Ocena niezawodności wodociągów i kanalizacji na terenach górniczych

Transkrypt

1 WARSZTATY 6 cyklu: Zagożenia natualne w gónictwie Mat. Symp. st Piot KALISZ Główny Instytut Gónictwa, Katowice Ocena nieawodności wodociągów i kanaliacji na teenach gónicych Stescenie W efeacie omówiono agadnienia wiąanie wpływem eksploatacji gónicej na nieawodność systemów wodociągowych i kanaliacyjnych, uwględniając watości wskaźników opisujących uskadalność pewodów na teenach gónicych. Dokonano analiy pawdopodobieństwa beawayjnej pacy odcinka uociągu o seegowej stuktue nieawodnościowej, poddanego diałaniu poiomych odkstałceń pypowiechniowej wastwy guntu. W analiie tej pyjęto watości współcynników mienności odkstałceń odpowiadających długościom opatywanych odcinków. 1. Wpowadenie Nieawodność systemu wodociągowego jest to dolność do dostacania pe ten system niebędnej ilości wody dla ludności i pemysłu, o odpowiedniej jakości i wymaganym ciśnieniu, o każdej poe, w okeślonych waunkach istnienia i eksploatacji systemu w ciągu ałożonego casu (Kwietniewski i in. 1993; Kuś i in. 1995). Nieawodność systemu kanaliacyjnego jest to dolność tego systemu do odpowadania pewidywanej ilości ścieków danego teenu do okeślonego odbionika oa ich unieskodliwienia py okeślonych waunkach istnienia i eksploatacji tego systemu w ciągu ałożonego casu (Kwietniewski i in. 1993) Nieawodność systemu wodociągowego lub kanaliacyjnego może być oumiana jako pawdopodobieństwo beawayjnej pacy systemu w okeślonym casie. System wodociągowy składa się ujęć wody, stacji udatniania, pompowni, bioników i pewodów. System kanaliacyjny natomiast składa się pewodów, ocyscalni ścieków i pompowni. Nieawodność tych systemów ależy od nieawodności poscególnych elementów, połąconych e sobą seegowo lub ównolegle. Niniejsy efeat dotycy agadnień wiąanych oddiaływaniem eksploatacji gónicej na wodociągi i kanaliację. Dokonano w nim analiy wskaźników nieawodności pewodów dla teenów gónicych oa pawdopodobieństwa beawayjnej pacy odcinków pewodów poddanych diałaniu odkstałceń pypowiechniowej wastwy guntu, wywołanych wpływem podiemnej eksploatacji gónicej. W analiie tej uwględniono out losowy watości wskaźników defomacji, któy chaakteyowany jest współcynnikami mienności o watościach ależnych od długości opatywanych odcinków, wynaconych na podstawie pomiaów teenowych (Popiołek 1976, Kwiatek i in.1997). 457

2 P. KALISZ Ocena nieawodności wodociągów i kanaliacji na teenach gónicych Na nieawodność pewodów na teenach gónicych ma wpływ pede wsystkim oddiaływanie poiomych odkstałceń pypowiechniowej wastwy guntu, a także kywin dla pypadków uociągów o dużych śednicach, scególnie e łącami spawanymi (Mokos 1985). Wpływ ten opatuje się na dwóch chaakteystycnych dla pewodów kieunkach postopadłym i ównoległym do ich osi podłużnej. Oddiaływanie poiomych odkstałceń na kieunku postopadłym do osi podłużnej uociągu pejawia się nacnymi mianami pacia guntu, któe wywołują dodatkowe siły osiowe i momenty ginające, diałające na ścianki u (Kalis 1, 5). Oddiaływanie poiomych odkstałceń pypowiechniowej wastwy guntu na kieunku podłużnym do osi pewodu wywołuje dodatkowe siły podłużne w ściankach u, a w pypadku uociągów o łącach nasuwkowych lub kielichowych, pemiescenia u.. Wskaźniki nieawodności Najcęściej stosowanymi wskaźnikami, służącymi do opisu nieawodności obiektów wodociągowych i kanaliacyjnych, są: paamet stumienia uskodeń ω(t), cęstość uskodeń C(t), intensywność uskodeń λ(t), śedni cas pacy obiektu pomiędy uskodeniami T p, śedni cas odnowy (niespawności) obiektu T, wskaźnik gotowości obiektu K g, pawdopodobieństwo pacy obiektu P(t) (Kwietniewski i in. 1993; Kuś i in. 1995). Paamet stumienia uskodeń ω(t) jest to pawdopodobieństwo uskodenia obiektu w pediale casu Δt nieależnie od tego, cy obiekt na pocątku był spawny cy nie. Paamet ω(t) można oblicyć póby uyskanej w badaniach statystycnych e woów: n( t) ω( t) (.1) Nt dla obiektu liniowego (pewodu) n( t) ω( t) Lt (.) n( t) licba uskodeń w casie Δt, N licba badanych obiektów, L długość badanych pewodów w casie Δt, Δt opatywany pediał casu. Paamet stumienia uskodeń chaakteyuje nieawodność obiektów odnawialnych, dwustanowych (spawny, niespawny), do któych alicyć można pewody wodociągowe i kanaliacyjne. Cęstość uskodeń C(t) jest to stosunek licby uskodeń do pediału casu obsewacji badanych obiektów: n( t) C( t) (.3) Nt n( t) licba uskodeń w casie Δt, N licba badanych obiektów, w pypadku obiektów liniowych ich długość L, Δt opatywany pediał casu, któy awiea w pypadku modelu wielostanowego spawność i niespawność obiektów, a także planowe postoje, eewy. 458

