anexa 5_apa potabila

Anexa 5 Sistemul de utilitati de apa potabila

Continut

1 PW 1: Sursa de apa ................................................................................................ 4

1.1 Descriere................................................................................................................... 4 1.2 Clasificare................................................................................................................. 4 1.3 Tipologia................................................................................................................... 4 1.4 Avariere, consecinte sau pierderi ............................................................................. 4 1.5 Vulnerabilitate .......................................................................................................... 5 1.6 Restaurarea/Refacerea .............................................................................................. 5 2 PW2: Statia de tratare ........................................................................................... 6

2.1 Descriere................................................................................................................... 6 2.2 Clasificarea ............................................................................................................... 6 2.3 Tipologie................................................................................................................... 6 2.4 Avariere, consecinte sau pierderi ............................................................................. 7 2.5 Vulnerabilitatea ........................................................................................................ 8 2.6 Restaurarea/refacerea ............................................................................................. 11 3 PW3: Statia de pompare ...................................................................................... 12

3.1 Descriere................................................................................................................. 12 3.2 Clasificarea ............................................................................................................. 12 3.3 Tipologie................................................................................................................. 13 3.4 Avariere, consecinte sau pierderi ........................................................................... 13 3.5 Vulnerabilitatea ...................................................................................................... 13 3.6 Restaurarea/refacerea ............................................................................................. 15 4 PW4: Stocarea/Depozitare................................................................................... 16

4.1 Descrierea ............................................................................................................... 16 4.2 Clasificarea ............................................................................................................. 17 4.3 Tipologie................................................................................................................. 17 4.4 Avariere, consecinte sau pierderi ........................................................................... 17 4.5 Vulnerabilitatea ...................................................................................................... 17 4.6 Restaurarea/refacerea ............................................................................................. 21 5 PW5: Supraveghere, control şi achiziţia datelor (SCADA).............................. 21

5.1 Descriere................................................................................................................. 21 5.2 Clasificarea ............................................................................................................. 22

1

5.3 Tipologie................................................................................................................. 22 5.4 Avariere, consecinte sau pierderi ........................................................................... 23 5.5 Vulnerabilitatea ...................................................................................................... 23 6 PW6: Conductele .................................................................................................. 23

6.1 Descriere................................................................................................................. 23 6.2 Clasificarea ............................................................................................................. 23 6.3 Tipologia................................................................................................................. 24 7 PW61: Tevi............................................................................................................ 24

8 PW62: Tunele........................................................................................................ 24

9 PW63: Canale ....................................................................................................... 24

9.1 Descriere................................................................................................................. 24 9.2 Tipologia................................................................................................................. 24 9.3 Avariere, consecinte sau pierderi ........................................................................... 25 9.4 Vulnerabilitatea ...................................................................................................... 25 10 Referinte ................................................................................................................ 26

Lista tabele

Tabel 1: Cateva elemente pentru clasificarea surselor de apa.......................................... 4 Tabel 2: Posibile consecinte ale cutremurului asupra sursei de apa................................. 4 Tabel 3: Elemente de clasificare a statiilor de tratare. ..................................................... 6 Tabel 4. Posibile consecinte ale cutremurelor asupra statiilor de tratare ......................... 7 Tabel 5: Elemente de clasificare a statiei de pompare. .................................................. 12 Tabel 6. Posibile consecinte ale cutremurelor asupra statiei de pompare ...................... 13 Tabel 7: Elemente de clasificare a depozitarii................................................................ 17 Tabel 8: Elemente de clasificare a SCADA. .................................................................. 22 Tabel 9: Elemente de clasificare a conductelor.............................................................. 24 Tabel 10. Posibile consecinte ale cutremurelor asupra canalelor................................... 25

Lista figuri Figura 1 : Curbe de vulnerabilitate ale sursei (PW1) sub actiunea unei miscari a

terenului .................................................................................................................... 5 Figure 2 : Curbe de restaurare/refacere pentru sursa (PW1) ............................................ 6 Figura 3 : Curbe de fragilitate pentru statie mica de tratarea a apei cu componente fixate

(PW2), supuse miscarii terenului ............................................................................. 9 Figura 4 : Curbe de fragilitate pentru statie mica de tratarea a apei fara componente

fixate (PW2), supuse miscarii terenului ................................................................... 9

2

Figura 5 : Curbe de fragilitate pentru statie medie de tratarea a apei cu componente fixate (PW2), supuse miscarii terenului ................................................................. 10

Figura 6 : Curbe de fragilitate pentru statie medie de tratarea a apei fara componente fixate (PW2), supuse miscarii terenului ................................................................. 10

Figura 7 : Curbe de fragilitate pentru statie mare de tratarea a apei cu componente fixate (PW2), supuse miscarii terenului ........................................................................... 11

Figura 8 : Curbe de fragilitate pentru statie mare de tratarea a apei fara componente fixate (PW2), supuse miscarii terenului ................................................................. 11

Figura 9 : Curbe de restaurare/refacere pentru statia de tratarea apei (PW2). .............. 12 Figura 10 : Curbe de fragilitate pentru statie mica de pompare a apei cu componente

fixate (PW3), supuse miscarii terenului ................................................................. 14 Figura 11: Curbe de fragilitate pentru statie mica de pompare a apei fara componente

fixate (PW3), supuse miscarii terenului ................................................................. 15 Figura 12 : Curbe de fragilitate pentru statie medie/mare de pompare a apei cu

componente fixate (PW3), supuse miscarii terenului............................................. 15 Figura 13: Curbe de fragilitate pentru statie medie/mare de pompare a apei fara

componente fixate (PW3), supuse miscarii terenului............................................. 15 Figura 14 : Curbe de restaurare/refacere pentru statia de pompare apa (PW3). ............ 16 Figura 15 : Curbe de restaurare/refacere PW4, pentru facilitati depozitare/stocare apa.21 Figura 16: Descompunerea conductelor sistemului de apa potabila. ............................. 23

3

4

1 PW 1: Sursa de apa 1.1 DESCRIERE Sursele tipice de apă sunt izvoarele, puturile de suprafata sau de adancime, râurile, lacurile naturale. Forajele sunt folosite în multe oraşe atât ca sursă primara cat si suplimentară de apă. Forajele/fântâni includ o sapatura de la suprafata terenului la stratul acvifer, o pompă pentru a aduce apă până la suprafaţă, echipamente diverse, precum şi o clădire care să cuprinda forajul si echipamentele.

