодветно ќе се намали, не се очекуваат
поголеми проблеми при водоснабдувањето во овој случај.
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
37
8. Препораки за приоритетни краткорочни и среднорочни решенија за стабилизација на водоводниот систем
Анализата на водоснабдителниот систем за градот Дебар укажува дека станува збор за
дотраен водоснабдителен систем каде стариот дел од градот е со застарени и несоодветни
профили. Опремата и фасонските делови се на праг на функционалност и како резултат на тоа
често се јавуваат дефекти во водоводната мрежа (приближно 120 дефекти годишно) каде со
постојаното интервенирање и санирање на дефектите недвојбено се зголемуваат
амортизационите трошоци на мрежата.
Како приоритетни и неопходни чекори во краткорочното и брзо подобрување на работата на
водоводниот систем се препорачува поставување на редуктори на притисок, со цел
намалување на високите притисоци во мрежата но и задолжителна реконструкција на дел од
водоводната мрежа.
Приказ на предложена делница за реконструкција (DN 200) со должина од приближно 560м
како и приказ на новопредвидениот цевковод (DN 250) со должина од 250м.
Инвестиционата вредност на поставување новопроектираниот цевковод ДН250 во должина од
250м како и реконструкција на дел од водоводната мрежа се очекува да изнесува 110000 евра.
Поставеноста на редукторите на притисок е согласно претходната техничка документација
“Студија и Основен Проект за реконструкција и модернизација на водоснабдителен систем на
град Дебар”. Општо прифатена е констатацијата дека намалувањето на притисоците е најбрза
мерка во редуцирање на техничките загуби на вода и стабилизирање на работата на
водоводните системи. Се препорачува поставувањето и сетрирањето на редукторите на
притисок да биде извршено од квалификуван стручен кадар. Исто така се препорачува редовна
контрола и одржување на поставената хидромехничка опрема со цел да се продолжи
оперативниот рок на истата. Сепак доколку овие мерки не се придружени со спроведување на
дополнителни континуирани мерки за подобрување на работата на водоводниот систем и
континуирано следење на трендот на загубите на вода ‐ технички и комерцијални, истите нема
да ги постигнат очекуваните резултати.
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
38
Понатаму се препорачува воочување на реони погодни за формирање на таканаречени зони
на потрошувачка (DMA ‐ district metered areas) како уште еден основен чекор во справувањето
со загубите на вода, без разлика дали станува збор за технички загуби ‐ истекувања или пак
комерцијални загуби ‐ нелегална потрошувачка на вода. Техниката на мониторинг на
протекувањата бара инсталација на водомери на стратешки места во мрежата, затоа со
редукторите на притисок се предвидува и поставување на водомери. Со вака поставените
редуктори на притисок и мерачи на проток и со затворање на одредени сервисни вентили се
формираат примарни зони на потрошувачка. Доколку е потребно може дополнително да се
секторизира водоводната мрежа во градот Дебар.
Примарни зони на потрошувачка
Формирањето на т.н. зони на потрошувачка претставува моќна алатка во континуираното
справување со загубите на вода, бидејќи со секторизирањето на водоводната мрежа се
олеснува билансирањето на потрошувачката ‐ односно се има подобар увид во начинот и
количината на потрошувачката во формираните зони, се намалува времето потребно за
интервенирање, се олеснува лоцирањето на дефектите во мрежата и сл. При формирање на
дополнителни зони на потрошувачка треба да се пратат препораките дадени од IWA
стандардите (International Water Association) DISTRICT METERED AREAS ‐ gudance notes, кои се
однесуваат токму на начинот на лоцирање на зоните погодни за формирање на DMA, како и
имплементација и одржување на истите, но и на одредени влијанија кои треба да се имаат во
предвид при имплементација на мерките. Исто така се препорачува формирање на
таканаречен “тим за борба со загубите” во рамките на водоводното претпријате чија задача ќе
биде откривање, евидентирање и поправка на евентуалните дефекти во водоснабдителниот
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
39
систем. Овој тим треба да се се состои од следниот стручен кадар: инжинер ‐ (хидрауличко
моделирање на системот), асистент и теренски персонал за локализација и поправка.
Дополнително се препорачува разгледување на можноста за поставување на уреди за
автоматско мерно регистрирање на потрошувачката (автоматизирани водомери) т.н. AMR.