3 WARSZTATY 6 cyklu: Zagożenia natualne w gónictwie Cęstość uskodeń jest to paamet opisujący beawayjność obiektów wielostanowych, dla któych uwględnia się stany spawności i niespawności oa planowane emonty, konsewacje, eewy, jest on scególnym pypadkiem paametu stumienia uskodeń. Intensywność uskodeń λ(t) jest pawdopodobieństwem uskodenia obiektu w okeślonym pediale casu pod waunkiem, że na pocątku obiekt był spawny. Intensywność uskodeń λ(t) można oblicyć e wou (Kwietniewski i Sudoł ): m( t) m( t t) λ( t) (.4) m( t) t m (t) licba obiektów spawnych na pocątku pediału casu Δt, m( t t) licba obiektów spawnych na końcu pediału casu Δt, Δt opatywany pediał casu. Intensywność uskodeń λ(t) chaakteyuje nieawodność obiektów nienapawialnych, któe są wymieniane po ich uskodeniu. Zakładając, że badany stumień uskodeń spełnia ałożenia stumienia be następstw, pojedyncości i stacjonaności, watości paametu stumienia uskodeń ω(t), cęstości uskodeń C(t) i intensywności uskodeń λ(t) są sobie ówne, a więc paamety te są ównoważne (Kwietniewski i Sudoł ; Kotowski i Kluska ). Watości tych wskaźników są sacowane awycaj jako śednie watości dla dłużsego okesu casu, np. jednego oku. Śedni cas pacy obiektu T p okeśla cas pacy (spawności) obiektu międy dwoma kolejnymi uskodeniami. Śedni cas odnowy (niespawności) obiektu T można oblicyć na podstawie danych eksploatacyjnych e wou: n T t 1 i (.5) n i n licba odnów (niespawności) w badanym okesie, t i cas twania i-tej odnowy, t i ti tni, t i cas ocekiwania na i-tą napawę, t ni cas twania i-tej napawy. Wskaźnik gotowości obiektu K g jest pawdopodobieństwem spawności obiektu lub systemu w dowolnym momencie casu. Wskaźnik gotowości można oblicyć na podstawie danych eksploatacyjnych e wou: Tp K g (.6) T Wskaźnik ten dla pewodów można osacować nając watość paametu stumienia uskodeń oa śedni cas odnowy: K 1 (.7) g 1 ωt L gdie L jest długością pewodu. p T