1.2 CLASIFICARE Clasificarea sistemului de apa potabila se poate realiza in functie de următoarele elemente (Tabel 1):

Tabel 1: Cateva elemente pentru clasificarea surselor de apa. PW1: Sursa de apa 1 (Mare) 2 (Medie) 3 (Scazuta) Debit ≥ 100 000 intre ≤ 10 000

≥ 1 000 000m3 intre ≤ 20 000m3 Capacitatea (rezervor terminal) ≥ 10 zile intre ≤ 2 zile Utilizatori/numar (locuitori) ≥ 100 000 intre ≤ 50 000

1.3 TIPOLOGIA Forajele, izvoarele sau captarile de rau sunt diferite tipuri de surse de apă. Următoarele subcomponente ale putului, indiferent dacă sunt ancorate sau neancorate, pot fi considerate (Hazus '99):

- Energie electrică (de rezervă, energie comerciala); - Pompă de foraj; - Cladirea; - Echipamente electrice.

1.4 AVARIERE, CONSECINTE SAU PIERDERI Următoarele consecinţe (Tabelul 2) pot fi luate în considerare. Tabel 2: Posibile consecinte ale cutremurului asupra sursei de apa. Serviciul Descrierea starilor de avariere (Hazus ’99)

Completa Prabusirea cladirii

Nereparabila Extensiva

Cladirea a fost avariata excesiv sau pompa de apa si verticalitatea forajului au fost modificate sau nefunctionale

Apa nu este disponibila

Operationala dupa

reparatii Moderata

Nefunctionarea sau proasta funcţionare a pompei de foraj şi a motorului pentru aproximativ o săptămână din cauza lipsei de energie electrica si a energiei de rezervă în cazul în care exista, daune considerabile la echipamente mecanice şi electrice, sau daune moderate la clădiri.

Debit sau presiune redusa

(?cat se poate considera – 25~75%)

Usoare/ minore

Nefunctionarea sau proasta funcţionare a pompei de foraj şi a motorului pentru o durata scurta de timp (mai putin de trei zile) din cauza lipsei de energie electrica si a energiei de rezervă în cazul în care exista, sau avarii usoare la clădiri.

Debit sau presiune normala

Operationala fara reparatii

Fara Fara

1.5 VULNERABILITATE Curbele de fragilitate (mediana si dispersia (β) ale distribuţiei lognormale) pentru sursa de apa (PW1) sunt furnizate (Vulnerabilitate model 1, Hazus '99, Figura 1), în funcţie de:

-Tipologie; - Daunele posibile, consecinţe sau pierderi; - Acceleratia de varf a terenului.

Serviciu/Utilitate Stare de avariere Mediana PGD (m) β / Completa 1.5 0.8

Neutilizabila/ Neraparabila Extinsa 0.72 0.65 Utilizabila dupa reparatii Moderata 0.36 0.65

Utilizare micsorata Usoare/Minore 0.15 0.75

Vulnerabilitate model 1: PW1, sursa subiect al unei miscari a terenului.

Figura 1 : Curbe de vulnerabilitate ale sursei (PW1) sub actiunea unei miscari a terenului

1.6 RESTAURAREA/REFACEREA Potrivit starilor de avariere, curbele de restaurare (Figura 2) sunt continue (medii şi abateri standard ale distribuţiei normale) şi ele aproximeaza funcţiile discrete de timp (Restaurarea modelul 1, din ATC-13, în Hazus '99). Cu toate acestea, este recomandat în principal un interviu cu managerul de sistem / proprietar pentru ca sa adapteze sau să îmbunătăţească modelul propus, în funcţie de fiecare ţară şi de abilităţile organizaţiei.

PW1: Sursa de apa Distributie normala Functie discreta

Stare de avariere Medie (zile) σ 1 zi 3 zile 7 zile 30 zile 90 zileCompleta 26 14 4 6 9 62 100 Extinsa 10.5 7.5 11 16 33 100 100

Moderata 1.5 1.2 34 90 100 100 100 Minora 0.8 0.2 85 100 100 100 100

Model de refacere 1: PW1, sursa

5

Figure 2 : Curbe de restaurare/refacere pentru sursa (PW1)

2 PW2: Statia de tratare 2.1 DESCRIERE Staţiile de tratare a apei sunt facilitati complexe, în general, alcatuite dintr-o serie de unitati de procese fizice şi chimice conectate, al căror scop este de a îmbunătăţi calitatea apei. Procesele de tratare utilizate depind de sursa primara de apă şi de calitatea dorita a apei. O instalaţie convenţională de tratare a apei constă dintr-un proces de coagulare, urmat de un proces de sedimentare şi, în sfârşit, un proces de filtrare. Componentele în procesul de tratare includ bazine de presedimentare, aeratoare, rezervoare de detenţie, floculatoare, limpezitoare, rezervoare de apă vanturata, conducte şi canale, filtre de nisip sau carbon, rezervoare de amestecare, rezervoare de decantare si apa curata şi rezervoare chimice. Alternativ, o instalaţie de tratare a apei poate fi privită ca un sistem interconectat de ţevi, bazine şi canale prin care se ap se misca şi în care debitul este guvernat de principii hidraulice.

