teza de doct

Universitatea Tehnica

de Constructii Bucuresti

Universitatea Tehnică de Construcții București 3

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCȚII BUCUREŞTI

FACULTATEA DE HIDROTEHNICĂ

TEZĂ DE DOCTORAT

rezumat

Riscul poluării sistemului de distribuţie al apei

potabile; Determinarea zonei de injecţie a poluantului

Doctorand Ing. Cosmin-Florin ANDREICA

Conducător ştiinţific

prof. univ. dr. ing. Anton ANTON

BUCUREŞTI

2011

Riscul poluării sistemului de distribuţie al apei potabile; Determinarea zonei de injecţie a

poluantului



poluantului


Cuvânt înainte

În cadrul Catedrei de Hidraulică și Protecția Mediului a Facultății de Hidrotehnică din

Universitatea Tehnică de Construcții București, autorul a parcurs stagiile de pregătire și

cercetare științifică, pe durata a trei ani, în vederea realizării tezei de doctorat: „Riscul

poluării sistemului de distribuţie al apei potabile; determinarea zonei de injecţie a

poluantului”.

Tema prezentei lucrări a luat naștere pornind de la una din marile probleme cu care se

confruntă țara noastră în prezent referitor la calitatea apei potabile distribuite consumatorului.

Scopul lucrării este elaborarea unui model matematic de identificare a zonei de injectie a

poluantului în cadrul unei reţele de distribuţie, bazat pe metoda backtracking, metoda ce

presupune urmărirea în sens invers, de la un nod probă spre nodul sursă, a concentrației de

poluant. Modelul matematic va putea fi folosit de orice operator de apă, în viitor, pentru a

preîntâmpina eventualele contaminări.

Această lucrare nu ar fi fost posibilă fără atenta îndrumare a domnului prof. univ. dr.ing.

Anton Anton, pe care am avut onoarea de a-l avea ca îndrumător ştiinţific în decursul celor

trei ani de studii doctorale. Pe această cale ţin să îi mulţumesc şi să îmi exprim imensa

recunoştinţă pentru sprijinul, sugestiile şi indicaţiile acordate de-a lungul acestor ani şi în

perioada dedicată elaborării prezentei teze de doctorat.

Pe această cale vreau să mulțumesc profesorilor care au acceptat sa facă parte din comisia de

referenți, pentru interesul şi bunăvoinţa de a fi alături de mine la prezentarea acestei teze.

Mulţumesc de asemenea întregii Catedre de Hidraulică și Protecția Mediului în special

domnului asist. univ. dr. ing Iancu Iulian pentru interesul şi dăruinţa care a manifestat-o

alături de mine în munca de cercetare, pentru obţinerea informaţiilor şi datelor necesare

dezvoltării modelului matematic. Ţin să îmi exprim recunoştinţa faţă de domnul conf.

univ.dr. ing Alexandru Dimache pentru îndrumările, sfaturile și încurajările oferite.

Titularul prezentei teze de doctorat a facut parte din proiectul POSDRU/59/1.5/S/2 intitulat

„Burse doctorale pentru Ingineria Mediului Construit”, beneficiind de toate condițiile

necesare finalizării cu succes a stagiului doctoral.

În mod deosebit mulțumesc familiei, care m-a sprijinit şi mi-a fost alături, ori de câte ori a

fost nevoie, mulțumesc unchiului meu Rusu Gheorghe Constantin care m-a îndrumat în

alegerea Universității de Construcții București. Fără ei, elaborarea acestei teze nu ar fi fost

posibilă, iar acest pas important în cariera mea profesională nu s-ar fi realizat.


poluantului


Cuprins:

1. Introducere ......................................................................................................................... 8

1.1. Necesitatea obiectivă a abordării riscului de poluare a sistemelor de distribuţie ........ 8

1.2. Subiectul şi conţinutul tezei ........................................................................................ 9

2. Sisteme de distribuţie a apei ............................................................................................ 10

2.1. Hidraulica curgerilor sub presiune ............................................................................ 10

2.1.1. Ecuaţii ce guvernează curgerea sub presiune..................................................... 10

2.1.2. Sisteme hidraulice unifilare ............................................................................... 10

2.1.2.1. Conducta simplă ......................................................................................... 10

2.1.2.2. Conducte simple montate în serie ............................................................... 11

2.1.2.3. Conducte simple montate în paralel ........................................................... 12

2.1.2.4. Conducte simple montate mixt ................................................................... 13

2.1.3. Probleme generale ale sistemelor hidraulice ...................................................... 13

2.2. Rețele de conducte .................................................................................................... 14

2.2.1. Elemente generale de calcul al rețelelor sub presiune ....................................... 14

2.2.2. Clasificarea reţelelor de distribuţie .................................................................... 14

2.2.3. Calculul rețelelor ................................................................................................ 15

2.2.3.1. Calculul debitelor pe artere -Reţele ramificate ........................................... 15

2.2.3.2. Calculul debitelor pe artere - Reţele inelare ............................................... 15

2.2.3.3. Calculul cotelor piezometrice ..................................................................... 15

2.2.4. Echilibrarea rețelelor sub presiune..................................................................... 16

2.2.4.1. Echilibrarea reţelei prin modificarea diametrelor ....................................... 16

2.2.4.2. Echilibrarea reţelei prin introducerea de rezistențe locale .......................... 16

2.2.5. Conducta cu debit distribuit ............................................................................... 16

2.3. Elemente generale de alcătuire, proiectare, execuţie şi exploatare a sistemelor de

distribuţie ............................................................................................................................. 17

2.3.1. Elemente generale .............................................................................................. 17

2.3.2. Proiectarea lucrărilor de distribuţie a apei potabile ........................................... 17

2.3.2.1. Studii necesare pentru proiectare ................................................................ 17

2.3.2.2. Scheme de alimentare cu apă ...................................................................... 17

2.3.2.3. Debite de dimensionare .............................................................................. 17

2.3.2.4. Condiţii generale de alegere a materialelor necesare în realizarea lucrărilor

.....................................................................................................................17

2.3.2.5. Condiţii generale de amplasare a lucrărilor ................................................ 17

2.3.2.6. Prevederi legislative ................................................................................... 17

2.3.3. Proiectarea lucrărilor de alimentare cu apă ........................................................ 17

2.3.4. Execuţia şi exploatarea lucrărilor de distribuţie a apei potabile ........................ 17

2.3.5. Exploatarea reţelei de distribuţie ....................................................................... 17

2.3.6. Program de calcul utilizat în modelarea reţelelor de distribuţie ........................ 18

3. Calitatea apei în sistemele de distribuţie .......................................................................... 18

3.1. Starea actuală a sistemelor de distribuţie din România ............................................. 18

3.2. Norme şi cerinţe legislative privind asigurarea serviciilor de apă ............................ 18

3.2.1. Obiectivele și cerinţele principale ale Legii apei [86] ....................................... 18

3.3. Surse şi agenţi de contaminare a sistemelor de distribuţie ........................................ 18

3.4. Fenomene de modificare a calităţii apei în sistemele de distribuţie .......................... 19


poluantului


3.4.1. Procese chimice și biologice privind evoluţia calităţii apei ............................... 19

3.4.2. Procese fizice de modificare a calităţii apei în sistemele de distribuţie ............. 19

3.4.2.1. Acţiunea apei asupra materialului conductei .............................................. 19

3.4.2.2. Dezvoltarea ecosistemului biologic ............................................................ 19

3.4.2.3. Influenţa materialelor constitutive ale sistemului de distribuţie ................. 19

3.4.2.4. Formarea de depozite .................................................................................. 19

3.4.2.5. Contaminarea accidentală ........................................................................... 19

3.5. Parametrii principali pentru determinarea calității apei potabile .............................. 19

3.5.1. Parametrii microbiologici din apa potabilă ........................................................ 19

3.6. Măsuri de prevenire sau reducere a riscului contaminării apei potabile în rețeaua de

distribuție ............................................................................................................................. 19

3.7. Modelul variației calității apei potabile ..................................................................... 20

3.7.1. Transportul advectiv în conducte ....................................................................... 20

3.7.2. Amestecul în nodurile conductei ....................................................................... 20

3.7.3. Amestecul în instalațiile de stocare.................................................................... 21

3.7.4. Reacţiile debitului masic .................................................................................... 21

3.7.5. Reacţiile cu materialul conductei ....................................................................... 21

4. Riscul de poluare asociat sistemelor de distribuţie .......................................................... 21

4.1. Conceptul de evaluare a riscului ............................................................................... 21

4.2. Tipuri şi surse de risc în sistemele de distribuţie ...................................................... 22

4.3. Evaluarea calitativă a riscului ................................................................................... 22

4.4. Identificarea și evaluarea vulnerabilităților ............................................................... 22

5. Identificarea zonelor de injecţie a poluanţilor în sistemele de distribuţie ....................... 22

5.1. Model conceptual pentru analiza variaţiei calităţii apei în reţeaua de distribuţie

“test” ...................................................................................................................................22

5.2. Descrierea modelului matematic pentru identificarea surselor de contaminare dintr-o

reţea de distribuţie ................................................................................................................ 24

5.3. Aplicarea modelului de determinare a sursei de injecție a unui poluant în rețeaua de

distribuție „test” ................................................................................................................... 25

6. Evaluarea zonelor sensibile şi a surselor de contaminare din cadrul sistemului de

distribuţie al apei potabile din municipiul Slobozia................................................................. 29

6.1. Date generale privind sistemul de alimentare cu apă potabilă al municipiului

Slobozia................................................................................................................................ 29

6.2. Starea actuală............................................................................................................. 29

6.2.1. Frontul de captare .............................................................................................. 29

6.2.2. Aducţiune ........................................................................................................... 29

6.2.3. Staţia de tratare .................................................................................................. 29

6.2.4. Înmagazinarea .................................................................................................... 30

6.2.5. Reţeaua de distribuţie ......................................................................................... 30

6.3. Aplicarea modelului de determinare a sursei de injecție a unui poluant în rețeaua de

distribuție a municipiului SLOBOZIA ................................................................................ 30

7. Concluzii .......................................................................................................................... 32

7.1. Elemente originale ale tezei ...................................................................................... 33

7.2. Direcţii de dezvoltare pentru viitor ........................................................................... 34

Bibliografie .............................................................................................................................. 34

Bibliografie


1. INTRODUCERE

1.1. Necesitatea obiectivă a abordării riscului de poluare a sistemelor de

distribuţie

Dezvoltarea permanentă a societăţii, complexitatea activităţilor sociale şi economice,

creşterea nivelului de confort al populaţiei şi satisfacerea necesarului de apă al

consumatorilor presupun o continuă perfecţionare a tehnicilor de organizare, proiectare,

execuţie şi exploatare a sistemelor de alimentare cu apă potabilă.