4 P. KALISZ Ocena nieawodności wodociągów i kanaliacji na teenach gónicych Pawdopodobieństwo pacy obiektu P(t) jest pawdopodobieństwem, że w pediale casu międy kolejnymi uskodeniami obiekt nie ulegnie awaii. Pawdopodobieństwo pacy okeślają ależności (Kwietniewski i in. 1993): t P( t) exp[ λ( t) dt] (.8) py ałożeniu, że λ( t ) λ ω P( t) exp( ωt) (.9) Oddiaływanie powadonej eksploatacji gónicej na uskadalność pewodów okeślić można wskaźnikiem udiału wpływów tej eksploatacji w uskodeniach pewodów W g (Zube 1999): C C W g (.1) C C cęstość uskodeń obiektu, C cęstość uskodeń be wpływu eksploatacji gónicej. Wskaźnik ten wyażany jest także jako pocentowy wskaźnik uskodeń gónicych (Holtoś i in. ). W pypadku kanaliacji okeśla się ównież wskaźnik intensywności niekoystnych mian spadków dna kanałów (Kotowski i Kluska ): l( t) s (.11) Lt gdie l(t) długość kanałów, któe mieniły spadki na niekoyść w casie t. 3. Badania nieawodności pewodów Badania uskadalności pewodów wodociągowych i kanaliacyjnych powadone są w celu oceny ich nieawodności i obejmują aówno pewody tanytowe, jak i pewody wchodące w skład sieci. W badaniach tych dąży się do okeślenia takich wskaźników nieawodności, jak paamet stumienia uskodeń (t), cęstość uskodeń C(t) i intensywność uskodeń λ(t), któe taktuje się w okeślonych waunkach jako ównoważne. Na podstawie anali statystycnych danych eksploatacyjnych wynacono śednie watości wskaźników nieawodności dla poscególnych elementów systemów wodociągowych i kanaliacyjnych, a także poscególnych elementów pewodów w dłużsych pediałach casu. Watości tych wskaźników wynacono uwględnieniem międy innymi mateiału pewodu oa jego śednicy. Badania nieawodności do tej poy koncentowały się głównie na elementach systemów wodociągowych, lokaliowanych aówno na teenach objętych eksploatacją gónicą, jak i poa tymi teenami. Watości otymanych wskaźników nieawodności dla tych teenów są poównywane e sobą. Natomiast badania systemów kanaliacyjnych były powadone w mniejsym akesie. W tabeli 3.1 pedstawiono śednie watości jednostkowych intensywności uskodeń pewodów wodociągowych, uyskane na podstawie badań eksploatacyjnych nieawodności. 46

5 WARSZTATY 6 cyklu: Zagożenia natualne w gónictwie Tabela 3.1. Śednie watości jednostkowej intensywności uskodeń ś [km -1 ok -1 ] pewodów wodociągowych (Kwietniewski i in. 1/) Table 3.1. Aveage values of unit intensity of wate pipelines faults ś [km -1 yea -1 ] Rodaj pewodu Żeliwo Stal Żelbet PVC PE 1. Tanytowe Na teenach gónicych Poa teenami gónicymi. Wodociągi miejskie Na teenach gónicych Poa teenami gónicymi 3. Sieci wodociągów wiejskich 4. Pyłąca wodociągowe,46, Abestocement,9,46,86,3,6-,3,5,67,,97;,37-1, W ganicach,3-5,6 km -1 ok -1 ; λ ś= 3,47 km -1 ok -1 1,5;,11-,9,7-,344,6-,3,644,535,511,86,58 4,4 4, Badania nieawodności potwiedają, że uskadalność pewodów tanytowych oa pewodów sieci wodociągowych i kanaliacyjnych jest nacnie wyżsa na teenach gónicych, niż poa tymi teenami. Uskadalność pewodów wodociągowych na teenach gónicych, chaakteyowana intensywnością uskodeń ś, pewyżsa śednio ponad dwukotnie uskadalność pewodów lokaliowanych na obsaach be wpływów eksploatacji gónicej. Udiał awaii spowodowanych oddiaływaniem eksploatacji okeślony wskaźnikiem udiału jej wpływów w uskodeniach pewodów W g dla sieci wodociągowych, poddanych badaniom w miastach Gónego Śląska, dochodi nawet do,83 (Zube 1999), a w Polkowicach na osiedlu Robotnicym wynosi śednio,3 (Holtoś in. ). Ponadto wyniki badań wskaują, że o nieawodności pewodów na teenach gónicych w nacnej miee decydują licniej występujące oscelnienia łąc. Na pykład watość jednostkowych intensywności uskodeń połąceń kielichowych pewodów żeliwnych na teenach gónicych wynosi,35 ok -1 km -1, a dla pewodów poa tymi teenami wynosi,15 ok -1 km -1. Natomiast watości jednostkowych intensywności uskodeń dla u wynosą odpowiednio,81 ok -1 km -1 i,44 ok -1 km -1 (Kwietniewski i Sudoł ). Jedną pycyn awaii pewodów stalowych są uskodenia iolacji ewnętnej występujące podcas uchów u w kompensatoach. Miejsca uskodoną iolacją po wysunięciu kompensatoa w casie oddiaływania eksploatacji ulegają kooji (Zube 1999). W pypadku pewodów kanaliacyjnych istotne nacenie mają ównież niekoystne miany spadków, jakie są powodowane nieównomienymi osiadaniami powiechni teenu. Zmiany te opisać można wskaźnikiem intensywności niekoystnych mian spadków dna kanałów λ s według wou (.11), któego watość dla sieci kanaliacji sanitanej w Polkowicach wynosiła,94 ok -1, a sieci kanaliacji descowej wynosiła,5 ok -1 (Kotowski i Kluska ). Zmiany te powodują w pypadku kanaliacji gawitacyjnej mniejsenie ilości pepływających ścieków oa podtopienia kanałów i studienek kanaliacyjnych.