2.2 CLASIFICAREA Clasificarea se poate baza pe următoarele criterii (Tabel 3):

Tabel 3: Elemente de clasificare a statiilor de tratare. PW2:Statii de tratare 1 (Mare) 2 (Medie) 3 (Scazuta) Debit (m3/zi) ≥ 100 000 intre ≤ 10 000 Utilizatori/numar (locuitori) ≥ 200 000 intre ≤ 50 000

2.3 TIPOLOGIE Statiile de tratare se pot descrie ca fiind:

- dupa marime: mici, medii sau mari (< 189 500 m3/zi, intre, si > 758 000 m3/zi) - componentele (echipamente si generatoare) sunt fixate sau nu (echipamante

proiectate cu dispozitive seismice) Mărimea instalaţiei de tratare a apei poate fi considerată ca un parametru de tipologie, din cauza creşterii redundantei şi a factorului de importanţă folosit in proiectare (Hazus '99).

6

Statii mici de tratare a apei se presupune că constau dintr-o galerie de filtre cu rezervoare de floculare (compus din vasle şi deflectoare) şi bazine de decantare (sau de sedimentare) ca principale componente, rezervoare chimice (necesare în coagulare şi alte procese destabilizare), rezervoare de clorinare, echipamente electrice şi mecanice şi ţevi. Statii medii de tratare a apei sunt realizate prin adăugarea mai multor statii mici staţiile de tratare redundante (adică de două ori mai multa floculare, sedimentare, rezervoare chimice şi clorinare). Statii mari de tratare a apei sunt realizate prin adăugarea a si mai multor statii mici staţiile de tratare redundante (adică de trei ori mai multa floculare, sedimentare, rezervoare chimice şi de clorinare). Următoarele subcomponente pot fi considerate într-o instalaţie de tratare (Hazus '99):

- Energia electrica (de rezervă, comercială); - Echipamente de clorinare; - Sedimentarea flocularii; - Bazine; - Deflectoare, palete; - Rezervoare chimice; - Echipamente electrice; - Ţevi - Galerie filtre.

2.4 AVARIERE, CONSECINTE SAU PIERDERI Următoarele consecinte pot fi considerate (tabelul 4). Tabel 4. Posibile consecinte ale cutremurelor asupra statiilor de tratare Serviciul/Functionarea Descrierea starilor de avariere (Hazus ’99)

Completa Distrugerea completa a tevilor, sau avarii extinse la galeria de filtrare

Nereparabila Extinsa

Tevile de conectare a diferitelor bazine si a unitatii chimice au suferit avarii estinse. Acest tip de avariere va produce o inchidere a statiei


Operationala dupa

reparatii Moderata

Disfuncţionalităţi ale statiei pentru aproximativ o săptămână din cauza lipsei de energie electrica si a energiei de rezervă în cazul în care există, pagube importante in echipamente diferite, daune considerabile la bazinele de sedimentare, daune considerabile la rezervoarele de clorinare fara pierdere de conţinut, sau daune considerabile la tancuri chimice. Scaderea de calitate a apei este iminenta.


Usoare/ minore

Nefunctionarea/Disfuncţionalităţi pentru o durata scurta de timp (mai putin de trei zile) din cauza lipsei de energie electrica si a energiei de rezervă în cazul în care exista, pagube considerabile la diferite echipamente, daune usoare la bazinele de sedimentare, daune usoare la rezervoarele de clorinare, sau daune usoare pentru tancurile chimice. Se poate produce o scaderea de calitate a apei.



Fara Fara

7

2.5 VULNERABILITATEA Curbele de fragilitate (mediana si dispersia (β) ale repartitiei lognormale) pentru statiile de tratare a apei (PW2) si pentru subcomponente sunt date in (Model 2 de vulnerabilitate, Hazus ’99) in conformitate cu: - Tipologia (mica, medie, sau mare, cu componente fixate sau nu); - Avarii posibile, consecinte sau pierderi; - Acceleratia de varf a terenului

Tipologie Functionarea Stare de avariere

Media PGA (g) β

/ Completa 0.83 0.6 Nefolosibila/Nereparabil

a Extinsa 0.53 0.6 Utilizabila dupa reparatii Moderata 0.38 0.5

Statie mica cu componente fixate

(Figura 3) Utilizare redusa Usoara/Minora 0.25 0.5



Statie mica fara componente fixate




Statie medie cu componente fixate




Statie medie fara componente fixate


/ Completa 1.57 0.45Nefolosibila/Nereparabil

a Extinsa 0.87 0.45Utilizabila dupa reparatii Moderata 0.58 0.40

Statie mare cu componente fixate


/ Completa 1.57 0.45Nefolosibila/Nereparabil

a Extinsa 0.87 0.45Utilizabila dupa reparatii Moderata 0.35 0.40

Statie mare fara componente fixate


Model 2 de vulnerabilitate: PW2, statii de tratare a apei supuse la miscarea terenului.

8

Figura 3 : Curbe de fragilitate pentru statie mica de tratarea a apei cu componente fixate (PW2), supuse miscarii terenului

Figura 4 : Curbe de fragilitate pentru statie mica de tratarea a apei fara componente fixate (PW2), supuse miscarii terenului

9

Figura 5 : Curbe de fragilitate pentru statie medie de tratarea a apei cu componente fixate (PW2), supuse miscarii terenului

Figura 6 : Curbe de fragilitate pentru statie medie de tratarea a apei fara componente fixate (PW2), supuse miscarii terenului

10

Figura 7 : Curbe de fragilitate pentru statie mare de tratarea a apei cu componente fixate (PW2), supuse miscarii terenului

Figura 8 : Curbe de fragilitate pentru statie mare de tratarea a apei fara componente fixate (PW2), supuse miscarii terenului

2.6 RESTAURAREA/REFACEREA In concordanta cu starile de avariere, curbele de restaurare (Figura 9) sunt continue (medii si abateri standard ale distributiei normale) si ele aproximeaza functii discrete de timp (Modelul 2 de restaurare, in functie de ATC-13 si Hazus 99). Cu toate acestea, este recomandat în principal un interviu cu managerul de sistem / proprietar pentru a se adapta sau a se îmbunătăţi modelul propus, în funcţie de fiecare ţară şi organizatie abilitata.

