Информационные решения Bentley для операторов сетей водоснабжения

46
О реальных результатах использования информационных систем в сфере водоснабжения и водоотведения

О реальных результатах использования информационных систем в сфере водоснабжения и водоотведения

Эмират Шарджа, ОАЭ,

Управление водных ресурсов и электроэнергии Шарджи обеспечивает надежное водоснабжение

Информационные решения Bentley для операторов сетей водоснабжения

Рис.1 Гидравлическая модель города

Информационные решения Bentley для операторов сетей водоснабжения

Рис.2 Гидравлическая модель участка с насосной станцией

Бурное развитие увеличивает потребность в водных ресурсах

Эмират Шарджа в ОАЭ продолжает быстро развиваться, что подтверждается множеством новых промышленных, коммерческих, строительных и сельскохозяйственных проектов. В результате такого роста возникает огромная потребность в воде в регионе, где практически отсутствуют наземные водные ресурсы. Чтобы удовлетворить эту потребность, а также смоделировать структуры водоснабжения, спланировать проекты обслуживания и сократить утечки воды в водопроводной сети протяженностью 2800 километров, эмирату необходимо эффективное комплексное программное обеспечение по управлению водоснабжением. Инженеры управления водных ресурсов и электроэнергии Шарджи (Sharjah Electricity & Water Authority, SEWA) выбрали программное обеспечение WaterGEMS для этих задач и используют его сейчас для эффективного управления водопроводной сетью.

Специалисты SEWA по геопространственным системам и водоснабжению работают с различными данными, включая данные ГИС, цифровые модели высот, информацию о земельных участках, данные о выставлении счетов для расчета потребления в узловых точках и данные САПР для получения сведений об инфраструктуре. Получая данные ГИС и САПР от внешних подрядчиков, инженеры SEWA могут легко импортировать данные в новую модель WaterGEMS, используя функцию импорта shape-файлов или средство преобразования полилиний в трубы. Благодаря этим усовершенствованным процессам другие правительственные ведомства Шарджи могут легко получить доступ к этим данным, что ускоряет обмен информацией между проектными группами.

Анализ и конструирование в WaterGEMS

Были определены пять следующих зон с обозначенными категориями землепользования: промышленные районы, жилые районы низкой плотности застройки, старая сеть города Шарджа, жилые районы высокой плотности застройки и новая сеть города. С помощью WaterGEMS был выполнен анализ критичности в каждой из зон не только для определения последствий отключений, но и для выявления критических сегментов и зон давления. Затем были рассчитаны гидравлические свойства элементов сети, а результаты визуализированы в продольных профилях для упрощения графического изображения рассчитанных свойств, таких как давление или пьезометрический напор, и характеристик элементов, например высоты.

Это позволило SEWA создать программу улучшения и развития сети для технических служб. С ее помощью технические службы смогли спроектировать и реализовать различные проекты: от замены критических сегментов и задвижек до изменения направления потока для уменьшения давления в трубах. Последний проект позволил SEWA перераспределить воду между районами города с приемлемым водоснабжением и теми районами, где объем воды был недостаточен для удовлетворения потребностей.

Кроме того, технические службы смогли принять меры для решения проблем с особенно ненадежным сегментом сети, которому уже более 40 лет. В этом сегменте постоянное беспокойство вызывали потери воды из-за подземных утечек, а высокое давление в системе периодически приводило к разрывам в линиях передачи, в частности на участках, расположенных близко к насосным станциям, где давление неизбежно бывает высоким. С помощью систематических программ замены и выполненного в WaterGEMS исследования критичности SEWA удалось сократить потери воды и сберечь подаваемую в сеть питьевую воду.

Благодаря развертыванию WaterGEMS для этой программы улучшения и регулирования сети специалисты SEWA сумели обеспечить непрерывное водоснабжение, прекратив тем самым жалобы жителей на нехватку воды, даже при поступлении воды ниже ожидаемого уровня потребления, составляющего 105 миллионов галлонов в день.

Оптимизация природных ресурсов

Из числа преимуществ, полученных SEWA при использовании WaterGEMS, можно назвать следующие:

• резкое сокращение количества получаемых жалоб с 343 в 2007 году до 13 в 2009-м, что означает удовлетворение запросов потребителей на 98 процентов;

• возможность снабжения водой на 22 процента ниже расчетного потребления без нареканий со стороны потребителей;

• неуклонное сокращение утечек воды – от 18,7 до 11,6 процента, а затем и до 8,9 процента;

• существенная экономия человеко-часов, расходуемых на техническое обслуживание;

• усовершенствованные технологические процессы, подкрепленные возможностью обнаружения критических сегментов сети, что упрощает быстрое выполнение проектов техническими службами (например, службы могут заранее узнать, какие задвижки требуется закрыть для каждой поврежденной трубы);

• способность поддерживать стабильное давление в сети водоснабжения для пяти районов города Шарджа.