Ramura industriei apei, sistemele de alimentare cu apă potabilă și canalizare sunt într-o

perfecţionare permanentă din punct de vedere cantitativ, prin diversitatea cerinţei de apă şi

din punct de vedere calitativ, ţinand cont atât de evoluţia negativă a calităţii apei la surse, cât

şi de creşterea exigenţelor consumatorilor.

În România există sisteme de alimentare cu apă potabilă şi canalizare în totalitate în mediul

urban şi partial în cel rural, însă nu toată populaţia beneficiază de aceste facilităţi. Astfel,

sistemele centralizate de alimentare cu apă au fost supuse unor modificări ample ţinându-se

cont de gradul de urbanizare şi de dezvoltarea localităţilor deservite. De cele mai multe ori

aceste modificări presupun extinderea reţelelor de apă şi completări locale (neefectuându-se o

analiză a modificărilor ansamblului, în majoritatea situaţiilor).

România a beneficiat de primul sistem de alimentare cu apă de la sfârşitul secolului 19. Ani

mai târziu, între 1950 – 1990, sistemele de alimentare cu apă şi canalizare au fost destinate să

asigure apa în industrie şi abia mai apoi au fost proiectate pentru alimentarea cu apă a

așezărilor din mediul urban.

În acest context, au rezultat următoarele:

dezvoltarea haotică a sistemelor în ritmuri intensive fără condiţii de calitate şi

siguranţă obiectiv necesare;

apariţia în etape succesive a completărilor la sisteme, fără analiza ansamblului, şi

folosind tehnologia disponibilă la momentul respectiv a condus la situaţia că astăzi

majoritatea lucrărilor să fie depaşite moral şi fizic;

preţuri sociale practicate coroborate cu lipsă totală a contorizării apei ce au format un

mod de gândire deformat al utilizatorilor prin lipsa respectului faţă de apă şi faţă de

avantajele produse de o bună gospodărire a apei; astfel s-a ajuns la risipirea apei (un

consum de apă de până la 2 – 3 ori mai mare decât necesarul efectiv) şi la pierderi de

apă din sistem de 3-5 ori mai mari decât cele normale;

lipsa de competiţie în realizarea lucrărilor ce a condus în numeroase situaţii la

execuţia unor lucrări deficitare;

lipsa alimentării cu apă în zonele rurale; astăzi 33% din populaţia care locuieşte în

zona rurală are acces la o apă de calitate controlată.

Schimbările din ultimii ani şi necesitatea alinierii la tehnicile, conceptele şi normele Uniunii

Europene impun:

adoptarea unor soluţii şi lucrări care să asigure sporirea siguranţei şi diminuarea

riscului în sistemele de alimentare cu apă, simultan cu creşterea numărului de

consumatori în vederea deservirii întregii populaţii; în prezent este evidentă legătura

dintre calitatea apei şi sănătatea populaţiei;

Bibliografie


selectarea pe baza unor criterii ştiinţifice a lucrărilor de reabilitare şi dezvoltare a

sistemelor de alimentare, avându-se în vedere reducerea costurilor, a pierderilor de

apă şi a consumului de energie;

implementarea unor tehnologii şi materiale performante necesare reabilitării şi

extinderii sistemelor de alimentare cu apă şi canalizare, utilizând resursele

disponibile.

În ansamblul lucrărilor sistemului de alimentare cu apă, managementul reţelelor de distribuţie

a apei potabile reprezintă partea cea mai dificilă deoarece:

reţelele constituie interfaţa cu consumatorii de apă;

prin amplasare fac parte din ansamblul urban fiind dependente de planul urbanistic şi

de toate celelalte reţele (canalizare, electrice, gaze, termice, telecomunicaţii, drumuri);

reţeaua de distribuţie a apei este elementul cel mai dinamic al sistemului pentru ca:

se dezvoltă continuu (orice casă nouă are nevoie de apă);

este sistemul care suportă cele mai mari fluctuaţii de debite şi presiune, în funcție de

obiceiurile oamenilor, standardul de viaţă, amplasare ş.a.

reţeaua este amplasată în infrastructura urbană cu solicitări deosebite date de trafic, de

perfecţionarea carosabilului şi a amenajării urbane şi cu necesităţi obiective de

modernizare în etape de 15 – 20 ani.

Rezolvarea problemelor reţelelor de distribuţie a apei este un proces tehnic de durată (15 – 20

ani); acest proces trebuie să se bazeze pe următoarele:

stabilirea priorităţilor pentru fiecare centru urban şi rural pe baza: analizei

particularităţilor locale, situaţiei existente, prognozei dezvoltării social-economice;

alegerea celor mai bune soluţii tehnologice şi constructive pentru asigurarea

funcţionării fără riscuri privind sănătatea umană, costuri normale şi justificate pentru

utilizatori (pierderi de apă reduse, consumuri energetice normale);

planificarea implementării reabilitării / extinderii reţelelor pe baze ştiinţifice având în

vedere prioritizarea necesarului de lucrări, suportabilitatea financiară a costurilor de

către utilizatori şi capacitatea centrelor urbane şi rurale de adaptare la noile condiţii;

educarea consumatorilor (utilizatorilor) privind economisirea apei, disciplină în

întreţinerea dotărilor, respectul pentru ansamblul serviciilor asigurate, respectul pentru

apă;

crearea unor operatori de servicii capabili să asigure exploatarea în condiţii optime a

sistemelor, intervenţii corecte în sistem şi dezvoltarea / perfecţionarea permanentă.

1.2. Subiectul şi conţinutul tezei

Prezenta lucrare își propune analizarea a două mari probleme ale unui sistem de distribuţie al

apei potabile:

Riscul poluării sistemului de distribuţie al apei potabile

o Asigurarea siguranţei sanitare a consumatorilor prin calitatea apei furnizate

(reducând astfel numarul de persoane afectate de lipsa sau excesul de

dezinfectant din apa potabilă furnizată);

Determinarea zonei și a punctului de injecţie a poluantului

Bibliografie


o determinarea zonei și a punctului unde s-a produs o injecţie de „poluant”,

accidental sau intenţionat (va ajuta operatorul de apă în elaborarea

strategiilor de izolare a acelor zone, pentru diminuarea efectelor negative

asupra consumatorului), prin realizarea unui model matematic original de

determinare a sursei de poluant într-o reţea de distribuţie, folosind metoda

backtracking, cunoscând parametrii hidraulici ai reţelei (viteze, debite pe

artere, presiuni în nodurile reţelei), precum și parametrii de calitate

(concentraţiile în nodurile reţelei).

Prezenta lucrare este structurată în șapte capitole, după cum urmează:

Capitolul 1 prezintă necesitatea cunoașterii abordării riscului asociat rețelelor de distribuție

apă potabilă.

Capitolul 2 cuprinde noțiuni și elemente de bază ale teoriei privind sistemele de distribuție a

apei.

Capitolul 3 cuprinde un istoric privind calitatea apei potabile distribuite consumatorilor din

România, prezintă obiectivele și parametrii legii 311 privind calitatea apei potabile,

fenomenele de modificare a calității apei în timpul distribuției prin rețea și câteva masuri de

prevenire a riscului de contaminare.

Capitolul 4 sunt prezentate noțiunile teoretice privind riscul asociat sistemelor de distribuție

și anume: conceptul de evaluare a riscului, tipuri și surse de risc.

Capitolul 5 descrie modelul conceptual pentru analiza variației calității apei în rețeaua de

distribuție “test”, modelul matematic pentru identificarea zonelor și a punctului de injecție a

poluantului și evidențiază primele rezultate concrete în urma aplicării modelului matematic

original pe rețeaua “test”, prezentarea rezultatelor sub formă tabelară și grafică.

Capitolul 6 descrie situația existentă a rețelei de distribuție din municipiul Slobozia și

aplicarea modelului matematic original pe baza rezultatelor obținute în urma studiului

variației concentrației de clor din rețea.

Capitolul 7 cuprinde concluzii generale/particulare privind modificarea calitații apei în

rețeaua de distribuție, prezintă elemente originale ale lucrării și direcțiile de dezvoltare pe

viitor.

2. SISTEME DE DISTRIBUŢIE A APEI

Sistemul hidraulic este ansamblul de elemente, de instalaţii şi construcţii (conducte, canale,

rezervoare, pompe, dispozitive de masură şi control), care asigură transportul, distribuţia sau

mişcarea fluidelor [21].

Equation Chapter 1 Section 2

2.1. Hidraulica curgerilor sub presiune

2.1.1. Ecuaţii ce guvernează curgerea sub presiune

2.1.2. Sisteme hidraulice unifilare

2.1.2.1. Conducta simplă

Se înţelege un sistem hidraulic de sine stătător sau care face parte dintr-un ansamblu hidraulic

complex dacă debitul şi diametrul rămân constante în lungul său.

Conducta simplă este un sistem hidraulic unifilar, având consumator doar la ieşire.

Bibliografie


Considerând sistemul de mai jos, se aplică relaţia energiilor între secţiunea de intrare

respectiv ieşire[21]. PS

PR

z ip i/

(ρg)

a i v

i2 /(2g)

Q

Q

z ep e

/(ρg)

a e v

e2 /(2g)

hr i

-eLE

LP

Q= constant

D= constant

D

H*

e

Figura 2.1. Conductă simplă

2 2

2 2 i e

i i i er

i e

v vp pz z h

g g g g

(2.1)

Pierderea totală de sarcină i erh

se exprimă prin însumarea pierderii liniare i edh

cu pierderile

locale kl

h (se presupun n pierderi locale pe conducta simplă):

1

i e i e k

n

r d l

k

h h h

(2.2)

sau:

2 2 2 2

1 12 2 2 2i e k k

n n

r l l

k k

L v v v L vh

D g g g D g

(2.3)

unde: - coeficient global de pierdere de sarcină al conductei simple;

2.1.2.2. Conducte simple montate în serie Considerăm un sistem hidraulic format din n conducte simple montate în serie; indicele k se

referă la o conductă curentă din sistem.