11

PW2: Statie de tratare Distributie normala Functia discreta Stare de avariere Media (zile) σ 1 zi 3 zile 7 zile 30 zile 90 zile

Completa 95 65 7 8 9 16 47 Extinsa 32 31 16 18 21 48 97

Moderata 1.9 1.2 23 82 100 100 100 Minor 0.9 0.3 65 100 100 100 100

Modelul 2 de restaurare : PW2, statie de tratarea a apei.

Figura 9 : Curbe de restaurare/refacere pentru statia de tratarea apei (PW2).

3 PW3: Statia de pompare 3.1 DESCRIERE O staţie de pompare este o instalaţie care amplifica presiunea apei în sistemele de transport şi de distribuţie. În general, staţiile de pompare includ staţiile mari adiacente rezervoarelor şi râurilor, precum şi staţii mai mici, distribuite în întregul sistemul de apă urmărind să ridice presiunea. Staţiile de pompare cuprind de obicei clădiri, structuri de captare, unităţi de pompe şi motoare, tevi, valve şi echipamentele asociate electrice şi de control (ATC-25, ALA, 2001a).


Tabel 5: Elemente de clasificare a statiei de pompare. PW3: Statie de pompare 1 (Mare) 2 (Medie) 3 (Scazuta) Debit (m3/zi) ≥ 100 000 intre ≤ 10 000 Utilizatori/numar (locuitori) ≥ 200 000 intre ≤ 50 000

12

3.3 TIPOLOGIE Statiile de pompare se pot descrie ca fiind:

- dupa marime: mici sau medii/ mari (mai mici sau mai mari decat 37 900 m3/zi) - componentele (echipamente si generatoare) sunt fixate sau nu.

Următoarele subcomponente pot fi considerate într-o statie de pompare (Hazus '99): - Energia electrica (de rezervă, comercială); - Pompa verticala/orizontala; - Cladirea - Echipamentul

3.4 AVARIERE, CONSECINTE SAU PIERDERI Următoarele consecinte pot fi considerate (tabelul 6). Tabel 6. Posibile consecinte ale cutremurelor asupra statiei de pompare Serviciul/Functionarea Descrierea starilor de avariere (Hazus ’99)

Completa Cladirea este in prabusire. Nereparabila

Extinsa Cladirea fiind grav avariata, sau pompele fiind grav avariate neputand fi reparate Apa nu este

disponibila Operationala dupa

reparatii Moderata

Lipsa de energie electrica si a energiei de rezervă pentru aproximativ o săptămână, pagube importante la echipamente mecanice si electrice, sau avarierea moderata a cladirii


Usoare/ minore

Nefunctionarea/Disfuncţionalităţi pentru o durata scurta de timp (mai putin de trei zile) din cauza lipsei de energie electrica si a energiei de rezervă în cazul în care exista,sau daune usoare la cladiri.



Fara Fara

3.5 VULNERABILITATEA Curbele de fragilitate (mediana si dispersia (β) ale repartitiei lognormale) pentru statiile de pompare a apei (PW3) si pentru subcomponente sunt date in (Model 3 de vulnerabilitate, Hazus ’99) in conformitate cu: - Tipologia (mica, medie/ mare, cu componente fixate sau nu); - Avarii posibile, consecinte sau pierderi; - Acceleratia de varf a terenului

Tipologie Functionarea Stare de avariere Mediana PGA (g) β / Completa 1.50 0.8

Nefolosibila/Nereparabila Extinsa 0.66 0.65

Utilizabila dupa reparatii Moderata 0.36 0.65

Statie mica cu componente fixate



a Extinsa 0.66 0.65


Statie mica fara componente fixate



a Extinsa 0.77 0.65

Statie medie/mare cu componente fixate

(Figura 12)


13

Utilizare redusa Usoara/Minora 0.15 0.75 / Completa 1.5 0.80

Nefolosibila/Nereparabila Extinsa 0.77 0.65


Statie medie/mare fara componente fixate (Figura 13)

Utilizare redusa Usoara/Minora 0.13 0.60 Model 3 de vulnerabilitate: PW3, statie de pompare a apei supuse la miscarea terenului.

Figura 10 : Curbe de fragilitate pentru statie mica de pompare a apei cu componente fixate (PW3), supuse miscarii terenului

14

Figura 11: Curbe de fragilitate pentru statie mica de pompare a apei fara componente fixate (PW3), supuse miscarii terenului

Figura 12 : Curbe de fragilitate pentru statie medie/mare de pompare a apei cu componente fixate (PW3), supuse miscarii terenului

Figura 13: Curbe de fragilitate pentru statie medie/mare de pompare a apei fara componente fixate (PW3), supuse miscarii terenului

3.6 RESTAURAREA/REFACEREA In concordanta cu starile de avariere, curbele de restaurare (Figura 14) sunt continue (medii si abateri standard ale distributiei normale) si ele aproximeaza functii discrete de timp (Modelul 3 de restaurare, in functie de ATC-13 si Hazus 99). Cu toate acestea, este recomandat în principal un interviu cu managerul de sistem / proprietar

15

pentru a se adapta sau a se îmbunătăţi modelul propus, în funcţie de fiecare ţară şi organizatie abilitata. PW3: Statie de pompare Distributie normala Functia discreta

Stare de avariere Media (zile) σ 1 zi 3 zile 7 zile 30 zile 90 zile Completa 35 18 3 4 6 40 100 Extinsa 13.5 10 10 15 25 95 100

Moderata 3.1 2.7 22 50 93 100 100 Minor 0.9 0.3 65 100 100 100 100

Modelul 3 de restaurare : PW3, statie de pompare a apei.