С помощью WaterGEMS инженеры города Шарджа смогли оптимизировать использование природных ресурсов, обеспечивая безопасное и надежное водоснабжение для будущих поколений ОАЭ.

Северная Америка Hatch Mott MacDonald

Hatch Mott MacDonald усовершенствует подачу воды для города Ньюарк

Ньюарк, Нью-Джерси, США

Информационные решения Bentley для операторов сетей водоснабжения

Рис.3 Наложение модели реконструкции на карту Goggle Earth

Моделирование водного потока с использованием силы тяжести

Целью проекта было определить, позволит ли перенос источника снабжения сократить годовые затраты города Ньюарк (штат Нью-Джерси), составляющие 750 000 долларов, на перекачивание 75 000 кубометров воды в день.

С помощью программного обеспечения WaterGEMS инженеры Hatch Mott MacDonald определили, что вода может поставляться из такого места, где в определенное время года поток создается под действием силы тяжести, а полный скоростной напор (Total Dynamic Head, TDH) насоса, необходимый для удовлетворения потребности, в летнее время может быть существенно меньше, чем в текущей насосной установке, что позволит экономить сотни тысяч долларов ежегодно.

В настоящее время вода накачивается из отдаленного места за пределами Ньюарка. Затем она поступает в город и доставляется в зону 260-A с использованием редукционных клапанов. Было установлено, что гидромагистраль в непосредственной близости от зоны 260-A позволяет подавать воду самотеком или с малым напором в эту же точку при меньшем полном скоростном напоре. Но инженерам с помощью гидравлической модели необходимо было убедиться, что можно обеспечить нужную скорость потока и давление при подаче через магистральную сеть от нового источника.

Анализ городской водопроводной сети с помощью WaterGEMS показал, что имеющийся магистральный трубопровод диаметром 36 дюймов можно перенести из зоны 360 в зону 260-A и при этом будет обеспечиваться надлежащая скорость потока и давление для целей коммунально-бытового водоснабжения и пожаротушения. По результатам анализа было определено, что при новом расположении можно поставлять 38 000 кубометров воды в день, причем годовая стоимость составит примерно на 80 процентов меньше текущей стоимости подачи воды. Далее было определено, что в непосредственной близости от имеющегося редукционного клапана, передающего ежедневно 95 000 кубометров при текущем напоре 3 метра, можно использовать небольшую гидротурбину для приведения в действие предлагаемой насосной станции. Это позволит исключить все затраты на приобретение электроэнергии и, возможно, даже продавать излишки электроэнергии коммунальной компании.

Немедленная окупаемость инвестиций в программное обеспечение

Последующий анализ информации о выставляемых потребителям счетах по территориальным кодам, выполненный с помощью WaterGEMS непосредственно в среде ArcGIS, показал значительную утечку между зонами высокого и низкого давления в городской системе водоснабжения. В результате изучения места происшествия и состояний перекрывающих задвижек между зонами были внесены корректировки, призванные снизить требования к нагнетанию на имеющейся вспомогательной насосной станции дополнительно на 19 000 кубометров в день. Рассматривалась также дополнительная возможность подачи воды под действием силы тяжести в зоны меньшей высоты.

В результате общий объем подачи воды насосом на этой станции уменьшился бы в среднем за год с 75 000 до 19 000 кубометров в день, что позволило бы значительно сократить ежегодные затраты на перекачивание воды с 750 000 до 187 500 долларов. С учетом расходов на обеспечение низкой процентной ставки для строительства новой вспомогательной насосной станции и гидротурбины и на выполнение минимальной модернизации инфраструктуры трубопровода, экономия электроэнергии превысила бы стоимость обслуживания долга, и инвестиции окупились бы немедленно.

С помощью WaterGEMS концепция быстро прошла проверку, и, судя по ожидаемому коэффициенту окупаемости инвестиций, программное обеспечение оправдало себя после первого же анализа. С точки зрения окружающей среды разработка с учетом возможности гидрогенерации в месте расположения имеющегося редукционного клапана обеспечит возобновляемый источник электроэнергии, что позволит сократить расходы города на электроэнергию и выброс парниковых газов в атмосферу.