PR

PS

Q

Q

z ip i/

(ρg)

a i v

i2 /(2g)

H*

1 2

k n

ea

LP

LE

D1≠D2≠…≠Dk≠Dn

Q=constant

a e v

e2 /(2g) h

r i-e

p e/(ρ

g)

Figura 2.2. Conducte simple montate în serie

Relaţiile specifice montajului în serie sunt:

1

;i e k

n

k r r

k

Q Q const h h

(2.4)

Pierderile de sarcină i erh

ale sistemului se precizează utilizând relaţiile:

2

2 2 2

1 1

1

;

i e

i e

i e k

rn n

k r k k k s

k kn

r r

k

h MQ

Q Q const h M Q Q M M Q

h h

(2.5)

unde: sM - modulul de rezistenţă echivalent pentru montajul serie:

Bibliografie


1

n

s k

k

M M

(2.6)

Pentru calculul conductelor simple montate în serie expresia de calcul se poate pune sub o

altă formă utilizând, în locul debitului Q, viteza pe unul din tronsoanele sistemului.

De obicei se consideră viteza de pe tronsonul final nv ; folosind ecuaţia de continuitate se

obţine [21]:

2 2 2

n n ni n e n k n

i e k

D D Dv v v v v v

D D D

(2.7)

În acest caz, pierderile de sarcină sunt:

42 2 2

1 12 2 2i e

n nk k k n n k k n

r l l red

k k k kk k k

v L v D L vh

g D g D D g

(2.8)

unde:

4 4

1 1

2

n nn k k n

red l k

k k kk k k

n

D L D

D D D

v gH

(2.9)

în care - coeficient de viteză are expresia:

4 4

1

n nred e i

e i

D D

D D

(2.10)

2.1.2.3. Conducte simple montate în paralel Considerăm n conducte simple montate în paralel (Figura 2.3).

Toate conductele au aceeaşi secţiune de intrare i şi aceeaşi secţiune de ieşire e; indicele k se

referă la o conductă curentă.

Relaţiile specifice montajului sunt:

... ...i e i k nr r r rh h h h

1 ... ...k nQ Q Q Q

unde:

Q – debitul transportat între secţiunea de intrare / ieşire.

zip

i/(ρ

g)

1

e z e

a e

v e

2/(

2g

)

pe/

(ρg

)

a i v

i2/(

2g

)

QQ

PR

PS

LP

LE

2

hr

i-e

n

k

a.

42

1

3

ea

b

Q

Q

b.

Figura 2.3. Conducte simple montate în paralel şi mixt: a. montaj paralel; b. montaj mixt

Bibliografie


Pierderile de sarcină se exprimă în funcţie de debitele kQ şi de modulele de rezistenţă kM şi

se consideră un modul echivalent de rezistenţă al montajului paralel pM , corespunzător

debitului Q:

2 2 2 2

1 1

1 1 1

1

... ...

1

1 1

p k k n n

n n np

k p

k k kk k

n

kp k

M Q M Q M Q M Q

MQ Q Q Q M

M M

M M

(2.11)

Modulul de rezistenţă *M se calculează cu pM în loc de M :

e ip c cM M M M (2.12)

Astfel montajul se reduce ca şi cel în serie la o conductă simplu echivalentă.

Calculul debitelor pe fiecare conductă simplă care intră în componenţa sistemului se face cu

relaţiile:

, 1..p

k

k

MQ Q k n

M (2.13)

Când conductele ce alcătuiesc sistemul de conducte simple au module de rezistenţă identice

adică : kM M rezultă:

2 2

1;p k

M M QM Q Q

n n M n (2.14)

2.1.2.4. Conducte simple montate mixt

Reprezintă sistemele hidraulice în cazul general al instalaţiilor reductibile la o schemă

unifilară.

Rezolvarea acestui caz constă în identificarea în cadrul sistemului, a unor montaje în serie sau

paralel şi determinarea pentru fiecare în parte a modulelor echivalente de rezistenţă.

Operaţiile se fac succesiv, până se ajunge la un modul echivalent de rezistenţă i eM al

întregului sistem (Figura 2.3.b).

Considerăm sistemul format din patru conducte simple delimitate de secţiunile i, a, b, e.

Modulul de rezistenţă între secţiunile a şi b este dat de modulele de rezistenţă al tronsoanelor

2 şi 3 montate în paralel.

2 3

2

2 32 3

1 1 1; ab

ab

M MM

M M M M M

(2.15)

2.1.3. Probleme generale ale sistemelor hidraulice

Problemele generale ale sistemelor hidraulice sub presiune care apar la conceperea, realizarea

şi exploatarea acestora sunt [22]:

probleme de dimensionare

probleme de determinare a parametrilor hidraulici (probleme de verificare)

Bibliografie


probleme de echilibrare şi stabilitate.

Relaţiile generale de calcul utilizate sunt de două tipuri:

Legea energiilor

Ecuaţia de continuitate

2.2. Rețele de conducte

Reţelele de conducte sunt sisteme hidraulice formate dintr-un număr oarecare de conducte

dispuse într-o configuraţie geometrică impusă de destinaţia sistemului [22].

Majoritatea sistemelor hidraulice întâlnite în practică fac parte din categoria reţelelor de

conducte: reţele exterioare de distribuţie a apei sau gazelor naturale, instalaţii de termoficare,

instalaţii interioare de apă, încalzire, de gaze, diverse instalaţii tehnologice etc.

2.2.1. Elemente generale de calcul al rețelelor sub presiune

Elementele care determină funcţionarea unui sistem hidraulic sunt:

Caracteristicile hidraulice

Caracteristicile geometrice

Mărimi ce caracterizează natura fluidului.

Elementele hidraulice principale sunt:

Debitele

Cotele piezometrice

2.2.2. Clasificarea reţelelor de distribuţie

După natura lor, reţelele de conducte se împart în:

Reţele ramificate (Figura 2.4)

Două noduri oarecare din sistem pot fi unite între ele prin artere ce formează un singur traseu;

Un punct oarecare poate fi alimentat dintr-o singură parte;

a.

..?..

b.

Figura 2.4. Rețele ramificate: a. sensul de curgere cunoscut pe toate arterele; b. sens de curgere

necunoscut pe toate arterele

Reţele inelare sau închise (Figura 2.5)

Reţele la care două noduri oarecare pot fi unite între ele prin artere ce formează cel puţin

două trasee; Un punct oarecare poate fi alimentat din două părţi;

Bibliografie


Figura 2.5. Reţele inelare Figura 2.6. Reţele mixte

Reţele mixte (Figura 2.6)

Reţelele la care există atât noduri ce îndeplinesc condiţia reţelelor ramificate cât şi noduri ce

îndeplinesc condiţia reţelelor inelare;

2.2.3. Calculul rețelelor

2.2.3.1. Calculul debitelor pe artere -Reţele ramificate

Dacă sensul debitelor este cunoscut, iar alimentarea reţelei se face printr-un singur nod,

calculul debitelor pe artere se rezolvă cu ajutorul relaţiei de continuitate:

( )

0j jk

k V j

Q Q

pentru fiecare nod, obţinându-se un sistem liniar de ecuaţii în care necunoscutele sunt

debitele jkQ .

2.2.3.2. Calculul debitelor pe artere - Reţele inelare

Prin inel se înțelege un traseu închis, în care nodul de început este şi nod de sfârşit (Figura

2.5).

Se demonstrează că o reţea cu m artere şi n noduri permite delimitarea unui numar de

r=m-n+1 inele independente.

Pentru toate arterele inelului de indice t se scrie relaţia:

j KP p jk jkH H MQ Q sau

j K

j K

P p

jk

P p

H HQ

M H H

considerând un anumit sens

convenţional de parcurgere a inelului (sensul de parcurgere este unic pentru toate inelele

reţelei); prin adunarea relaţiilor se obţine:

; 1,...,pj pk jk jk jk

jk I t jk I t

H H M Q Q t r

(2.16)

sau ţinând cont că prin însumare, cotele piezometrice se reduc două câte două rezultând:

0, 1,...,jk jk jk

jk I t

M Q Q t r

(2.17)

unde: I t - reprezintă mulţimea arterelor jk aferente indicelui t.

2.2.3.3. Calculul cotelor piezometrice

Dacă se cunosc cotele geodezice în nodurile cu consumatori şi debitele pe artere, cotele

piezoletrice în celelalte noduri ale reţelei se calculează cu relaţii de tipul:

Bibliografie


2

j KP p jkH H MQ

sau

j kp p

jk

H HQ

M

2.2.4. Echilibrarea rețelelor sub presiune

2.2.4.1. Echilibrarea reţelei prin modificarea diametrelor

2.2.4.2. Echilibrarea reţelei prin introducerea de rezistențe locale

2.2.5. Conducta cu debit distribuit

Prin conductă cu debit distribuit se înţelege un sistem hidraulic sau un tronson al unui sistem

hidraulic în lungul căruia debitul transportat variază după o lege oarecare.

Schema de calcul este prezentată în Figura 2.7.

Q Q-Qc

q(s)

s

L

dss

Qs

e

LP

h r

dhr

i

Q Q-Qc

Q Q-Qc

Qc /2Qc /2

Qf =Q-Qc /2

L

q=constant

LP h r

Figura 2.7. Schema de calcul pentru o

conductă cu debit distribuit – distribuţie variabilă

Figura 2.8. Schema de calcul pentru o conductă cu

debit distribuit – distribuţie uniformă

Unde, în sistem intră prin secţiunea i debitul de alimentare Q, în lungul sistemului se

distribuie debitul constant cQ şi din sistem iese prin secţiunea e debitul de tranzit

t cQ Q Q .

Pentru întregul sistem de lungime L, debitul total consumat cQ are expresia:

0

L

cQ qds

Pierderea elementară de sarcină rdh , pe tronsonul elementar ds este:

2

2

0

s

r sdh dMQ m Q qds ds

Din care, prin integrare, se obţine pierderea de sarcină pe intregul tronson de lungime L:

2

0 0

L s

rh m Q qds ds

Pentru rezolvarea integralei este necesar să se cunoască modul de variaţie a mărimilor m şi q

în funcţie de variabila de integrare s.

Conducta simplă cu debit uniform distribuit

Cazul particular al conductei de diametru constant şi cu debit constant uniform distribui

Figura 2.8.

