Odporność i bezawaryjność infrastruktury wodno-ściekowej może poprawić bezpieczeństwo mieszkańców i budżet samorządu
Stwierdzenie: „woda uzdatniona, ale nie zafakturowana jest realną stratą” powinno być myślą przewodnią, która kieruje przedsiębiorstwami wodociągowymi i jednostkami samorządowymi w całym kraju. W Polsce mamy ograniczone zasoby wody przy jednoczesnych stratach wody uzdatnionej sięgających aż 30%. Powinniśmy szybko nauczyć się efektywnego gospodarowania zasobem, którego nie mamy w nadmiarze, a mogą nas w tym wspierać nowoczesne rozwiązania jakie daje nam technologia.
Choć woda zajmuje aż 70% powierzchni Ziemi, to tylko 2,5% jej zasobów stanowią wody słodkie, z czego jedynie ok. 0,6% to wody słodkie będące źródłem wody pitnej1. Naukowcy zaznaczają jednak, że zasoby, którymi dysponujemy rozłożone są nierównomiernie, a co ważniejsze, dysponujemy nimi nieracjonalnie. W Polsce, gdzie zasoby wodne zależą od opadów oraz poziomu ich retencji, naukowcy od lat ostrzegają, że mamy do czynienia ze stresem wodnym, a więc z sytuacją, w której zapotrzebowanie na wodę przekracza w pewnym okresie jej dostępną ilość2. Według Eurostatu Polska, Czechy, Cypr i Malta to jedyne kraje w UE, w których na jedną osobę przypada mniej niż 1 700 m3 wody rocznie3 (gdzie poniżej1 700 m3 wody rocznie oznacza sytuację stresu wodnego). Czyli wody pitnej w Polsce skromne zasoby i powinniśmy nauczyć się nimi racjonalnie gospodarować.
Wycieki i nieszczelności vs. technologia
Tymczasem jak wynika z raportu Najwyższej Izby Kontroli4 stan wodociągów w Polsce nie jest dobry (nieco lepiej jest w miastach, gorzej sytuacja prezentuje się na wsiach) i rocznie tracimy miliardy litrów wody pitnej. Skontrolowane przez NIK przedsiębiorstwa wodociągowe zmarnowały ok. 33% wyprodukowanej wody. Co więcej, problemy z jakością wody wystąpiły aż w 80% jednostek, a w skrajnych przypadkach wynik i analiz pokazały, że woda w wodociągach była nieprzydatna do spożycia przez kilkaset dni, a przydatna warunkowo nawet przez osiem lat5. Tak wysokie straty wskazują na nieefektywne gospodarowanie zasobami wodnymi, a sprawowany przez przedsiębiorstwa nadzór nad zbiorowym zaopatrzeniem w wodę jest nieskuteczny.
Wycieku wody z wodociągu często nie widać w jego początkowej fazie. Z doniesień mediów czy z autopsji znamy przypadki, kiedy dopiero gdy wydarzyła się spektakularna awaria, podjęte zostały działania naprawcze i konserwacyjne na kolejnych odcinkach. Taka naprawa to nie tylko ogromny, powstający nagle koszt, ale też strata tysięcy litrów wody.
Dostarczenie wody pitnej leży w kompetencjach samorządów, które odpowiadają też za całą przeznaczoną do tego infrastrukturę. Istotna jest wiedza, że dzięki rozwiązaniom technologicznym mogą zadbać o instalacje a konieczne konserwacje i naprawy wykonywać w precyzyjnie wybranym miejscu. Dotychczas remonty sieci wodociągowej kojarzyły się z zamknięciem odcinka drogi, przekopami i dużymi niedogodnościami dla mieszkańców. Stosując maksymę „zapobiegaj zamiast leczyć” i wykorzystując inteligentne rozwiązania, możemy przewidzieć, gdzie potencjalnie może zdarzyć się awaria i jej przeciwdziałać.