6 P. KALISZ Ocena nieawodności wodociągów i kanaliacji na teenach gónicych Na teenach gónicych obsewuje się także nacnie cęściej występujące uskodenia kanałów, pejawiające się spękaniami u oa kęgów i kinet studienek (Kotowski i Kluska ). W scególności obsewuje się licne spękania u oa uskodenia i oscelnienia łąc, obejmujące długie odcinki pewodów w ejonach intensywnej eksploatacji gónicej. W ejonach tych następuje wypływ ścieków do guntu lub dopływ wód guntowych do kanałów, a także dochodi do ich ałamań. Zjawiska tego typu obsewowane są międy innymi w pypadku kanałów kamionkowych, odpowadających ścieki bytowo-gospodace na teenie Katowic (Musyński i in. 5). 4. Analia nieawodności odcinka pewodu na teenach gónicych Nieawodność wodociągów i kanaliacji na teenach gónicych ależy pede wsystkim od nieawodności pewodów, składających się u, połąceń oa ubojenia w postaci asuw, ubojenia ochonnego, odwodnień i odpowieteń. Uskadalność pewodów wodociągowych i kanaliacyjnych na teenach gónicych jest nacnie wyżsa od uskadalności pewodów poa tymi teenami. Popawa nieawodności wodociągów i kanaliacji na teenach gónicych może następować pe ich modeniację, enowację, budowę nowych pewodów o odpowiedniej odponości na wpływy eksploatacji gónicej, a także pe montaż dodatkowego ubojenia (Dencew 4). Zmniejsyć można w ten sposób watości jednostkowych wskaźników nieawodności. Nieawodność wodociągów i kanaliacji wyażana jest także wskaźnikiem gotowości K g (.7). Na watość wskaźnika gotowości pewodu, a więc pawdopodobieństwa jego spawności, ma opóc watości jednostkowych wskaźników nieawodności ównież wpływ śedni cas odnowy T, któy jest ówny sumie śedniego casu ocekiwania na napawę i śedniego casu twania napawy. Im kótsy cas odnowy, tym wyżsa watość wskaźnika gotowości pewodu. Zaówno cas ocekiwania na napawę, jak i cas samej napawy ależy w dużym stopniu od spawności i wyposażenia espołu ją wykonującego. Cas odnowy ależy ównież od spawności i dostępności ubojenia, lokaliacji uskodenia, odaju tego uskodenia, odaju mateiału pewodu, jego śednicy, odaju guntu i głębokości posadowienia pewodu, odaju nawiechni oa możliwości astosowania odpowiedniego spętu (Baje i Pebinda 5). Zatem uspawnienie pocesu usuwania awaii w akesie oganiacyjnym i technicnym ekonomicnym ma wpływ na nieawodność wodociągów i kanaliacji (Dencew 3), w scególności na teenach gónicych. W celu mniejsenia watości jednostkowych wskaźników nieawodności wodociągów i kanaliacji na teenach gónicych, tym samym popawy nieawodności pewodów, należy apewnić ównież ich odpowiednią odponość na diałanie pede wsystkim poiomych odkstałceń pypowiechniowej wastwy guntu, a w pypadku pewodów o dużych śednicach ównież na oddiaływanie kywin. Pojedyncy pewód stanowi system seegowo połąconych odcinków i elementów ubojenia, a więc stanowi obiekt łożony o seegowej stuktue nieawodnościowej. W takim obiekcie niespawność dowolnego elementu powoduje niespawność całego obiektu. Pawdopodobieństwo pacy (spawności) P s (t) obiektu o seegowej stuktue nieawodnościowej jest ilocynem pawdopodobieństw pacy wsystkich jego elementów, py ałożeniu nieależności ich uskodeń. Pawdopodobieństwo to może być wyażone woem (Kwietniewski i in. 1993): 46