Modulul specific de rezistenţă şi debitul specific sunt /m M L , respectiv /cq Q L,

Bibliografie


2 2

2

0 0 0

1

3

L s Lc c

r c c

Q QM Mh Q ds ds Q s ds M Q QQ Q

L L L L

(2.18)

sau:

2

r fh MQ (2.19)

în care debitul fictiv (echivalent) fQ este dat de relaţia:

2 21

3f c cQ Q Q Q Q (2.20)

2.3. Elemente generale de alcătuire, proiectare, execuţie şi exploatare a sistemelor

de distribuţie

2.3.1. Elemente generale

Clasificarea reţelelor de distribuţie a apei are la bază [32]:

tipul (calitatea) apei transportate;

presiunea de funcţionare;

modul de alcătuire;

sistemul de funcţionare în caz de incendiu.

2.3.2. Proiectarea lucrărilor de distribuţie a apei potabile

2.3.2.1. Studii necesare pentru proiectare

2.3.2.2. Scheme de alimentare cu apă

2.3.2.3. Debite de dimensionare

Pentru determinarea debitelor de dimensionare a sistemului de alimentare cu apă se

recomandă valorile din [90]

pentru toate obiectele sistemului amplasate între captare şi rezervor, debitul de dimensionare

va fi debitul zilnic maxim sau

i p s zi i iQ K K K N q (2.21)

unde: Ni - numărul de consumatori de aceeaşi categorie, qi - norma de consum specific de

regulă[l/om*zi], Kzi - coeficient de variaţie zilnică a consumului mediu, Kp - coeficient ce ţine

de pierderile tehnice admisibile, Ks - coeficient ce ţine seama de necesarul de apă pentru

întreţinerea funcţionării sistemului.

2.3.2.4. Condiţii generale de alegere a materialelor necesare în realizarea lucrărilor

2.3.2.5. Condiţii generale de amplasare a lucrărilor

2.3.2.6. Prevederi legislative

2.3.3. Proiectarea lucrărilor de alimentare cu apă

2.3.4. Execuţia şi exploatarea lucrărilor de distribuţie a apei potabile

2.3.5. Exploatarea reţelei de distribuţie

Bibliografie


2.3.6. Program de calcul utilizat în modelarea reţelelor de distribuţie

Unul din cele mai utilizate pachete de programe de modelare hidraulică a reţelelor de

distribuţie este programul Epanet 2.0.

În cadrul modelului matematic o reţea de distribuţie poate fi alcătuită din conducte, noduri,

pompe, vane şi rezervoare.

Epanet urmăreşte variaţiile debitului în fiecare conductă, presiunile în fiecare nod, cantitatea

de apă în fiecare rezervor şi concentraţiile substanţelor chimice din reţea în timpul unei

simulări.

Datele de intrare necesare pentru simularea hidraulică sau de calitate, a unui sistem de

distribuție a apei potabile sunt: topologia rețelei - lungime, diametre, rugozități ale

conductelor, debitul de consum în fiecare nod al rețelei, date despre sistemele de pompare,

rezervoare etc., iar pentru simularea variației calității apei sunt necesare următoarele: tipul de

poluant, tipul de reacție al poluantului (reacția masică sau/și reacția cu peretele conductei).

Datele de ieşire calculate pentru conducte sunt debitul Q (în l/s), viteza apei (în m/s),

pierderile de sarcină (exprimate în m/km) şi coeficientul lui Darcy λ . În noduri, poate afişa

presiunea (în m.c.a), sarcina piezometrică, respectiv cota de amplasare (în metri) şi valoarea

debitului de apă cerut de consumatorul racordat la acel nod (în l/s).

Din punct de vedere calitativ programul simulează variația concentrațiilor de poluant în rețea,

afișând rezultatele atât în nodurile cât și pe artere rețelei.[49].

3. CALITATEA APEI ÎN SISTEMELE DE DISTRIBUŢIE

Infrastructura din ţara noastră nu este în conformitate cu prevederile directivelor europene din

domeniu. Directivele UE privind calitatea apei destinate consumului uman şi epurarea apelor

uzate orăşeneşti au fost transpuse integral în legislaţia românească şi în prezent sunt în curs

de implementare.

3.1. Starea actuală a sistemelor de distribuţie din România

3.2. Norme şi cerinţe legislative privind asigurarea serviciilor de apă

Calitatea apei potabile este legiferată de Legea nr. 311 din 28 iunie 2004 care modifică şi

completează Legia nr. 458/2002 privind calitatea apei potabile.

3.2.1. Obiectivele și cerinţele principale ale Legii apei [86]

3.3. Surse şi agenţi de contaminare a sistemelor de distribuţie

Sistemul de distribuţie a apei include reţeaua de distribuţie, complexe de înmagazinare, stații

de pompare, care influenţează în mod direct calitatea apei și nu în ultimul rând stația de

tratare care trebuie să asigure calitatea apei potabile la parametrii ceruți de consumatori,

respectiv de lege.

Deasemenea, sistemul de distribuţie este concepute în așa fel încât să asigure siguranţa

hidraulică, din punct de vedere al presiunii şi al necesarului de apă pentru toți consumatorii.

Cele mai multe posibilități (riscuri) ca apa să işi modifice calitatea apar pe parcursul rețelei

de distribuție, care face legătura între staţia de tratare şi consumator.

Bibliografie


3.4. Fenomene de modificare a calităţii apei în sistemele de distribuţie

3.4.1. Procese chimice și biologice privind evoluţia calităţii apei

În interiorul secțiunilor de conductă ce alcătuiesc sistemul de distribuție a apei, au loc o serie

de fenomene sau procese chimice și biologice, care influențează/modifică parametrii de

calitate a apei. În figura următoare este o prezentare schematică a acestor procese [73].

Figură 3.1. Procesele chimice și biologice cu efect asupra calității apei

3.4.2. Procese fizice de modificare a calităţii apei în sistemele de distribuţie

3.4.2.1. Acţiunea apei asupra materialului conductei

În timpul circulării apei potabile prin reţeaua de distribuţie, reacţia (acțiunea) apei cu

materialul conductelor este complexă, iar principalele fenomene care au loc la acest nivel

sunt prezentate în figura 3.1.

Principalele cauze care favorizează deteriorarea calitaţii apei în sistemele de distribuţie sunt:

formarea şi dezvoltarea unui ecosistem biologic;

influenţa materialelor constitutive ale reţelei;

stagnarea apei în reţea;

formarea de depozite;

contaminările accidentale.

3.4.2.2. Dezvoltarea ecosistemului biologic

3.4.2.3. Influenţa materialelor constitutive ale sistemului de distribuţie

3.4.2.4. Formarea de depozite

3.4.2.5. Contaminarea accidentală

3.5. Parametrii principali pentru determinarea calității apei potabile

3.5.1. Parametrii microbiologici din apa potabilă

3.6. Măsuri de prevenire sau reducere a riscului contaminării apei potabile în

rețeaua de distribuție

Cele mai eficiente și frecvent utilizate măsuri de prevenire sau reducere a riscului

contaminării apei potabile din rețelele de distribuție sunt:

Bibliografie


Înlocuirea conductelor vechi respectiv conductelor din materiale neconforme (care au un

caracter negativ asupra calității apei precum metal, plumb, azbociment, etc).

Sectorizarea rețelei (sectorizare prin izolare în zone alimentate individual sau adiacente).

Operarea automată (reţeaua de distribuţie trebuie să fie operată printr-un dispecer care să

asigure monitorizarea debitelor, presiuni si doze de clor rezidual, cu posibilitatea de acţionare

pentru izolarea tronsoanelor avariate prin comanda de închidere a vanelor care izolează

tronsonul respectiv).

Conceptul de curățire periodică (spălare plus dezinfecție).

3.7. Modelul variației calității apei potabile

Variaţia calităţii apei într-un sistem de distribuţie (model unidimensional) poate fi descrisă

prin ecuaţia advecţie – dispersie – reacţie:[49] 2

2

( )

( )

functiade reactie

advectieinmasade fluid dispersieapa

C C Cu E f C

t x x

unde: C – media concentraţiei pe secţiunea transversală (mg/L), t – timpul (s), u – viteza

(m/s), x – direcţia de curgere, E – coeficient de amestec (axial dispersion) în curgerea

unidimensională 2 /m s .

Notă: 2

2

CE f C

x

- depinde de natura substanţei considerate;

Funcţia de reacţie este diferită pentru fiecare substanţă în parte.

În cazul reacţiilor simple de ordinul 1, cazul clorului;

f(C)= -KC

unde: K – constanta de reacţie;

3.7.1. Transportul advectiv în conducte

Transportul advectiv din interiorul conductei este redat prin urmatoarea ecuaţie[49]:

( )i ii i

C Cu r C

t x

unde: iC – concentraţia constituenţilor din conducta i (mg/l), în funcţie de distanţa x şi de

timpul t; iu – viteza medie a fluidului în conducta i (m/s); r – expresia ratei de reacţie (este

egală cu zero pentru constituentul de conservare).

3.7.2. Amestecul în nodurile conductei

Amestecul complet şi instantaneu la nivelul unui nod este dat de ecuaţia[49]:

, ,

0

,

jk

k

j k ext k extj x Lj I

i x

j k extj I

Q C Q CC

Q Q

unde: i – conducta care transportă debitul din nodul k; kI - conductele (setul de conducte) ce

aduc debitul în nodul k; jL - lungimea conductei j;

jQ - debitul din conducta j; ,k extQ - debit

(extern) ce intră în reţea, în nodul k; ,k extC - concentrația (externă) ce intră în nodul k;

Bibliografie


3.7.3. Amestecul în instalațiile de stocare

Fenomenul este exprimat prin ecuaţia:

( )( )

i

S S

S Si j S Si x L

i I j O

V CQC Q C r C

t

unde: SV - volumul înmagazinat la timpul t; SC - concentraţia din interiorul rezervorului; SI -

setul de legături (conducte) ce intră în rezervor; SO - setul de legături ( conducte) ce pleacă

din rezervor; r – rata de reacţie;

3.7.4. Reacţiile debitului masic

În timp ce o substanță circulă prin conductă sau stagnează în rezervorul de înmagazinare,

apar reacţii cu compuşii din coloana de apă. Rata reacţiei este descrisă că fiind puterea de

concentraţie: n

bR k C

unde: bk – constantă de reacţie în masa fluidului; (se determină experimental); n – ordinul de

reacţie; C – concentraţia reactantului.