Figura 14 : Curbe de restaurare/refacere pentru statia de pompare apa (PW3).

4 PW4: Stocarea/Depozitare 4.1 DESCRIEREA Rezervoarele de stocare pot fi localizate la începutul, de-a lungul sau la sfârşitul sistemului de distribuţie/de transport al apei. Funcţia lor poate fi fie să deţină apă pentru depozitarile operaţionale, să furnizeze volumele de la supratensiuni din sistem, ori pentru dezinfecţie, precum şi alte utilizări. Cele mai multe sisteme de apa includ diferite tipuri de rezervoare de stocare în sistemele de distribuţie/transport. Rezervoare de stocare pot fi fie rezervoare inchise sau deschise. Reservoarele deschise la partea superioara, înseamnă că rezervorul este construit prin crearea unui rezervor în starea naturală a terenului, de multe ori cu o parte din rezervor formata dintr-un baraj de pamant. Multe rezervoare deschise sunt închise prin adăugarea unui acoperiş, astfel încât apa tratată din interior sa fie protejată de contaminarea din surse externe. Un rezervor/tanc este un vas care pastreaza apa. Rezervoare de apa sunt de obicei construite din oţel, beton sau din lemn. Rezervoarele pot fi sustinute de stalpi; construite pe teren, sau pe o fundaţie pe teren; sau îngropate. De asemenea, în unele părţi de sisteme de distribuţie mai mici, a apa poate fi depozitată în rezervoare

16

presurizate, care sunt tancuri mici orizontale de presiune asezate pe suporturi, sau la inaltime.


Tabel 7: Elemente de clasificare a depozitarii. PW4: Depozitarea 1 (Mare) 2 (Medie) 3 (Scazuta) Debit (m3/zi) ≥ 5 000 intre ≤ 1 000

≥ 50 000 m3 intre ≤ 1 000m3 Capacitate ≥ 5 zile intre ≤ 1 zi Utilizatori/numar (locuitori) ≥ 20 000 intre ≤ 2 000

4.3 TIPOLOGIE Parametrii de tipologie pentru stocare pot fi:

- Materialul (lemn, otel sau beton); - Marimea; - Fixarea; - Pozitia (pe teren sau la inaltime) - Tipul acoperisului; - Proiectare seismica.

4.4 AVARIERE, CONSECINTE SAU PIERDERI Diferite moduri de cedare sau stari de avariere posibile. Factorul de distrugere/avariere şi funcţionalitatea pot fi de asemenea luate în considerare (ALA, 2001a), pentru o descriere complementară impactului asupra capacitatii de stocare. Factorul de distrugere/avariere este raportul dintre costul de reparare al subcomponentei/valoarea de înlocuire a componentelor, de obicei între 0 şi 1. Funcţionalitate este binara: funcţionala sau nu.

4.5 VULNERABILITATEA ALA (2001a) a dezvoltat modele de fragilitate pentru depozitare. Ele sunt bazate pe media rezultatele calculelor analitice pentru o varietate de rezervoare şi suplimentate de decizie inginereasca. Curbele de fragilitate (mediana si dispersia (β) ale repartitiei lognormale) pentru stocarea apei sunt furnizate (ALA, 2001a) în funcţie de: - Tipologia; - Avarii posibile, consecinte sau pierderi; - Miscarea terenului

- Rezervoare de beton fixate (seismic) pe teren (Model 4 de vulnerabilitate); - Rezervoare de beton nefixate pe teren (Model 5 de vulnerabilitate); - Rezervoare de oţel la inaltime (Model 6 de vulnerabilitate); - Rezervoare mici de oţel (Model 7 de vulnerabilitate) sau mari (Model 8 de

vulnerabilitate) fixate pe teren (seismic) – mic < 7580m3; - Rezervoare mici de oţel (Model 9 de vulnerabilitate) sau mari (Model 10 de

vulnerabilitate) nefixate pe teren; - Rezervoare de lemn pe teren (Model 11 de vulnerabilitate) sau la inaltime

(Model 12 de vulnerabilitate); - Rezervor/bazin deschis cu sau fara acoperis cu sau fara proiectare seismica

(Model 13 de vulnerabilitate); - Cedarea terenului (Model 14 de vulnerabilitate).

17

În cazul în care cererea depăşeşte capacitatea, este selectata starea de avariere cu cel mai mare factor de avariere/distrugere. O alternativă mai avansata (nivel II), sau pentru rezervoare specifice -- sunt recomandate curbele de fragilitate specifice. Acestea vor lua în considerare caracteristici specifice ale rezervorului cum ar fi înălţimea, diametrul, grosimea peretelui, rezistenta acoperis, densitatea de lichid, condiţiile locale de teren, etc.

Mod de cedare Functionarea Factor de avariere

Mediana PGA (g) β Frecvent

a (Hz) Ridicarea peretelui – zdrobirea betonului

Nefolosibila 0.1 1.50 0.50 9

Fisurarea sau forfecarea peretelui rezervorului Nefolosibila 0.03 0.66 0.50 9

Alunecarea Nefolosibila 0.03 0.36 0.50 9 Suprasolicitarea etrierilor Functionala 0.03 0.15 0.50 9

Model 4 de vulnerabilitate: PW4 - Rezervoare de beton fixate (seismic) pe teren supuse la miscarea terenului. Mod de cedare Serviciu Functionarea Factor de

avariere Mediana PGA (g) β Frecvent

a (Hz)

Fisurarea sau forfecarea peretelui rezervorului

Pierdere

continut


Cedarea acoperisului / Functionala 0.04 2.60 0.45 7

Ridicarea peretelui – zdrobirea betonului

Pierdere

usoara Functionala 0.015 2.00 0.45 7

Alunecarea Pierder

e usoara

Functionala 0.015 0.25 0.45 7

Pierdere continut

Nefolosibila 0.03 0.75 0.45 7 Suprasolicitarea etrierilor

Pierdere


Model 5 de vulnerabilitate: PW4 - Rezervoare de beton nefixate pe teren pe teren supuse la miscarea terenului.