Практиката покажала дека со ваквиот пристап во голема мера се олеснува пресметката на
компонентите на загубите на вода. Истите се способни за складирање на голем број на
информации за трендот и количината на потрошувачката. Автоамтските мерачи може да се
поврзат со СКАДА систем со што ќе се добие модерен водоснабдителен систем со кој ќе може
да се врши мониторинг во реално време на сите компоненти на дистрибутивниот систем како
последен чекор во модернизацијата на водоводниот систем за градот Дебар.
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
40
9. Спецификација на мерно‐регулациона опрема
Редуктори на притисок
Според специфичноста на конфигурацијата на теренот, за стаблизација на работата на
водоснабдителниот систем на град Дебар, однсно за стабилизација на притисоците во
мрежата, се предвидува поставување на редуктори на притисок на шест локации во мрежата,
кои ќе вршат ограничување на работниот притисок. Работниот притисок на излез од
редукторите ќе биде поставен на одредена вредност, но за време експлоатација треба
постојано да се следи промената на состојбата во мрежата и во зависност од истата да се врши
соодветно подесување на редукторот, за да се постигне оптимален учинок.
Поставеноста на редукторите на притисок е така избрана, така што е направено издвојување
на три зони на притисок. Со ваквото издвојување на зони на притисок значително се олеснува
работата на системот, што значи дека нема појава на високи притисоци во мрежата и
цевководите се помалку подложни на деформации како резултат на високите притисоци.
Поставеноста на редукторите на притисок во водоснабдителната мрежа
Регулаторите на притисок се сместени во армирано бетонски шахти кои комплетно
соодветсвуваат со предвидените во Основниот проект за шахти за мерно‐ регулациони шахти
за водоснабдителен систем на град Дебар.
На сликата подолу е прикажана типска шахта во која се поставени редукторите на притисок, со
сите потребни фасонски елементи.
4.5
bars
4.5 bar
4.5 bars
2.5 bar
2.5 bar
2.5 bar
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
41
Преглед на предвидената опрема за редукција на притисок според дијаметри и
количини:
Вкупната инвестициона вредност за предвидените шест шахти за редукција на притисок изнесува 3,460,326.72 ДЕН, односно 56,265.48 ЕUR, без пресметан ДДВ.
ЕМВ ‐ Електромагнетен мерач на проток
За да се овозможи континуирано мерење на протекот, како и автоматско собирање и
пренесување на измерените вредности до централната база за складирање на податоци, на
местата кaде се поставени редукторите на притисок, односно каде е извршено зонирањето се
предвидуваат електромагнетни мерачи на проток. Поставувањето на електромагнетни мерачи
на проток претставува доста економично решение за следење на протокот во мрежата, со што
би се регистрирале количините на вода кои влегуваат во една зона и полесно би се
регистрирале загубите на вода.
Ваквиот начин на следење на потрошувачката овозможува собирање на податоци за анализа
на режимот на работа на системот, како и понатамошна контрола на работата на системот
според претходно подготвени сценарија и разработен математички модел.
Електромагнетните мерачи на проток се сместени во засебни армирано‐ бетонски шахти кои
комплетно соодветсвуваат со предвидените во Основниот проект за шахти за мерно‐
регулациони шахти за водоснабдителен систем на град Дебар.
За да се елиминира влијанието на турбулентните движења низ арматурите, односно при
поставување на електромахнетните мерачи на проток треба да се води сметка за
Р.Бр. Вид на опрема Дијаметар Количина
1 Хидрауличен регулатор на притисок PN 10, модел Е 2115‐ spec. 198
DN 200 2
2 Хидрауличен регулатор на притисок PN 10 модел Е 2115‐ spec. 198
DN 100 2
3 Хидрауличен регулатор на притисок PN 10 модел Е 2115‐ spec. 198
DN 80 2
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
42
обезбедување на прави делници пред ‐ 5D и – 3D после (D ‐ дијаметар на водомерот), за да се
овозможи рамномерно струење на водата низ цевководот како би се добиле релевантни
мерени податоци.
За да се постигне поголема точност при мерењето, а и да се заштедат средства, дијаметрите
на елементите се усвојувани со помали дијаметри во однос на дијаметарот на цевководот,
каде што е предвидено прилагодување со редуцири на дијаметри.