3.7.5. Reacţiile cu materialul conductei Pentru cinetica de ordin prim, rata reacţiei la suprafața conductei este exprimată astfel [49]:

2

( )

w f

w f

k k Cr

R k k

unde: wk - constanta ratei de reacţie la perete (lungime/timp); fk - coeficientul transferului

masic (lungime/timp); R - raza conductei.

4. RISCUL DE POLUARE ASOCIAT SISTEMELOR DE

DISTRIBUŢIE

Risc - O problemă (situație, eveniment ) care nu a aparut încă, dar care poate apărea în viitor,

caz în care obținerea rezultatelor prealabil fixate este amenințată sau potențată. În prima

situatie, riscul reprezintă o amenințare, iar în cea de-a doua, riscul reprezintă o oportunitate.

Riscul reprezintă incertitudinea în obținerea rezultatelor dorite şi trebuie privit ca o

combinație între probabilitate şi impact [16].

4.1. Conceptul de evaluare a riscului

Noțiunea de risc în sistemul de distribuție apă potabilă este asociată:

deteriorării calității apei potabile distribuite;

contaminării apei în operațiile de refacere a avariilor din reţea, spălare rețea,

funcționarea intermitentă şi aspirații la golire sau oprire;

Metoda evaluarii riscului cuprinde două etape [4]:

stabilirea valorilor numerice pentru factorii de risc;

calculul valorii riscului.

Metoda de evaluare ia în considerare șapte factori de risc, după cum urmează:

Frecvența activității sau a procesului tehnologic;

Probabilitatea de apariție a unui eveniment, avarie, disfuncțiune;

Bibliografie


Impactul asupra mediului produs de eveniment;

Efectul evenimentului asupra activității sau a procesului tehnologic, întrerupere apă,

lipsa serviciului;

Contaminarea probabilă produsă de substanța sau materialul utilizat;

Toxicitatea /letalitatea substanței sau materialului;

Interesul pentru evenimentul respectiv.

Evaluarea factorilor de risc are la bază urmatoarele [4]:

Cea mai uzuală grupare de valori este următoarea:

R ≥ 12 - risc foarte înalt

R = 10,00 – 11,99 - risc înalt

R = 8,00 – 9,99 - risc substanțial

R = 6 – 7,99 - risc potențial

R ≤ 6 - risc scăzut

4.2. Tipuri şi surse de risc în sistemele de distribuţie

4.3. Evaluarea calitativă a riscului

4.4. Identificarea și evaluarea vulnerabilităților

5. IDENTIFICAREA ZONELOR DE INJECŢIE A POLUANŢILOR

ÎN SISTEMELE DE DISTRIBUŢIE

5.1. Model conceptual pentru analiza variaţiei calităţii apei în reţeaua de

distribuţie “test”

Pentru analiza variaţiei calităţii apei într-o reţea de distribuţie, s-a studiat variaţia

concentraţiei de clor în cadrul unei reţele “test”, concepută și analizată în programul Epanet,

reţea inelară și simetrică cu 100 de inele, în care s-a injectat constant la sursă o concentraţie

de 0,45 mg/l de clor.

a.

b.

Figură 5.1. Topologia rețelei de distribuție a apei potabile – a diametre, b. lungimi

Bibliografie


Ipoteze de calcul

În realizarea modelului s-au admis urmatoarele ipotezele:

Injecţia clorului la sursă se realizează în mod continuu pe toată perioada de simulare

şi se urmăreşte evoluţia spațială şi temporală a clorului în reţeaua de distribuţie;

Amestecul în noduri şi în rezervor este complet și instantaneu;

Variaţia orară de consum este constantă (Figură 5.2.)

Figură 5.2- Variaţia orară a debitului de consum pe

durata unei zile

Figură 5.3. Debit constant pe durata a 72 ore

Rezultate obţinute

În urma rulării modelului de variaţie a concentraţiei de clor în reţeaua de distribuţie a apei

potabile, s-au obţinut, în nodurile reţelei, liniile de egală concentraţie la diferite intervale de

timp, pe durata unei simulării de 72 de ore.

Figură 5.4. Variaţia concentraţiei de clor pe parcursul a 72 de ore în cinci noduri din cadrul reţelei

În continuare se prezintă liniile de egală concentraţie și profilele concentrațiilor în noduri la

diverşi paşi de timp.

Figură 5.5. – Liniile de egală concentraţie la

pasul de timp de 1 oră

Figură 5.6. Liniile de egală concentraţie la pasul de timp

de 6 ore

Bibliografie


Figură 5.7. Profil de concentraţie la pasul de timp

de 1 oră

Figură 5.8. Profil de concentraţie la pasul de timp de 6

ore

Figură 5.9. Liniile de egală concentraţie la pasul

de timp de 12 ore

Figură 5.10. Liniile de egală concentraţie la pasul de timp

de 24 ore

Figură 5.11. Profil de concentraţie la pasul de

timp de 12 ore

Figură 5.12. Profil de concentraţie la pasul de timp de 24

ore

5.2. Descrierea modelului matematic pentru identificarea surselor de contaminare

dintr-o reţea de distribuţie

S-a elaborat un model matematic prin care, într-o rețea dată, în care se cunosc parametrii

hidraulici și de calitate, la un moment (interval) dat, să se poată determina punctul de injecție

al unui poluant, plecând dintr-un punct oarecare al rețelei, în care s-a măsurat concentrația.

Modelul matematic pentru determinarea sursei de poluant într-o reţea de distribuţie, permite

identificarea punctului (punctelor) de injecţie al unui poluant într-o reţea de distribuţie a apei

potabile, identifică zona de contaminare (zona din care poate proveni poluantul), pe baza

următoarelor date:

Topologia reţelei de distribuţie (noduri – coordonate x, y și cota, artere – noduri de

capăt, lunigimi, diametre, materiale);

Calculul hidraulic al reţelei de distribuţie – calcul în urma căruia se vor cunoaște,

debitele și vitezele pe artere, respectiv presiuni în noduri; acest calcul se poate face cu

ajutorul unui program de modelare hidraulică a reţelelor de distribuţie (ex. Epanet);

Calculul de calitate în reţeaua de distribuţie – calcul în urma căruia se vor cunoaște

concentraţiile în nodurile reţelei de distribuţie.

Rezolvarea problemelor de identificare a sursei de poluant se face utilizând metoda

backtracking, mergând de la nodul probă, până la nodul sursă, de la concentraţii mici, la

concentraţii mari.

Bibliografie


Modelul matematic de identificare a sursei de poluant și a zonei de contaminare dintr-o reţea

de distribuţie a fost implementat într-un program de calcul: WaterBacktraking, program ce pe

baza datelor de intrare constând în: topologia reţelei, date hidrulice și de calitate ale acesteia,

realizează identificarea sursei de poluant și a zonei de contaminare, precum și evidenţierea

spaţială a variaţiei de concentraţie de-a lungul traseului identificat. Programul are

deasemenea, posibilitatea de a exporta către un program CAD, topologia reţelei, pe care este

indicat traseul de la nodul probă către nodul sursă și a zonei de contaminare, ce a dus la

găsirea sursei de poluare din cadrul reţelei.

În cadrul modelului matematic zona de contaminare se definește ca fiind zona în care

concentrația de poluant este cuprinsă în intervalul dat de utilizator.

În continuare, este prezentată structura programului și a modelului de calcul original, pentru

identificarea sursei de poluare. Programul este realizat dintr-o serie de subrutine.

START

Citire date EPANET- import date topologie (noduri,

artere, debite,concentratii)

Prelucrare date necesare efectuarii calcului

Citire date pentru calculul traseului

Calcul traseu

STOP

Se vor importa datele despre topologia retelei, obtinute in urma rularii in EPANET. Datele sunt

aduse in doua tabele in Excel, unul cu datele despre artere (numar artera, nod inceput, nod sfarsit, debit

– inclusiv cu directia de curgere, debit pozitiv sau negativ)

Datele din cele doua tabele se vor prelucra astfel incat sa faciliteze determinarea optima a traseului

catre sursa de poluare. Tabelul rezultat va cuprinde: nodul curent, vecinii lui (max4), sensul de curgere (1

– de la vecin catre nod, 0- de la nod catre vecin), concentratiile in nodurile vecine.

Datele prelucrate sunt incarcate intr-un tablou (vector) bidimensional, pentru toate nodurile din

reteaua analizata.

Se va determina si afisa traseul parcurs de catre poluant, in sens invers de la nodul proba catre sursa.

Calcul zonă de contaminare

Reprezentare grafică

Se va determina si afisa zona de contaminare de unde poate ajunge contaminantul la nodul probă..

Realizează afisarea grafica (fisier dxf) a rezultatelor (traseu nod sursă-nod probă, zonă de contaminare,

sau o combinare între acestea).

Figură 5.13. Schematizarea programului

5.3. Aplicarea modelului de determinare a sursei de injecție a unui poluant în

rețeaua de distribuție „test”

Pentru validarea modelului de calcul s-a optat la reţeaua de distribuţie “test”, modelată din

punct de vedere hidraulic și calitativ, în capitolul 5.1.1. Din analiza hidraulică și calitativă a

reţelei de distribuţie, s-a ales evoluţia spaţială a calităţii apei la pasul de timp de 72 de ore

(Figură 5.14).

Bibliografie


Pași de calcul

După realizarea modelului matematic al rețelei

de distribuție în programul Epanet (simularea

hidraulică și simularea de calitate), se preiau

datele necesare pentru programul “test”, în

scopul identificării sursei de poluare.

Datele necesare programului “test” sunt

următoarele:

Topologia rețelei se obține prin exportarea

rețelei din Epanet sub forma unui fișier .inp;

Debitul pe artere se obține în urma rulării

programului Epanet (este necesar pentru a

stabili sensul de curgere);

Concentrația de clor în noduri la intervalul de

timp dorit; Figură 5.14. Topologia rețelei și valorile

concentrației de clor în noduri la ora 72

Pasul 1: Introducerea date din Epanet

Figură 5.15. Interfață program „Test” Figură 5.16. Introducere date din Epanet fază

iniţială

Se vor introduce datele arterelor, nodurilor rețelei, debitul transportat pe arteră și concentrația

de clor în noduri (Figură 5.16) .

Pasul 2: Convertire date

Figură 5.17. Convertire date din Epanet Figură 5.18. Afișare date convertite

Convertirea datelor presupune identificarea vecinilor şi a concentraţiilor pentru fiecare nod în

parte, tinându-se seama de sensul de curgere, respectiv de debitul tranzitat prin reţea.