Typologie Descriere avarii Functionarea Factor de


a (Hz) Proiectare seismica 1.00 Proietare standard Colaps Nefolosibila 1.0 0.70 0.55 1.5

Model 6 de vulnerabilitate: PW4 - Rezervoare de otel la inaltime supuse la miscarea terenului. Mod de cedare Serviciu Functionarea Factor de


a (Hz) Pierder

e continut

Nefolosibila 1.0 5.55 0.50 7 Flambare la partea de jos

/ Functionala 0.5 3.1 0.50 7 Cedarea acoperisului / Functionala 0.20 0.50 0.55 0.28

18

Pierdere

continut


Avariere teava Pierdere


Cedarea sudurii la partea inferioara/baza

Pierdere

continut


Avarierea prinderilor/suporti / Functionala 0.003 3.10 0.50 7

Model 7 de vulnerabilitate: PW4 - Rezervoare mici de otel fixate pe teren supuse la miscarea terenului. Mod de cedare Serviciu Functionarea Factor de


a (Hz) Suprasolicitarea inele

rigidizare / Functionala 0.11 4.10 0.50 5

Cedarea acoperisului / Functionala 0.08 0.20 0.50 0.13

Avariere teava Pierder

e continut


Cedarea sudurii la partea inferioara/baza, Avarierea

prinderilor/suporti

Pierdere

continut


Model 8 de vulnerabilitate: PW4 - Rezervoare mari de otel fixate pe teren supuse la miscarea terenului. Mod de cedare Serviciu Functionarea Factor de


a (Hz) Pierder

e continut


/ Functionala 0.5 0.50 0.50 5 Cedarea acoperisului / Functionala 0.08 0.20 0.50 0.13 Suprasolicitarea inele

rigidizare / Functionala 0.04 0.95 0.50 5


Pierdere

continut


Pierdere

continut




Model 9 de vulnerabilitate: PW4 - Rezervoare mici de otel nefixate pe teren supuse la miscarea terenului. Mod de cedare Serviciu Functionarea Factor de


a (Hz) Pierder

e continut


/ Functionala 0.5 0.50 0.50 5 Cedarea acoperisului / Functionala 0.08 0.20 0.50 0.13

19

Suprasolicitarea inele rigidizare / Functionala 0.04 0.95 0.50 5


Pierdere

continut


Pierdere

continut




Model 10 de vulnerabilitate: PW4 - Rezervoare mari de otel nefixate pe teren supuse la miscarea terenului.



a (Hz) Alunecarea rezervorului provocand

intreruperea alimentarii Nefolosibila 0.50 1.00 0.50 7

Distrugerea legaturilor dintre perete si podea datorita ridicarii Nefolosibila 0.15 2.25 0.50 7

Inelele s-au intins, scurgeri rezervor Functionala 0.15 2.25 0.50 7

Avarierea capacului de rezervor Functionala 0.25 2.25 0.50 7 Model 11 de vulnerabilitate: PW4 - Rezervor lemn amplasat pe sol supus la miscarea terenului.



a (Hz) Alunecarea rezervorului provocand intreruperea

alimentarii Nefolosibila 0.50 0.75 0.50 7

Distrugerea legaturilor dintre perete si podea datorita

ridicarii Nefolosibila 0.15 1.70 0.50 7

Inelele s-au intins, scurgeri rezervor Functionala 0.15 1.7 0.50 7

Avarierea capacului de rezervor Functionala 0.25 1.7 0.50 7

Model 12 de vulnerabilitate: PW4 - Rezervor lemn la inaltime supus la miscarea terenului. Avarierea rezervoarelor/bazinelor neacoperite este în general limitată de/la cedarea digurilor de terasament. Curbele de fragilitate pentru baraje/diguri nu sunt acoperite. Modul de avariere Functionarea Factor de


a (Hz) Major Functionala 0.15 1.00 0.55 4

Avarierea acoperisului Minor Functionala 0.05 0.60 0.55 4

Model 13 de vulnerabilitate: PW4 - Rezervor/bazin deschis cu sau fara acoperis cu sau fara proiectare seismica supus la miscarea terenului. Tipologia Factor de

avariere Functionare

a Mediana PGD (m) β

Fixat 0.78 Rezervor de beton

Nefixat 1.00 Nefolosibila 0.06 0.50

suspendat 0.06 Rezervor de otel

pe teren 1.00 Nefolosibila

0.09 0.50

20

Rezervor de lemn 1.00 Nefolosibila 0.09 0.50 Bazin deschis cu sau fara acoperis 0.05 Functionala 0.20 0.50

Model 14 de vulnerabilitate: PW4 - Rezervoare supus la cedarea terenului.

4.6 RESTAURAREA/REFACEREA In concordanta cu starile de avariere, curbele de restaurare (Figura 15) sunt continue (medii si abateri standard ale distributiei normale) si ele aproximeaza functii discrete de timp (Modelul 4 de restaurare, in functie de ATC-13 si Hazus 99). Cu toate acestea, este recomandat în principal un interviu cu managerul de sistem / proprietar pentru a se adapta sau a se îmbunătăţi modelul propus, în funcţie de fiecare ţară şi organizatie abilitata.

PW4: Stocare Distributie normala Functia discreta Stare de avariere Media (zile) σ 1 zi 3 zile 7 zile 30 zile 90 zile

Completa 155 120 10 11 12 15 30 Extinsa 93 85 13 15 16 23 49

Moderata 3.1 2.7 20 49 93 100 100 Minore 1.2 0.4 30 100 100 100 100

Modelul 4 de restaurare : PW4, facilitati depozitare/stocare apa.

Figura 15 : Curbe de restaurare/refacere PW4, pentru facilitati depozitare/stocare apa.

