Metoda wyznaczania zasięgu strefy ochrony wodociągowych przewodów tranzytowych

Postępujący proces urbanizacji wymusza zajmowanie coraz to nowych terenów pod budownictwo mieszkaniowe i przemysłowe. Rozwój terytorialny miast powoduje, że tereny te kolidują często z wodociągowymi przewodami tranzytowymi. Przewody te często mają dużą średnicę i pracują pod wysokim ciśnieniem. Konsekwencje awarii takich przewodów, przebiegających przez tereny zabudowy, mogą być znaczne. W związku z tym należy zastanowić się nad określeniem powierzchni strefy ochronnej, na której terenie zabronione byłoby budownictwo komunalne i przemysłowe. W artykule przedstawiono propozycję metody wyznaczania zasięgu strefy ochrony dla przewodów tranzytowych w wybranym mieście Polski. Przewód o średnicy 1,0 m transportuje wodę ze zbiorników wyrównawczych do sieci miejskiej. Proponowana metoda korzysta z określania zasięgu pełnego nasycenia gruntu w bezpośrednim sąsiedztwie przewodów przy założeniu jego awarii. Jako granicę czasową symulacji przyjęto moment wypływu wody na powierzchnię. W prezentowanych badaniach stosowano program narzędziowy FEFLOW, korzystający z metody elementów skończonych. Badania symulacyjne zostały wykonane na podstawie rozpoznania geotechnicznego gruntu, zawartego w projekcie technicznym rurociągu.

The constant urbanisation process provides to occupation of new territories for housing and industry constructions. Territorial growth of the cities causes, that inside their new zones can lay the water transit pipes. Their main aim is water transit from intakes or storage tanks to distribution systems. Very often they have a big diameter and work under high pressure. The break-down of such pipes causes essential consequences, especially in urbanised zones. From that point of view there is necessary to take into consideration the implementation of protection zones, where communal and industrial construction would be prohibited. In the paper the proposition of the new method of protection zones is presented. All divagations based on selected Polish city conditions. Water transit pipe has 1.0 m diameter. It transports the water from storage tanks to distribution system. Proposed method bases on the calculations of full saturation ground range in the neighbourhood of the pipes. The two types of pipe damages, longitude and cross-section breaks were assumed. As the time limit of the simulations the water outflow on the ground surface has been taken. The investigations presented in the paper, base on the FEFLOW program which uses finite element method. Simulations have been done under conditions of geotechnical profiles received from the technical documentation of conduit construction. Simulation results are completed by two methods of additional protection, which can be used in the neighbourhood of transit pipes at the city housing or industrial zones.