Bibliografie


După realizarea convertirii datelor din Epanet, pe interfața programului „Test” se afișează

primele informaţii privind reţeaua analizată, aceste informaţii sunt: numărul de noduri ale

reţelei, numărul de artere ale reţelei, concentraţia maximă din reţea, concentraţia minimă din

reţea.

Pasul 3: Stabilire nod probă

Introducerea nodului de unde s-a luat proba de apă, în vederea studiului

Pasul 4: Identificare sursă

Rularea procedurii backtracking pentru identificarea sursei de poluare, ceea ce înseamnă

compararea concentrațiilor din nodurile vecine pentru fiecare nod în parte și alegerea

traseului cu concentrație maximă.

Programul „test” permite alegerea modului de vizualizare:

Afișarea în caseta “nod sursă” a soluției pas cu pas

Afișarea în caseta “nod sursă” a soluției finale.

Pasul 5: Identificarea zonei de contaminare

Identificarea zonei presupune reparcurgerea reţelei, identificarea vecinilor pentru fiecare nod

în parte inclusiv valoarea concentraţiei în nodul respectiv.

Această funcţie permite utilizatorului să aleagă o valoare din intervalul (concentraţie minimă

– maximă).

După rafinare zonă, programul va afişa toate nodurile reţelei care au concentraţia mai mare

decât limita concentraţiei alese (zona de contaminare).

Aceste rezultate vor fi folosite în pasul următor pentru identificarea zonei de poluare.

Pasul 6: Grafic de variaţie a concentraţiei pe traseu

Această funcţie realizează un grafic al concentraţiei pe traseu.

Graficul de variaţie a concentraţiei pe traseu conţine numerele nodurilor şi concentraţia

corespunzatoare fiecărui nod

Graficul se trasează automat în cazul schimbării nodului probă.

Figură 5.19. Interfaţă program „Test Figură 5.20. Grafic de variație a concentrației pe traseu

Pasul 7: Reprezentare grafică reţea (Identificare traseu)

Bibliografie


Pentru reprezentarea rețelei se parcurg următorii pași:

Introducerea nodurilor şi a coordonatelor (x, y), aceste date se vor prelua din Epanet.

Citire date parțiale

Datele despre artere se vor afişa automat (început Nod1 şi sfârşit Nod2).

În partea dreaptă sunt afișate următoarele informaţii privind reţeaua, respectiv traseul de

poluare : număr de noduri reţea, număr de artere reţea, număr de noduri pe traseul de poluare.

Opțiunea:

„0” – traseu

identificare sursă de

poluare;

„1” – zonă

de contaminare;

„2” – traseu

identificare sursă de

poluare şi zonă

contaminare.

Figură 5.21. Reprezentarea grafică (după citire date parţiale)

În continuare se prezintă rezultatele obținute pentru rețeaua „Test” sub forma „.dfx”

Figură 5.22. Reprezentare grafică Opţiunea „0”

(nod probă 122 – sursă 123)

Figură 5.23. Reprezentare grafică Opțiunea „2”

(traseu identificare sursă şi zonă de contaminare)

Situație cu două surse de poluare (două puncte de injecție)

Modelul matematic original a fost testat (verificat) pe aceeaşi reţea “TEST”, respectând

ipotezele de la capitolul 5.1.1 cu diferenţa că în loc de o sursă de injecţie (caz prezentat

anterior), se va studia varianta cu două surse de injecţie.

Injecţia se va realiza în mod continuu, iar concentraţia de clor injectat la cele două surse va fi

de 0,45mg/l. În continuare se va prezenta liniile de egală concentraţie pasul de timp 72 ore:

Bibliografie


Figură 5.24. Liniile de egală concentraţie la

pasul de timp 72 ore Figură 5.25. Grafic de variație a concentrației pe traseu

6. EVALUAREA ZONELOR SENSIBILE ŞI A SURSELOR DE

CONTAMINARE DIN CADRUL SISTEMULUI DE DISTRIBUŢIE

AL APEI POTABILE DIN MUNICIPIUL SLOBOZIA

6.1. Date generale privind sistemul de alimentare cu apă potabilă al municipiului

Slobozia

Municipiul Slobozia este poziționat în centrul Câmpiei Române, la aproape 130 km est de

București și la 150 km vest de Constanța.

Populaţia totală a municipiului Slobozia (inclusiv cartierele Bora și Slobozia Nouă) este de

52631 locuitori, alimentarea cu apă este asigurată de către S.C. Urban S.A. Slobozia,

societate aparţinând consiliului local.

6.2. Starea actuală.

Alimentarea cu apă este realizată din sursa subterană a Municipiului Slobozia formată din 20

foraje de mare adâncime (100-110 m) situat în zona Brâncoveni-Drajna din care se

exploatează în prezent 18 foraje, celelalte 2 foraje fiind în perioada de urmărire a calităţii apei

pentru un an și pompări lunare în exterior în vederea evitării nisipării forajelor.

6.2.1. Frontul de captare

6.2.2. Aducţiune

6.2.3. Staţia de tratare

Dozele de clor recomandate de studiu, pentru ca apa tratată să îndeplinească cerinţele Legii

458/2002, modificată de Legea 311/2004, sunt de 21…23 mg/l.

Schema de tratare aleasă, pentru apa din sursa subterană, este:

CAPTARE ADUCȚIUNEDEZINFECȚIE

CU CLOR GAZOS

ÎNMAGAZINARE DISTRIBUȚIE

Bibliografie


6.2.4. Înmagazinarea

6.2.5. Reţeaua de distribuţie

Reţeaua de distribuţie a municipiului Slobozia și a localităţilor riverane are o lungime de

peste 102 km, după cum urmează:

Figură 6.1. Reţea de distribuţie apă potabilă municipiul Slobozia

6.3. Aplicarea modelului de determinare a sursei de injecție a unui poluant în

rețeaua de distribuție a municipiului SLOBOZIA

Pe baza datelor prezentate mai sus, privind starea rețelei de distribuție a municipiului

Slobozia a fost elaborat un studiul al variației concentrației de clor în rețeaua de distribuție a

municipiului Slobozia de către Catedra de Hidaulică și Protecția Mediului.

În urma studiului a rezultat o bază de date cu privire la modelarea hidraulică și calitativă a

rețelei, respectiv a apei potabile destinate consumatorilor din municipiul Slobozia; studiul a

urmărit variația concentrației de clor și a concentrației de fier.

Pentru aplicarea modelului matematic au fost preluate următoarele date / rezultate, din studiul

realizat de catre Catedră, date despre topologia rețelei (noduri, artere), rezultate hidraulice

(debite pe artere), rezultate calitative (concentrații poluant în noduri)

Pasul 1: Introducerea date reţea Slobozia

Figură 6.2. Interfaţă program „Reţea

alimentare cu apă municipiul Slobozia”

Figură 6.3. Introducere date Slobozia (artere,

noduri, debit, concentraţii în noduri)

Bibliografie


Pasul 2: Convertire date /Pasul 3: Stabilire nod probă/Pasul 4: Identificare sursă/ Pasul 5:

Identificare zonă de contaminare/ Pasul 6: Grafic de variaţie a concentraţiei pe traseu

Figură 6.4. Interfaţă program „Reţea alimentare cu

apă municipiul Slobozia”-Pasul 4 – Nod probă 83 –

Afișare nod sursă

Figură 6.5. Grafic de variație a concentrației pe traseu

Pasul 7: Reprezentare grafică reţea (Identificare traseu)

Figură 6.6. Reprezentare grafica „Rețea distribuție mun. Slobozia (traseu nod probă 83– sursă 178)

Figură 6.7. Reprezentare grafică „Rețea distribuție mun. Slobozia (zonă de contaminare – concentrație între

150 – 500 ɳg/l;

Nod sursă

178 Nod probă

83

Bibliografie


Figură 6.8. Reprezentare grafică „Rețea distribuție mun. Slobozia (traseu nod probă 83 –nod sursă178; zonă

de contaminare – concentrație între 150 – 500 ɳg

7. CONCLUZII

Concluzii generale:

Din analiza rezultatelor obținute în urma modelării hidraulice și a simulării variației

concentrației clorului în rețeaua de distribuție “Test” se pot trage următoarele concluzii:

odată cu creșterea distanței de la sursa de alimentare cu apă a rețelei de distribuție,

concentrația de clor scade și de multe ori dispare în totalitate până la periferia rețelei;

descreșterea concentrației de clor din apă depinde în mod direct de debitul consumat

în timp (debit orar);

la un consum ridicat, apa parcurge mai repede distanta de la sursă până la

consumatorul final, astfel clorul nu are timp să reacționeze și concentrația acestuia

scade mai puțin față de cazul în care consumul este mai scăzut.

Concluzii particulare:

Prezenta lucrare s-a axat în principal pe identificarea/determinarea zonei de injecție a unui

poluant într-o rețea de distribuție a apei potabile. Pentru realizarea scopului propus s-au

parcurs urmatoarele etape:

Realizarea unui model matematic original, pe baza unei rețele „Test” modelată cu

ajutorul programului Epanet;

o la alegerea rețelei „Test” s-a optat pe o configurație simetrică și inelară

(alcatuită din 100 inele);

o s-a considerat că injecția de poluant se realizează în mod continuu pe toată

durata simulării;

o s-a considerat variația orară a debitului de consum constantă pe durata unei

zile;

În urma rulării modelului matematic pe rețeaua „Test”; atât din punct de vedere

hidraulic cât și calitativ rezultă următoarele:

o modelul matematic original poate să determine zona de contaminare din

care a apărut poluantul (identificat în nodul probă);

o identifică cu precizie nodul în care s-a injectat poluantul respectiv;

Nod probă

83

Nod sursă

178

Bibliografie


Scopul rulării pe rețeaua „Test” a fost acela de prevalidare a modelului matematic original.

Modelul matematic original rulează cu succes și în cazul în care rețeaua este alimentată din

mai multe surse și/sau cu mai multe puncte de injecție poluant;

Metoda utilizată pentru determinarea zonei de contaminare și identificarea punctului de

injecție, este o metodă de gradient, discretă (backtracking) bazată pe elemente cunoscute din

simularea numerică.