5 PW5: Supraveghere, control şi achiziţia datelor (SCADA)

5.1 DESCRIERE Tipuri diferite de componente in linie se afla de-a lungul conductelor de transport de apă, incluzind porţiuni din sistemul de control de supervizare si achizitie de date

21

(SCADA) situat de-a lungul sistemului de transport şi diferite mecanisme de control de debit (de exemplu, valve si porti). Componentele in linie SCADA includ o varietate de componente, inclusiv:

- Instrumente; - Alimentare electrica (normala, de rezervă); - Componente de comunicare (normale, de rezervă); - Carcase Meteo (dulapuri electrice).

Componente ale sistemului SCADA în sistemele de transport de apă sunt urmatoarele:

- Instrumente ataşate la conducta pot include dispozitive de debit şi de presiune care sunt, uneori, instalate într-o secţiune a conductei.

- Instrumente ataşat de un canal, poate include diverse tipuri de instrumente plutitoare care sunt utilizate pentru a evalua nivelul apei din canal.

- Unităţi terminal distanta (RTUs) şi Controlere logice programabile (PLC) sunt dispozitivele cel mai frecvent uitlizate. Un dispozitiv RTU preia semnale analogice de la unul sau mai multe canale ale dispozitivelor sistemului SCADA dintr-o locaţie. RTU converteşte aceste semnale într-un format adecvat pentru transmiterea la un calculator central SCADA, de multe ori amplasat la distanţă de aparate. Un PLC poate controla, atunci când pompele sunt activate sau dezactivate, pe baza datelor în timp real, sau preprogramate.

- Majoritatea sistemelor de apă folosesc înregistrarea manuala pentru a urmări presiuni, debite şi informaţii de gradient. Aceste aparate de înregistrat sunt încă în uz astăzi. Aparatele de înregistrat, uneori, raporteaza aceleaşi informaţii ca sistemul automatizat SCADA, de multe ori folosind aceleaşi instrumente. De asemenea, deoarece componentele instalate ale sistemului SCADA automat sunt adesea amplasate in câteva locuri din sistemul de apă, înregistrarea manuala poate fi singurul dispozitiv de înregistrare dintr-o locaţie.

- SCADA Cabinet este o cutie de metal care este montata podea sau pe perete.

- Cele mai multe sisteme SCADA includ baterii de rezervă.

- Puncte de comunicare. Sistemul de la distanţă SCADA este conectat în mai multe moduri de locatia centrala SCADA a computerului sistemului. Cele mai frecvente modalitati sunt radio, linie telefoanie fixa închiriate şi, într-o măsură mai mică microundele.

- Structura portilor de canal.


Tabel 8: Elemente de clasificare a SCADA. PW5: SCADA 1 (Mare) 2 (Medie) 3 (Scazuta) Debit (m3/zi) ≥ 50 000 intre ≤ 5 000 Utilizatori/numar (locuitori) ≥ 100 000 intre ≤ 25 000

5.3 TIPOLOGIE Locul de amplasare al valvelor este adesea de important atunci când se decide modul în care un sistem de conducte se va comporta în ansamblul său; deteriorarea unei conducte între două supape/valve trebuie să fie izolata prin închiderea supapelor. Astfel, tipologia depinde de următorii parametri:

- Intervalele între supape pe conducte;

22

- Fixarea dulapului SCADA şi a echipamentelor din interior; - Numărul şi tipul de puncte de comunicare.

5.4 AVARIERE, CONSECINTE SAU PIERDERI Daune frecvente posibile pentru acest echipament sunt:

- Caderea bateriilor; - Dislocarea placilor de circuit; - Miscarea a incintei dulapului din cauza fixarii inadecvate.

Bulele de aer care ar putea fi introduse în sistemul de conducte poate cauza acestor instrumente citiri false.

5.5 VULNERABILITATEA

Istoric, supapele în linie, nu s-au dovedit a fi deosebit de vulnerabile la avarii din cutremur, cu excepţia cazului în care conductele conectate, sunt deteriorate. Instrumentele ataşate la conducta sunt considerate a fi robuste în raport cu mişcările cutremurului. Revarsarea apei poate afecta sau avaria instrumentele ataşate la canal. Nu există nici o informaţie despre fragilitatea dispozitivelor de înregistrare manuală. Cel mai bun mod de a descoperi aceste vulnerabilitati este inspecţia pe amplasament.

6 PW6: Conductele 6.1 DESCRIERE Conducte sunt canale artificiale făcute pentru transmiterea de fluide (Figura 16). Ei se împart în două categorii:

- Conducte cu curgere libera ghideaza lichidele care si curgere pe o suprafaţă înclinată.

- Conducte de presiune ce limiteaza si ghideaza circulaţia de lichid sub presiune.

Conductele cu curgere libera pot fi canale deschise simple sau şanţuri, sau conducte sau tunele partial umplute. O conductă sub presiune, poate fi o conductă sau un tunel cu o curgere sub presiunea internă.

Figura 16: Descompunerea conductelor sistemului de apa potabila.

6.2 CLASIFICAREA Clasificarea se poate baza pe următoarele criterii (Tabel 9). Conductele de distribuţie au de obicei prevăzute bucle, şi toate liniile mai mici ce se conecteaza la

23

acestea sunt de obicei conectate cu valve, astfel încât avarierea unei în linii mai mici nu provoaca închiderea celei mai mari.