7 WARSZTATY 6 cyklu: Zagożenia natualne w gónictwie P i (t) pawdopodobieństwo pacy i-tego łąca, n licba elementów. n P ( t) P ( t) (4.1) s i i1 W celu abepiecenia uociągów ped diałaniem poiomych odkstałceń pypowiechniowej wastwy guntu na kieunku ównoległym do osi podłużnej tego uociągu więksa się odpowiednio długości stosowanych łąc kielichowych i nasuwkowych. W pypadku pewodów o łącach spawanych (stalowych) uociąg dieli się na odcinki o długościach powalających na peniesienie podłużnych sił osiowych, wynikających oddiaływania pemiesceń cąstek guntu wględem powiechni ewnętnej uociągu, powodowanych odkstałceniami. Długość efektywna łąc i kompensatoów jest dostosowywana do pognoowanych watości odkstałceń lub kategoii teenów gónicych, pyjmując odpowiedni współcynnik toleancji, okeślający pawdopodobieństwo niepekocenia ekstemalnych watości odkstałceń. Zatem odcinek opatywanego pewodu, lokaliowanego na teenie gónicym, stanowi element seegowo połąconych u i łąc o odpowiednim pawdopodobieństwie beawayjnej pacy uwagi na możliwość ich uskodenia lub oscelnienia pemiescaniem końców tych u. Pawdopodobieństwo beawayjnej pacy pojedyncego łąca uwagi na oddiaływanie poiomych odkstałceń wastwy guntu ależy od jego długości efektywnej oa od watości diałających na to łące w danej chwili odkstałceń. Nieawodność łąca można wtedy osacować okeślając watość indeksu nieawodności t py ałożeniu okładu nomalnego (Biegus 1999), stanowiącego obiektywną miaę nieawodności łąca: t l s l s l l l ( l l M l l l l śednia długość efektywna łąca, l śednia watość wymaganego akesu gy dylatacyjnej, s l odchylenie standadowe długości łąca, s l odchylenie standadowe wymaganego akesu gy dylatacyjnej, ν l współcynnik mienności długości efektywnej łąca, M współcynnik mienności dla wymaganej dylatacji. l (4.) Watości współcynników mienności długości podukowanych łąc, kompensatoów i u nie są awycaj więkse od,. Ponadto uwględnić należy błędy montażu, któe py odpowiednim nadoe nie powinny być więkse niż,5 długości efektywnej łąca. Zatem watości te są małe w poównaniu e współcynnikami mienności poiomych odkstałceń pypowiechniowej wastwy guntu, któe dla długości standadowej bay pomiaowej 5 m wynosą, dla oluźniania i,3 dla agęscania guntu, a dla mniejsych długości opatywanych u są wyżse. Współcynniki mienności poiomych odkstałceń pypowiechniowej wastwy guntu dla innych długości niż długość standadowej bay pomiaowej można okeślić na podstawie wou Batkiewica (Kwiatek i in. 1997; Popiołek 1976): 463

8 P. KALISZ Ocena nieawodności wodociągów i kanaliacji na teenach gónicych l M M ( l ) (4.3) l M(l ) współcynnik mienności odkstałceń dla standadowej bay pomiaowej, l długość standadowej bay pomiaowej, wynosąca 5 m, l długość opatywanego odcinka. Śednia efektywna długość łąca powinna spełniać waunek (Kalis 5): M M l εl[1 n ] γdγd (4.4) ε śednia (peciętna) watość odkstałceń, l odległość międy śodkami sąsiednich u ówna długości uy, n współcynnik toleancji, ależny od pawdopodobieństwa niepekocenia watości ekstemalnych, dla pawdopodobieństwa,95 n = 1,645, M, M współcynniki mienności odkstałceń odpowiednio dla oluźniania i agęscania guntu, dla standadowej długości bay pomiaowej M,, M, 3, γ D współcynnik bepieceństwa dla odponości łąca (Kwiatek 5), γ współcynnik bepieceństwa dla defomacji podłoża (Kwiatek 5). D Po podstawieniu wou (4.4) do wou (4.) i pominięciu małych watości współcynników mienności, chaakteyujących wymiay elementów, indeks nieawodności t dla pojedynco opatywanego łąca można oblicyć e wou: n t M M M M D D (4.5) Watość tego współcynnika powala na okeślenie nieawodności łąca jako dystybuanty okładu nomalnego, a więc pawdopodobieństwa (t), że nie ulegnie ono uskodeniu lub oscelnieniu uwagi na byt duże pemiescenia końców u w danych waunkach odkstałcenia wastwy guntu, uwględnieniem odpowiednich watości współcynników mienności tych odkstałceń dla długości l opatywanych u. Watość odkstałceń pypowiechniowej wastwy guntu jest nieównomienie ołożona na długości pomienia asięgu wpływów głównych. Maksymalna watość tych odkstałceń występuje w stefie odległej o około,4 od kawędi eksploatacji. Watość odkstałceń diałających na łąca uociągu poa tą stefą jest mniejsa, a tym samym i pawdopodobieństwo wysunięcia końców u e łąc jest mniejse od pawdopodobieństwa wysunięcia końców u e łąc najdujących się w tym samym casie w stefie najwięksych odkstałceń guntu. Pawdopodobieństwo beawayjnej pacy całego opatywanego odcinka uociągu o seegowej stuktue nieawodnościowej jest wyżse od pawdopodobieństwa beawayjnej pacy takiego odcinka, gdyby maksymalne watości odkstałceń, dla jakich P i 464