Modelul matematic se bazează pe o metodă inedită;

Aplicarea modelului matematic pe un caz real (rețeaua de alimentare cu apă a

municipiului Slobozia)

Comparând rezultatele obținute în urma rulării modelului matematic original, cu rezultatele

obținute în urma studiului privind calitatea apei în rețeaua de distribuție a municipiului

Slobozia, elaborat de Catedra de Hidraulică și Protecția Mediului se pot trage următoarele

concluzii:

modelul matematic utilizat în identificarea sursei de injecție a unui poluant în

rețeaua de distribuție, reușește să realizeze scopul propus:

o determină punctul de injecție și indică traseul pe care poluantul îl parcurge

de la nodul probă la nodul sursă (reprezentare sub formă de grafic);

o repezentă grafic topologia rețelei, indicând:

traseul poluantului de la nodul probă la nodul sursă

zona de contaminare

suprapunerea traseului și a zonei de contaminare;

Modelul se bazează în mod exclusiv pe datele obținute în urma modelării hidraulice și de

calitate a apei în rețea, el realizând doar partea de analiză a acestor date, identificarea sursei

de poluant făcându-se pe baza concentrațiilor în noduri, rezultate în urma modelării de

calitate în rețea.

Programul de calcul ce implementează modelul realizat, este simplu de utilizat, el folosindu-

se de interfața Microsoft Excel.

Datele rezultate din programele de modelare hidraulică și de calitate a rețelelor se importă

facil în programul de calcul.

Pe viitor, modelul de calcul poate fi îmbunătățit astfel încât să identifice trasee multiple către

sursa de injecție.

7.1. Elemente originale ale tezei

În prezenta lucrare s-a tratat din punct de vedere teoretic riscul asociat sistemelor de

distribuție a apei potabile și s-a elaborat un algoritm pentru determinarea zonei, respectiv a

punctului de injecție într-o rețea de distribuție.

Acest model matematic este conceput astfel încât să permită utilizarea sau prelucrarea

rezultatelor obținute în urma modelării variției calității apei în rețea, indiferent de programul

folosit, datele necesare pentru rularea modelului în vederea identificării zonei și a punctului

de injecție fiind minime.

Bibliografie


Modelul presupune dezvoltarea unui concept original de a parcurge rețeaua de distribuție

supusă studiului, pe baza topologiei (nod / arteră, coordonate x și y ), a datelor hidraulice

(debit pe arteră) și calitative (concentrație în nod).

Rezultatele obținute în urma utilizării modelului sunt sub formă tabelară și grafică (grafic de

variație a concentrației pe traseul nod probă - sursă, reprezentare grafică în fișier “.dfx” a trei

variante: traseul concentrației de la nod probă la nod sursă, zona de contaminare și

suprapunerea acestora).

7.2. Direcţii de dezvoltare pentru viitor

Odată cu intrarea României în Uniune Europeană, țara noastră este obligată să se conformeze

cerințelor Comunității care pun accentul pe aspectul calitativ al apei, impunând operatorului

să furnizeze această resursă la parametrii stipulați în Legea 311/2004, evitând astfel

periclitarea sănătății consumatorului.

Modelul elaborat poate fi considerat un deschizător de drumuri, putând fi dezvoltat și chiar

încorporat în pachetele de programe performante existente.

Opțiuni de dezvoltare pe viitor:

Pe baza algoritmilor realizați, se pot dezvolta noi rutine de calcul;

Modelul poate fi legat sau încorporat într-un program performant de monitorizare în timp real

a rețelei de distribuție

Utilizarea modelului matematic ca apendice a unui program performant poate da naștere la

elaborarea și implementarea pe viitor, a unei tehnologii avansate de control, oferind

utilizatorului posibilități de intervenție (izolare) rapidă (rolul principal al modelului este de a

determina zona de injecție a poluantului), în cazuri de urgență (poluări accidentale sau voite).

BIBLIOGRAFIE 1. Al-Jasser, A.O., – Chlorine decay in drinking-water transmission and distribution systems: Pipe service age

effect, King Saud University 2006.

2. Anton A., Bica I., Sandu M., Mănescu A., Robescu R. – Tehnologii avansate în producţia de apă potabilă,

epurarea şi reutilizarea apelor uzate, Conferinţa București 2009

3. Anton L.E., Balint D., Baya A., Bădărău R., Bălăşoiu V., Bej A., Miloş T., Muntean S., Usanresiga R., Stuparu

A. - Mecanica fluidelor, maşini hidraulice şi acţionări. Aplicaţii de calcul, Editura Orizonturi Universitare,

Timişoara, 2004, ISBN 973-638-0769

4. Alexandrescu G., Văduva G. – Infrastructuri critice. pericole, ameninţări la adresa acestora. Sisteme de

protecție, Editura Universităţii Naţionale de Apărare „Carol I” București 2006

5. Andreica F.C., Ciutac I., – Modelarea variaţiei concentraţiei de clor din apa potabilă transportată printr-o

reţea de distribuţie, Sesiunea de comunicări științifice a Școlii Doctorale – Universitatea Tehnică de Constructii

București, 2010.

6. Andreica F.C., – Studiul modificării calităţii apei în sistemele de distribuţie. Evaluarea riscului degradării

calităţii, Raport de cercetare ştiinţifică nr. 1 în cadrul studiilor universitare de doctorat, UTCB, Bucureşti, 2010.

7. Andreica F.C. – Modelarea variaţiei calităţii apei într-un sistem de distribuţie, Raport de cercetare ştiinţifică nr.

2 în cadrul studiilor universitare de doctorat, UTCB, Bucureşti, 2010.

8. Andreica F.C. – Model matematic de determinare a sursei de poluant în rețeaua de distribuție, Raport de

cercetare ştiinţifică nr. 3 în cadrul studiilor universitare de doctorat, UTCB, Bucureşti, 2011.

9. Bârsan, E., Ignat, C. – Sisteme de distribuţia apei. Modelare, Analiză, Dimensionare, Editura Cermi Iaşi, 2001.

10. Cioc D., Anton A. – Rețele hidraulice. Calcul, optimizare și siguranță, Editura Orizonturi Universitare,

Timișoara, 2002

11. Cioc D. – Hidraulică , Editura Didactică și Pedagogică, București, 1983

Bibliografie


12. Ciutac I., Andreica F.C., – Variația calității apei în sisteme de canalizare Sesiunea de comunicări științifice a

Școlii Doctorale – Universitatea Tehnică de Construcții București, 2010.

13. Crângaș A., – Aspecte privind îmbunătățirea calității emisarilor prin modelarea sistemelor de canalizare, Teză

de doctorat, Bucuresti, 2000

14. Cotter A.J.R., – Water quality surveys: A statistical method based on determinism, quantiles and the binomial

distribution, Environment Protection Authority, Australia 2003

15. Dandy, G., Blaikie, M., Commaine, C., et al. – Towards Optimal Control of Chlorine Levels in Water

Distribution Systems, în volumul „Australian Water Association Regional Conference, AWA South Australiana

Branch”, Adelaide, , pp. 1 – 8, 2004

16. Dineţ E – Optimizarea reţelelor de distribuţie din punct de vedere al calităţii apei, Teză de doctorat,


17. Ene G, Negoiţă C. – Modelarea unei reţele de distribuţie apă într-o zonă urbană utilizând infoworks ws,

Conferința IWM 2008

18. Georgescu, A.M., Georgescu, S.C., Moiceanu, A. – Modelarea numerică a transportului de clorină prin reţele

de alimentare cu apă a unei localităţi cu circa 10000 de locuitori, A patra conferinţă a hidroenergeticienilor din

România – Dorin Pavel, 2006.

19. Geldreich, E.- Microbiological Quality of Water Supply in Distribution Systems. CRC Lewis Publishers, Boca

Raton, Florida, 1996.

20. Hâncu, S.; Marin, G. Transportul şi dispersia poluanţilor, Editura Cartea Universitară, București 2008.

21. Iamandi C., Petrescu V., Damian R., Sandu L., Anton A – Hidraulica Instalațiilor , vol I, , Editura Tehnică,

Bucuresti1994.

22. Iamandi C., Petrescu V., Damian R., Sandu L., Anton A – Hidraulica Instalațiilor , vol II, Editura Tehnică,

Bucuresti, 2002.

23. Iamandi C., Petrescu V – Mecanica fluidelor, Editura Didactică și Pedagogică, București 1978

24. Iamandi C. Damian R. – Noțiuni de difuzie - dispersie, I.C.B., Bucuresti.1982.

25. Jeffrey W. Rogers, Garrick E. Louis – Risk and opportunity in upgrading the US drinking water infrastructure

system, University of Virginia 2007

26. Jose´ M. Cerrato, Lourdes P. Reyes, Carmen N. Alvarado, Andrea M. Dietrich, – Effect of PVC and iron

materials on Mn(II) deposition in drinking water distribution systems, USA 2006

27. Jennifer E. Horner, James W. Castle, John H. Rodgers Jr - A risk assessment approach to identifying

constituents in oilfield produced water for treatment prior to beneficial use, Department of Environmental

Engineering and Earth Sciences, Clemson University, USA 2011.

28. Luca O., – Hidraulică, Editura U.T.C.B., 1986

29. Munavalli G. R,. Mohan Kumar M. S., – Modified Lagrangian method for modeling water quality in

distribution systems. 2004

30. Megelea E. – Optimizarea chimică a procesului de coagulare-floculare în potabilizarea apei, Teză de doctorat,


31. Mănescu AL., Sandu M., – Hidraulică teoretică și aplicată, I.C.B. București, 1983

32. Mănescu AL., Sandu M., Ianculescu O., – Alimentări cu apă, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1994

33. Mănescu B. – Managementul calității apei în rețelele de distribuție, Teză de doctorat, Universitatea Tehnică de

Construcții București 2008

34. Markku J. Lehtola, Ilkka T. Miettinen, Tiia Lampola, Arja Hirvonen, Terttu Vartiainen, Pertti J. Martikainen –

Pipeline materials modify the effectiveness of disinfectants in drinking water distribution systems, Finland 2005

35. Markku J. Lehtola, Ilkka T. Miettinen, Minna M. Keinnena, Tomi K. Kekki, Olli Laine, Arja Hirvonen, Terttu

Vartiainen, Pertti J. Martikainen – Microbiology, chemistry and biofilm development in a pilot drinking water

distribution system with copper and plastic pipes, Finland 2004

36. Miguel de França Doria, Nick Pidgeon, Paul R. Hunter - Perceptions of drinking water quality and risk and its

effect on behaviour: A cross-national study, Division of Water Sciences; United Nations Educational, Scientific

and Cultural Organization (UNESCO) 2009

37. Mays LW. Water supply system security. New York: McGraw-Hill; 2004.

38. Michèle Prévost, Annie Rompré, Josée Coallier- Suspended bacterial biomass and activity in full-scale drinking

water distribution systems: Impact of water treatment, Environmental Services, City of Laval, Laval, Quebec,

Canada, 1998.

