Możliwość zastosowania krigingu zwyczajnego w planowaniu przebiegu sieci wodociągowej – studium przypadku

Analiza działania sieci wodociągowej z zastosowaniem modelowania komputerowego wykorzystującego systemy geoinformacyjne (GIS) umożliwia oszacowanie skuteczności różnych wariantów inwestycyjnych. Dane wprowadzane do modelu dotyczyły fragmentu sieci wodociągowej w Warszawie, przy czym różne warianty jej rozbudowy odniesiono do obecnych danych eksploatacyjnych oraz danych o zapotrzebowaniu na wodę w perspektywie lat 2018–2025. Wykazano, że metoda krigingu zwyczajnego pozwala na uzyskanie obrazu, który dobrze oddaje zmienność rozkładu wartości ciśnienia wody w sieci, a wiarygodność uzyskanych wyników estymacji wzrasta w miarę zwiększania liczby punktów kontrolnych. Metoda krigingu pozwala również wyznaczyć obszary, w których następuje obniżenie ciśnienia wody w sieci. W związku z tym jest przydatna zarówno w ustalaniu przyczyn spadku wartości ciśnienia w sieci, jak i w rozbudowie i eksploatacji systemów wodociągowych. Zaprezentowane modele mogą znaleźć zastosowanie we wstępnym etapie projektowania sieci wodociągowej, a ich wykorzystanie może znacząco ułatwić proces projektowania, przyczyniając się tym samym do ograniczenia występowania stanów zagrożenia normalnej pracy systemu wodociągowego oraz zapewnienia poprawy sprawności jego funkcjonowania.

Operational analysis of water supply network using geographic information system (GIS) modeling enables estimation of effectiveness of various investment variants. Water supply network in Warsaw served as a source of data for the model, while different variants of the network expansion were compared to current operating data and water demand forecasts for the period of 2018–2025. It was demonstrated that the ordinary kriging method allowed for generation of a picture well illustrating variability in the network pressure distribution and credibility of the estimates was enhanced with an increase in the number of control points. Also, the kriging method enables location of regions of pressure drop in the network. Thus, not only is the method suitable for pressure decreases root cause identification but also for expansion and operation of water supply systems. The models presented may be applied in the initial stage of network design, substantially facilitating it and in the same time limiting the number of emergencies and ensuring improvement in the overall performance.