Badania modelowe wypływu wody z podziemnego rurociągu podczas awarii

Awarie i nieszczelności przewodów wodociągowych powodują nie tylko straty wody i związane nimi straty ekonomiczne, ale również stwarzają zagrożenie bezpieczeństwa ludzi i mienia ze względu na możliwość spowodowania zjawisk sufozyjnych w gruncie. W związku z tym przedsiębiorstwa wodociągowe są zainteresowane wyznaczaniem stref ochronnych wokół przewodów. Obecnie nie ma żadnych wytycznych określających zasięg tych stref. W pracy przedstawiono wyniki analizy wpływu wybranych parametrów (ciśnienie hydrauliczne w wodociągu, położenie zwierciadła wody gruntowej, przepuszczalność gruntu) na czas i miejsce wypływu wody na powierzchnię terenu podczas awarii podziemnego rurociągu. Badania symulacji numerycznej czternastu wariantów awarii wodociągu przeprowadzone w programie FEFLOW v. 5.3 wykazały wpływ wszystkich rozpatrywanych parametrów, przy czym wpływ ten był bardziej wyraźny w odniesieniu do czasu wypływu wody na powierzchnię niż do jego miejsca, które we wszystkich rozpatrywanych wariantach znajdowało się w obrębie wykopu. Wyniki symulacji zostały zweryfikowane doświadczalnie na podstawie pomiaru czasu wypływu wody na powierzchnię terenu po przeprowadzeniu kontrolowanej awarii wodociągu w warunkach rzeczywistych. Należy podkreślić, że uzyskane wyniki symulacji numerycznej stanowią pewne przybliżenie i nie odzwierciedlają dokładnie warunków rzeczywistych ze względu na konieczność wprowadzenia założeń upraszczających.

Water pipe failures and leakages result not only in water and financial losses but also cause danger to personal and property safety due to possible soil suffusion. Thus, water corporations attempt to establish protection zones in vicinity of the pipes. At present, there are no standards that would determine the size of such zones. An analysis of the influence of selected parameters (hydraulic pressure in a water pipe, water table and soil hydraulic conductivity) on water outflow time and location during an underground water pipe failure was presented. Numerical simulation analysis of the 14 variants of a pipe failure, conducted using the FEFLOW v. 5.3 software, indicated influence of all the considered parameters. That influence was more pronounced with reference to the time of water outflow than to its place (within the trench in all the variants considered). The simulation results were empirically verified on the basis of the water outflow time in the controlled water pipe failure scenario under the actual conditions. It should be emphasized that obtained numerical simulation results are an approximation only and do not reflect the actual conditions due to some simplifying assumptions.