На сликата подолу е прикажана типска шахта во која се поставени електромагнетните мерачи
на проток, со сите потребни фасонски елементи.
Преглед на предвидената опрема за мерење на проток според дијаметри и количини:
Вкупната инвестициона вредност за предвидените шест шахти во кои ќе бидат
сместени електромагнетните мерачи на проток изнесува 2,362,932.60 ДЕН, односно
38,421.52 ЕUR, без пресметан ДДВ.
Р.Бр. Вид на опрема Дијаметар Количина
1 Електромагнетен мерач на проток одвоена верзија
DN 200 2
2 Електромагнетен мерач на проток одвоена верзија
DN 100 2
3 Електромагнетен мерач на проток одвоена верзија
DN 80 2
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
43
10. СКАДА систем
За комплетно следење на состојбата во мрежата, како и управување со истата, за
водоснабдителниот систем на град Дебар е предвиден SCADA систем. Кратенката SCADA
претставува акроним од Supervisory Control And Data Acquisition. Овие системи го опфаќаат
процесот на трансфер на податоци помеѓу SCADA централната единица и далечинските
станици во кои има поставено RTU (Remote terminal unit) и PLС (Programmable Logical
Controllers). SCADA центарот е предвидено да биде во некоја од просториите на комуналното
претпијатие Стандард и истата ќе биде адаптирана за таа намена. За почеток кон SCADA
ситемот ќе се приклучат само мерните шахти, а понатаму како ќе се надоградува системот со
мерно‐ регулациона опрема, така и новопоставенат опрема ќе се приклучува кон SCADA
системот.
SCADA системите ги обединуваат добиените податоци, односно врз основа на
добиените податоци од далечинските локации во SCADA центарот се регистрира секоја
промена и истата се прикажува на сосема логичен и огранизиран начин или се дава соодветна
команда до некоја од далечинските станици.
SCADA системот се состои од:
Далечински станици опремени со уреди за податочни интерфејси, најчесто RTU или PLC;
Систем за комуникација кој служи за размена на податоци помеѓу податочните интерфејси на далечинските локации и контролните единици и SCADA централната единица;
Централен хост компјутер‐ сервер (SCADA центар, Мастер станица, Master Terminal Unit‐ MTU);
Збир од стандарди и соодветен софтвер.
Далечинските станици работат како дел од севкупниот систем, а може да се
разгледуваат и како независни единици со кои се врши мониторинг и контрола на поставената
опрема кога има проблем со главниот центар. Основна задача на овие далечински станици е
да собираат податоци од поставената опрема и да ги испраќаат до главниот центар, како и да
имплементираат соодветни сигнали за некаква активација (пр. затворање/отворање на
затварач). Овие сигнали можат да бидат генерирани локално како одговор на некој претходно
дизајниран контролен алгоритам или директно од главниот центар.
Софтверскиот дел е составен од:
системски програми за аквизиција на податоци од сензори
системски програми за конверзија
системски програми за протокол за телекомуникација
кориснички програми за менаџирање
бази на податоци за архива
кориснички програми за мониторинг
кориснички програми за управување
Извештај од хидрауличката анализа на работата на математичкиот моделот на водоснабдителен систем на град Дебар
44
кориснички програми за појава на грешки и аларми
кориснички програми за прегледи
За да се оствари далечинско управување и контрола од далечинскиот центар потребно
е да се избере телекомуникациски канал преку кој ќе се остварува комуникација помеѓу
центрите. Комуникацијата помеѓу центрите е двонасочна што значи дека комуницијата може
да се остварува и од управувачкиот и од управуваниот центар. Контролата на квалитет,
исправноста на комуникациската линија и исправноста на пренсот на командите ја врши
софтвер за комуникациски протокол кој е вграден во уредите за телекомуникација.
Комуникацијата помеѓу далечинските станици и SCADA центарот ќе се одвива со помош на
GPRS. Освен оваа комуникација помеѓу далечинските станци и SCADA центарот постои
можност добиените податоци, да се испраќаат во форма на SMS или по e‐mail.
Блок шема на SCADA и комуникација со далечински станици
Вкупната инвестициона вредност за далечински центар за мониторинг и
управување и за шест далечински станици изнесува 4,262,872.50 ДЕН, односно 69,315.00
ЕUR, без пресметан ДДВ.