W gamie rozwiązań, które oferuje Xylem znaleźć można właściwie wszystko, co pomaga w efektywnym gospodarowaniu wodą i ściekami. Wśród tych rozwiązań, są też takie, które w najbardziej nowoczesny i wydajny sposób pozwalają monitorować infrastrukturę i reagować zanim wydarzy się awaria. To oszczędność dla nas wszystkich, dla gmin, ale też dla walczącej z suszą Polski.
W wachlarzu rozwiązań Xylem VUE mamy SmartBall (Pure Technologies), czyli „kulkę” wyposażoną w m.in. czujnik akustyczny. Takie swobodnie pływające urządzenie inspekcyjne wprowadzane jest do rurociągów ciśnieniowych (wodnych i ściekowych) gdzie płynąc zgodnie z kierunkiem przepływu zbiera informacje o ich stanie technicznym. Wykrywając nieszczelności oraz poduszki powietrzne wiemy, gdzie potencjalnie może wydarzyć się awaria i odpowiednio wcześnie jej zapobiec. Przewagą tego rozwiązania nad tradycyjnymi metodami inspekcyjnymi jest też fakt, że wykorzystywane jest w czynnym wodociągu, czyli takim, który cały czas pracuje i dostarcza wodę do odbiorców końcowych. Nie ma już potrzeby wyłączania poszczególnych sekcji rurociągu, ich opróżniania oraz ponownego napełniania wodą wraz z wymaganymi czynnościami serwisowymi, co jest niewątpliwą zaletą i udogodnieniem – informuje Marek Kmiecik, Xylem Business Development Manager – Digitalization.
Z kolei bardziej zaawansowane technologicznie zarządzanie całym systemem wodociągowym możliwe jest dzięki zastosowaniu cyfrowej platformy Xylem Vue powered by GoAigua. Dzięki wykorzystaniu aplikacji do wykrywania i lokalizacji wycieków, a także do zaawansowanej analityki danych pochodzących z urządzeń pomiarowych, możemy nie tylko sprawniej zarządzać całą infrastrukturą w czasie rzeczywistym, ale również znacznie ograniczyć ilość wody nieprzynoszącej dochodów (z ang. Non-revenue Water).
Deszcze nawalne a braki wody
Zmiany klimatyczne, które widzimy coraz intensywniej na przestrzeni ostatnich lat powodują, że musimy nauczyć się rozumieć nowe (dla naszej szerokości geograficznej) zjawiska pogodowe i - jeżeli to możliwe - wykorzystywać je. Na przełomie czerwca i lipca tego roku, mieliśmy do czynienia nie tylko z falą upałów, ale też mogliśmy odnieść wrażenie, że przecież ciągle pada, więc skąd mowa o suszy i zamykaniu lasów? „Między 15 czerwca a 16 lipca Rządowe Centrum Bezpieczeństwa wysłało aż 16 alertów ostrzegających przed gwałtownymi burzami, wiatrem i opadami. W skrócie: alert co drugi dzień”6. Problem w tym, że z częstych deszczy nawalnych, a to dość nowe dla nas zjawisko, gminy nie potrafią jeszcze korzystać i zagospodarować powstałego nagle nadmiaru wody.
Dobrym przykładem może być deszcz nawalny, który pojawił się 26 czerwca w Kostrzynie. „Ulewa trwała około 50 minut, z czego około 30 minut odbiciowość na radarach opadów wahała się pomiędzy 50-60 dBz7. Taki opad to "ściana deszczu", fachowo nazywany deszczem nawalnym. Co ciekawe, opad był tak lokalny, że dotknął jedynie ściśle centrum miasta i obszar ujścia Postomii do Warty. Na osiedlu Szumiłowo i osiedlu Drzewice opad deszczu był znikomy”8. Z powodu niewydolności infrastruktury burzowej i ubogiej roślinności, które nie dały rady przyjąć tak dużej ilości wody przez kilka godzin ulice centrum Kostrzyna zamieniły się w rzeki. Relacje o takich wydarzeniach z innych miejsc w Polsce mogliśmy na początku lata oglądać prawie każdego dnia. Eksperci są zgodni, że takie nagłe zjawiska pogodowe są rezultatem zmian klimatu i będę pojawiały się częściej.