Россия

Комментарий эксперта Bentley Systems журналу

В течение нескольких лет Bentley Systems активно работает и с водоканалами в России, адаптирует и внедряет технологии Bentley с учетом специфики российских предприятий.

Комментарий журналу дал ведущий инженер московского офиса Bentley Systems в России и СНГ Виктор Степанов:

«Важнейшими задачами на сегодняшний день для российских водоканалов являются сбор данных и актуализация информации по текущему состоянию сетей. Данная задача выполняется при помощи ГИС, что требует сбора данных из различных источников, в том числе проведения полевых измерений. Но ГИС не дает понимания по состоянию труб, узловому отбору в тех местах, где нет датчиков и не были проведены исследования. Bentley Systems предлагает мощный инструмент для математического анализа гидравлики системы, позволяющий аналитическими методами откалибровать систему и определить шероховатость труб, откорректировать узловой отбор (определить несанкционированные врезки, утечки), определить состояние запорной арматуры. Правильно откалиброванная модель в дальнейшем служит для управления графиком работы насосов (оптимизация затрат на электроэнергию), автоматизированного

процесса проектирования (подбор диаметров для достаточного снабжения), оценки качества воды, определения лучшего способа промывки системы, определения критичных сегментов и т. д.

Информационные решения Bentley для операторов сетей водоснабжения

Рис.4 Гидравлическая модель города

Чем точнее откалибрована модель гидравлической системы, тем больше водоканал может сэкономить средств на эксплуатации и реконструкции. Информационные решения Bentley уже сегодня являются серьезным подспорьем в своевременном принятии правильных управленческих решений и позволяют экономить значительные средства предприятия».


Информационные решения Bentley для операторов сетей водоснабжения

125040, Москва, ул. Нижняя, 14, стр. 2;

тел.: +7 495 989 71 64;

www.bentley.com/Russia



Подписка на статьи

Чтобы не пропустить ни одной важной или интересной статьи, подпишитесь на рассылку. Это бесплатно.

Мероприятия

Школа

Проверь свои знания и приобрети новые

Посмотреть

Самое выгодное предложение

Самое выгодное предложение

Воспользуйтесь самым выгодным предложением на подписку и станьте читателем уже сейчас

Живое общение с редакцией



Выбор редактора

Дайджест самых нужных статей.

Пояснение к картинке

Любовь Чеснокова,
Шеф-редактор журнала
«Управление многоквартирным домом»

Читать сейчас
Обновлено 12.10.2016

Электронная система

Можно ли за невыполнение предписания ГЖИ отделаться предупреждением?

Ответы на этот и другие вопросы вы найдете в электронной системе «Управление многоквартирным домом»

Получить доступ
ВСЁ ДЛЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА

ВСЁ ДЛЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА

ВСЁ ДЛЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВАЭЛЕКТРОННЫЙ КАТАЛОГ
НАШИ ПАРТНЁРЫНАШИ ПАРТНЁРЫ

Опрос

Редакция журнала «Управление многоквартирным домом» интересуется: "Какие темы для вас наиболее интересны?"

  • Расчеты с жителями 66.67%
  • Договорные отношения с жителями 0%
  • Договорные отношения с подрядчиками 0%
  • Технические особенности эксплуатации общего имущества в МКД 33.33%
Другие опросы

Рассылка



© МЦФЭР, 2006-2016. Все права защищены.

По вопросам подписки обращайтесь по телефонам: 
Москва: 8 (495) 775-48-44 
Другие регионы: 8 (800) 775-48-44 

Получите техническую поддержку: 
по телефону: +7 (495)-937-90-82 
e-mail: sd@mcfr.ru 


  • Мы в соцсетях
Вы - работник сферы ЖКХ? Зарегистрируйтесь!

Регистрация бесплатная и займет всего 1 минуту!
После регистрации вы сможете:

  • читать любые статьи сферы ЖКХ на нашем сайте!
  • бесплатно подписаться на ежедневные новости по жилищно-коммунальному и городскому хозяйству
  • оставлять комментарии к материалам
  • задавать вопросы экспертам

Оставайтесь с нами!
с заботой о Вас, портал Городское хозяйство и ЖКХ

У меня есть пароль
напомнить
Пароль отправлен на почту
Ввести
Я тут впервые
И получить доступ на сайт
Займет минуту!
Введите эл. почту или логин
Неверный логин или пароль
Неверный пароль
Введите пароль