Tabel 9: Elemente de clasificare a conductelor. PW6: Conducte 1 (Mare) 2 (Medie) 3 (Scazuta) Debit (m3/zi) ≥ 50 000 intre ≤ 5 000 Utilizatori/numar (locuitori) ≥ 100 000 intre ≤ 25 000

6.3 TIPOLOGIA Dincolo de natura conductelor, tipologia depinde în principal de curgere (gravitationala sau sisteme de pompare) şi secundar de accesoriile de-alungul conductei. - Sistemul de conducte gravitationale livreza debitul de la altitudini mai mari la altitudini mai mici, şi nu ai nevoie de pompare pentru a misca apa. - Sistemul conducte de pompare necesita pompe de-a lungul lungimii de conducta pentru a menţine apa în mişcare. Accesoriile de-a lungul lungimii de conducta include diferite porţi, supape, etc. De multe ori ignorate pentru o estimare simplificată a pierderilor la cutremur, acestea pot fi importante în cazul în care există vulnerabilităţi ale componentelor speciale, sau în cazul în care se utilizeaza un model care include conectivitatea sistemului.

7 PW61: Tevi Despre tevi a se vedea Anexa 11.

8 PW62: Tunele Despre tunele a se vedea Anexa 10.

9 PW63: Canale 9.1 DESCRIERE Canale sunt conducte cu curgere libera, de obicei, deschise in atmosferă şi, de obicei pe teren. Ele tind să fie mai mari decât conductele exploatate sub presiune. Avantajele folosirii canalelor includ posibilitatea de construcţie cu materialele disponibile pe plan local, durata de viata mai mare decat a conductelor metalice şi pierderi de capacitate hidraulica mai mici in timp. Dezavantajele includ necesitatea de a oferi la start un debit egal cu capacitatea finală necesara şi probabilitatea de interferenţă cu drenajul local. Jgheaburile sunt secţiuni deschise de canal care transporta apă în structuri ridicate.

9.2 TIPOLOGIA Canalele poate fi formate prin saparea unui şanţ în pământ, construirea de diguri sau o combinaţie a celor două. Cel mai adesea, canale sunt din beton tencuit pentru a reduce pierderile de apa. Canale pot parcurge atât condiţii geologice stabilă cat şi instabile. Astfel, tipologia canalelor poate lua în considerare dacă canalul este:

24

- Sapatura deschisa sau construit folosind diguri; - Sectiuni armate sau nearmat sau de terasamente nealiniate.

Jgheaburile sunt de obicei din lemn sau metal. Sistemele de sprijin pot fi construite din lemn, beton sau din otel. Jgheaburile sunt structuri specializate şi nu sunt abordate în mod special aici.

9.3 AVARIERE, CONSECINTE SAU PIERDERI Având în vedere că performanţa hidraulica a unui canal este de o importanţă majora, următoarele statele de avariere pot fi considerate (Tabelul 10). Tabel 10. Posibile consecinte ale cutremurelor asupra canalelor Serviciul/Functionarea Descrierea starilor de avariere (ALA, 2001a)


Operationala dupa reparatii Extinsa Este necesara oprirea imediata.

Moderata Operabila in scurt timp de la 50% pana la 90% din capacitate. Inchiderea canalului dupa eveniment

este necesara pentru a se efectua reparatii. Debit sau presiune

redusa Usoare/

minore Operabila la pana la 90% din capacitate fara sa

fie necesara Inchiderea canalului pentru reparatii Debit sau presiune

normala


Fara Aceleasi performante hidraulice

9.4 VULNERABILITATEA Curbele de fragilitate sunt date in (ALA, 2001a) in conformitate cu: - Tipologia; - Avarii posibile, consecinte sau pierderi; - Viteza de varf a terenului (Model 15 de vulnerabilitate). - Deplasarea permanenta a terenului (Model 16 de vulnerabilitate).

Tipologie vs Viteza de varf a terenului PGV<0.5m/s PGV>0.5m/s (RR = 0.1 repair/km)

Sectiuni nearmate sau netencuite Fara usoare

Sectiuni armate Fara Fara Model 15 de vulnerabilitate: PW63, canal supus la miscarea terenului. Tipologie vs Deplasarea permanenta a terenului

PGD<0.025m

PGD>0.025m Sau portiuni mici de

moloz plutesc in canal

PGD>0.15m Sau portiuni semnificative de moloz plutesc in canal

Sectiuni nearmate sau netencuite

Sectiuni armate Fara/Usoare Moderate Majore

Model 16 de vulnerabilitate: PW63, canal supus la cedarea terenului.

25

26

10 Referinte AMERICAN LIFELINES ALLIANCE (2001a) – Seismic fragility formulations for water

systems. Part 1 – Guideline. ASCE-FEMA 104 p.. AMERICAN LIFELINES ALLIANCE (2001b) – Seismic fragility formulations for water

systems. Part 2 – Appendices. ASCE-FEMA 239 p.. APPLIED TECHNOLOGY COUNCIL (1985) – Earthquake Damage Evaluation Data for

California. ATC-13, Redwood City, CA. APPLIED TECHNOLOGY COUNCIL (1991) – Seismic Vulnerability and Impact of

Disruption of Lifelines in the Conterminous United States. ATC-25, Redwood City, CA. 440 p..

APPLIED TECHNOLOGY COUNCIL (1992) – A Model Methodology for Assessment of

Seismic Vulnerability and Impact of Disruption of water Supply Systems. ATC-25-1, Redwood City, CA. 147 p..

BALLANTYNE D. (1995) – Issues and recommendations in water and waste water lifeline

earthquake engineering. Critical issues and state-of-the-art in lifeline earthquake engineering. TCLEE monograph n°7. ASCE. pp 41-56.

BALLANTYNE D., CROUSE C. (1997) – Reliability and restoration of water supply

systems for fire suppression and drinking following earthquakes. NIST GCR 97- 730. NIST, Gaithersburg, Maryland. 133 p., 10 app..

NATIONAL INSTITUTE OF BUILDING SCIENCES (1997, 1999) – Direct physical

damage to lifelines – utility systems. Earthquake loss estimation methodology. HAZUS. Technical manual, vol. 2. Chapter 8. Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C. 91 p., app..

O’ROURKE M. J., LIU X. (1999) – Response of buried pipelines subject to earthquake

effects. MCEER. Monograph series n°3. 249 p.

anexa 5_apa potabila

Documents