Czy jesteśmy bezsilni wobec mocy natury? Czy powinniśmy czekać z założonymi rękami, bo „nie pada – źle, pada – jeszcze gorzej”! Zmiany klimatyczne bardzo trudno odwrócić, ale możemy spróbować nauczyć się jak mądrze zagospodarować wodę z deszczu nawalnego.
Zbudowanie modelowej kanalizacji jest raczej niemożliwe, rzadko planuje się miasto i jego infrastrukturę od samego początku i od czystej kartki. Wszystkie miasta, gminy i wsie muszą radzić sobie z sytuacją zastaną, instalacjami budowanymi i modernizowanymi w różny okresach historycznych. Na szczęście najnowsze rozwiązania technologiczne pozwalają opanować nawet najbardziej złożoną sytuację. Potrzebna jest do tego jednak wiedza ekspercka, cierpliwość. I najnowsza technika.
Na platformie cyfrowej Xylem Vue powered by GoAigua mamy aplikację, w której przy wykorzystaniu zaawansowanej technologii cyfrowego bliźniaka przenosimy istniejącą infrastrukturę kanalizacyjną do świata wirtualnego. Z wykorzystaniem m.in. sztucznej inteligencji, danych z urządzeń pomiarowych zbieranych w czasie rzeczywistym, modelu hydraulicznego i prognoz pogody możemy tworzyć tysiące symulacji oraz analiz, a także sprawdzać, jak zareaguje dana sieć kanalizacyjna i co w tej sieci będzie się działo. Mając takie narzędzie jesteśmy w stanie m.in. optymalnie wykorzystać pojemność retencyjną istniejącej sieci. Dzięki temu możemy doprowadzić do minimalizacji szkód związanych z deszczami nawalnymi tj. lokalnymi podtopieniami oraz niekontrolowanymi zrzutami ścieków przez przelewy burzowe – wyjaśnia Marek Kmiecik, Business Development Manager - Digitalization
Głównym założeniem takiego podejścia jest maksymalne wykorzystanie pojemności retencyjnej infrastruktury kanalizacyjnej. Kiedy mamy informację, o możliwych nagłych i obfitych opadach, a równocześnie znamy dokładną przepustowość kanalizacji oraz jej newralgiczne punkty, możemy tak sterować siecią, by nadać priorytet zrzutu z obszaru gdzie mamy do czynienia z intensywnym opadem jednocześnie ograniczając przepływy z innych obszarów. Kontrolując sytuację, odpowiednio sterujemy urządzeniami wykonawczymi np. pompami, zasuwami, zastawkami, itp. co pozwala ochronić miasto, jego mieszkańców i dobytek oraz środowisko.
1 https://raportsdg.stat.gov.pl/2020/cel6.html
2 https://demagog.org.pl/wypowiedzi/polska-ma-mniejsze-zasoby-wody-niz-egipt-falsz/
3 https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Water_statistics#Water_as_a_resource
4 Raport: „Gospodarowanie zasobami wodnymi przez przedsiębiorstwa wodociągowe w gminach wiejskich”, Nr ewid. 197/2021/P/21/102/LZG, opublikowany w sierpniu 2022 roku.
https://www.nik.gov.pl/plik/id,26438,vp,29229.pdf
5 https://www.nik.gov.pl/aktualnosci/zmarnowane-miliardy-litrow-wody-na-wsiach.html
6 https://www.onet.pl/informacje/ziemia-na-rozdrozu/polska-i-swiat-rozgrzane-jak-nigdy-temperatury-bija-wszelkie-rekordy/rwg8t9k,30bc1058
7 dBZ – rodzaj miary przedstawiającej moc odbitych przez sygnał radarowy hydrometeorów znajdujących się w chmurze (inaczej odbiciowość hydrometeorów). Za: Polscy Łowcy Burz
8 http://kostrzyn.pl/aktualnosc-1489-niedzielna_ulewa_ktora_miala_miejsce_w.html