39. Metcalf E. – Wastewater Enginnering: Treatment Disposal and Reuse,2003

Bibliografie


40. Naser G., Karney B.W., – A 2-D transient multicomponent simulation model: Application to pipe wall

corrosion, Department of Civil Engineering, University of Toronto, Toronto, Canada 2007

41. Ndiongue S., Huck P.M., Slawson R.M., - Effects of temperature and biodegradable organic matter on control

of biofilms by free chlorine in a model drinking water distribution system, Department of Civil Engineering,

University of Waterloo, 200, Canada, 2005.

42. Nikolaou, AD., Lekkas, TD., Golfinopoulos, SK., Kostopoulou, MN. - Application of different analytical

methods for determination of volatile chlorination byproducts in drinking water No. 56 pp 717-726, Talanta,

2002

43. Nokes, CJ. -. Formation of brominated organic compounds in chlorinated drinking water, The Handbook of

Environmental Chemistry. Vol. 5, Part G, pp. 21-60. Springer - Verlag Berlin Heidelberg New York, 2003

44. Nowell, LH., Hoigne, J. - Photolysis of aqueous chlorine at sunlight and ultraviolet wavelengths – 1.

degradation rate. Water Research. No.26, pp. 593-598. 1992.

45. Petrescu V., Damian R., – Hidraulica sistemelor de dispersie a apelor uzate în mare, Editura Didactică și

Pedagogică, București, 1998

46. Petrescu V., – Despre mișcarea fluidelor statificate, Editura Orizonturi Universitare Timișoara 2002

47. Petrescu V., Anton, A., Iamandi, C., Sandu L., Damian, R., Degeratu, M., – Hidraulică şi maşini hidraulice –

elemente de calcul – aplicaţii, Editura Tehnică, Bucureşti 1982

48. Piriou P., Dukan S., Kiene L., – Modelling bacteriological water quality in drinking water distribution systems,

Suez-Lyonnaise des eaux, C.I.R.S.E.E, France, 1999

49. Rossman, A. Lewis, – Epanet 2 Users Manual - National Risk Management Research Laboratory Office Of

Research And Development U.S. Environmental Protection Agency, Cincinnati, OH 45268, 2000.

50. Racovițeanu G, Dineț E, – Studii si cercetări pentru reducerea materiilor organice naturale în apele potabile;

Conferința ARA” Calitatea apei potabile în rețelele de distribuție, 2000

51. Roy Brouwer, Chris De Blois., – Integrated modelling of risk and uncertainty underlying the cost and

effectiveness of water quality measures, Institute for Environmental Studies (IVM), Vrije Universiteit, De

Boelelaan 1087, 1081 HV Amsterdam, The Netherlands, 2008

52. Sârbu I., – Optimizarea energetică a sistemelor de distribuţie a apei, Editura Academiei Române, Bucureşti,

1997.

53. Susan-Resiga R., Muntean S., Bernad S., Balint D., Balint I. – Complemente de mecanica fluidelor şi tehnici de

soluţionare numerică, Editura Orizonturi Universitare, Timişoara, 2003, ISBN 973-638-064-5

54. Susan-Resiga R.,Muntean S., Bernad S.,Balint D., Balint I. – Metode moderne de calcul paralel pentru

simularea curgerii fluidelor, Editura Orizonturi Universitare,Timişoara, 2003, ISBN 973-638-064-5

55. Susan-Resiga R. – Mecanica fluidelor numerică, Editura Orizonturi Universitare, Timişoara, 2003, ISBN 973-

638-014-9

56. Steve T, Manuel J. Rodriguez, Thériault M., Levallois P., – Perception of drinking water in the Quebec City

region (Canada): the influence of water quality and consumer location in the distribution system, Département

d'Aménagement, Université Laval, 1624 Pavillon Savard, Université Laval, Québec, Canada, 2004.

57. Sarbatly RHJ., Krishnaiah D., – Free chlorine residual content within the drinking water distribution system.

International Journal of Physical Sciences. No. 2 (8), pp. 196-201, 20

58. Skolicki Z., Arciszewski T., Houck M.H., K. De Jong – Co-evolution of terrorist and security scenarios for

water distribution systems, George Mason University, United States, 2008

59. Stephen W. Webb and Bart G. van Bloemen Waanders – High fidelity computational fluid dynamics for mixing

in water distribution systems, Ohio, USA, 2006

60. Sandu M., Mănescu A., – Construcții Hidroedilitare, Editura Conspress București, 2010

61. Stoica S., – Managementul reţelelor de alimentare cu apă şi canalizare urbane, Teză de doctorat, Universitatea

Tehnică de Construcții București 2010

62. Satu M. Mustonen, Tissari S., Huikko L., Kolehmainen M., Markku J. L., Hirvonen A., – Evaluating online

data of water quality changes in a pilot drinking water distribution system with multivariate data exploration

methods, Finland, 2008

63. Srinivasan S., Harrington G. W., Xagoraraki I., Goel R., – Factors affecting bulk to total bacteria ratio in

drinking water distribution systems, USA, 2008

64. Sandu M., Racovițeanu G., – Manual pentru inspecția sanitară și monitorizarea calității apei în sistemele de

alimentare cu apă, Editura Conspress București, 2006.

Bibliografie


65. Turgeon S., Rodriguez M. J., The´riaulta M., Levallois P., – Perception of drinking water in the Quebec City

region (Canada): the influence of water quality and consumer location in the distribution system, Canada, 2003

66. Smeti E.M., Thanasoulias N.C., Lytras E.S., Tzoumerkas P.C., Golfinopoulos S.K., – Treated water quality

assurance and description of distribution networks by multivariate chemometrics, University of the Aegean,

Greece, 2009

67. Völker S., Schreiber C.,Kistemann T., - Drinking water quality in household supply infrastructure — A survey

of the current situation in Germany, Institute for Hygiene and Public Health, University of Bonn, Sigmund-

Freud-Str. 25, 53105 Bonn, Germany, 2010

68. Sarin P., Snoeyink V.L., Bebee J., Jim K.K., Beckett M.A., Kriven W.M., Clement J.A., – Iron release from

corroded iron pipes in drinking water distribution systems: effect of dissolved oxygen, Cambridge, 2004

69. Tirnovan C – Prevenirea și gestionarea situațiilor de criză în cazul stațiilor de tratare a apei, Teză de doctorat,

Universitatea Tehnică de Construcții București, 2010

70. Tamminen S., Ramos, H., Covas, D. – Water Supply System Performance for Different Pipe Materials Part I:

Water Quality Analysis. Water Resour Manage. No. 22 pp. 1579- 1607. 2008.

71. Thompson J., Porras I. T., Tumwine J. K., Mujwahuzi M. R., Katui-Katua M., Johnstone N., Wood L. –

Drawers of Water II: Thirty Years of Change in Domestic Water Use and Environmental Health in East Africa.

Russell Press, Nottingham, 2000.

72. Vasconcelos JJ., Rossman LA., Grayman WM., Boulos PF., Clark RM., – Kinetics of chlorine decay. Journal of

AWWA No. 89 pp. 54-65. 1997.

73. Van der Kooij D., Slaats P.G., – Chemical and biological stability of drinking water: preconditions to maintain

water quality in the distribution system, Conferinţa Internaţională: Calitatea apei potabile în reţelele de

distribuţie, EXPO APA 2000, Bucureşti, 2000.

74. Varduca A., – Protecția calităţii apelor, Editura *H*G*A*, Bucureşti, 2000

75. Vreeburga J.H.G., Schippersc D., Verberk J.Q.J.C., van Dijk J.C.,– Impact of particles on sediment

accumulation in a drinking water distribution system, Netherlands, 2008

76. Wable O., Dumoutier N., Duguet JP., Jarrige PA., Gelas G., Depierre JF,. – Modelling chlorine concentrations

in a network and applications to Paris distribution network. Water quality modeling in distribution systems.

Am. Water Works Assoc. pp. 265-276. 1991.

77. Whitaker H., Nieuwenhuijsen MJ., Best N., Fawell J., Gowers A., Elliot P., – Description of trihalomethane

levels in three UK water suppliers. Journal of Exposure Analysis and Environmental Epidemiology. No. 13 (1),

pp. 17-23, 2003

78. Kastl G., Fisher I.H., Sathasivan A., Chen P. and J. van Leeuwen, – Modelling water quality from source water

to tap by integration of process models Australia, 2000

79. William J. Snelling, John E. Moore, James P. McKenna, Donna M. Lecky, James S.G. Dooley, – Bacterial–

protozoa interactions; an update on the role these phenomena play towards human illness, UK, 2005

80. Unami K., Kawachi T., – Universal optimization of water quality management strategy, School of Agricultural

Science, Kyoto University Japan, 2003

81. Hamilton P.D., Paul Gale, Simon J.T. Pollard, – A commentary on recent water safety initiatives in the context

of water utility risk management, Sustainable Systems Department, School of Applied Sciences, Cranfield

University, Cranfield, Bedfordshire, UK, 2006.

82. Kenneth H. Reckhow, – Water quality simulation modeling and uncertainty analysis for risk assessment and

decision making, School of the Environment, Duke University, Durham, NC 27708-0328, USA, 2003.

83. Zhang GR., Kiene L., Wable O., Chan US., Duguet JP. – Modelling of chlorine residual in the water

distribution network of Macao. Environ. Technol. No. 13, pp. 937-946, 1992

84. ***Haestad Methods, – Advances Water Distribution Modeling and Management

85. ***Ministerul Mediului și Gospodăririi Apelor – Plan Operational Sectorial De Mediu, București, 2006

86. ***Legea nr. 311 din 28 iunie 2004 privind calitatea apei potabile

87. ***Legea nr.458 din 8 iulie 2002 privind calitatea apei potabile

88. ***Journal of Risk and Insurance, Illinois, SUA, 2004

89. ***International Journal on Risk Analysis, USA, 2004

90. ***SR 1343/1 – 2006 – Alimentări cu apă. Determinarea cantităţilor de apă potabilă pentru localităţi urbane şi

rurale

Bibliografie


teza de doct

Documents