9 WARSZTATY 6 cyklu: Zagożenia natualne w gónictwie okeślono odponość poscególnych łąc, ujawniły się jednoceśnie na całej jego długości. Do okeślenia tego pawdopodobieństwa niebędna jest najomość okładu watości odkstałceń na długości uociągu lub też ich śedniej watości. Wtedy pawdopodobieństwo beawayjnej pacy opatywanego odcinka uociągu można okeślić woem: P s( t) [ Pi ( t)] (4.6) P i (t) pawdopodobieństwo beawayjnej pacy łąca dla pypadku wystąpienia odkstałćceń śednich na opatywanym odcinku uociągu uwględnieniem współcynników mienności odkstałceń dla długości tego odcinka, licba łąc opatywanego odcinka uociągu. Należy wócić ównież uwagę na to, że im dłużsy odcinek uociągu, tym niżsa śednia watość odkstałceń, jakie mogą oddiaływać na ten odcinek, co wynika analiy odkstałceń dla óżnych ba pomiaowych (Zych 1993). Ponadto watość współcynników mienności dla odcinków o długościach poównywalnych i więksych od długości standadowej bay pomiaowej są nacnie niżse od współcynników mienności, jakie należy uwględniać py okeślaniu nieawodności pojedyncego łąca. Dla pojedyncego łąca pyjmuje się współcynniki mienności odkstałceń odpowiadające odległości międy śodkami sąsiadujących e sobą u, któa jest ówna ich długości. Ruociąg abepiecony na diałanie poiomych odkstałceń pypowiechniowej wastwy guntu składa się e łąc o jednakowej długości, pygotowanych okeślonym pawdopodobieństwem na pejęcie pemiesceń wynikających ekstemalnych odkstałceń guntu, jakie mogą wystąpić na odcinku ównym odległości międy śodkami u. Zważywsy, że dla całego opatywanego odcinka o długości L mogą w tej samej chwili wystąpić poiome odkstałcenia pypowiechniowej wastwy guntu o ekstemalnych watościach, wynikających uwględnienia współcynników mienności dla tego odcinka, poponuje się py oblicaniu pawdopodobieństwa beawayjnej pacy takiego odcinka e wou (4.6), wynacenie pawdopodobieństwa P i (t) dla pojedyncego łąca w opaciu o watości współcynników mienności odkstałceń odpowiadające długości L. Pykład odcinka pewodu o seegowej stuktue nieawodnościowej pedstawiono na ysunku 4.1. l L Rys Odcinek uociągu o seegowej stuktue nieawodnościowej Fig Section of pipeline with a seial stuctue 465

10 P. KALISZ Ocena nieawodności wodociągów i kanaliacji na teenach gónicych Watość indeksu nieawodności t dla pojedyncego łąca, py sacowaniu pawdopodobieństwa beawayjnej pacy odcinka pewodu uwagi na watość pemiesceń u można oblicyć e wou: l n M M D D l t (4.7) M M Pyjmując watości współcynników bepieceństwa ówne 1, wó (4.7) pybiea postać: l t n (4.8) l Należy wócić uwagę na możliwość niewłaściwej pacy uscelnienia podcas pemiescania końców u w łącu, co powinno być spawdone w badaniach scelności. Odcinek pewodu o seegowej stuktue nieawodnościowej, łożony e łąc chaakteyujących się okeśloną odponością na wpływy podiemnej eksploatacji gónicej, jest cęścią pewodów kanaliacyjnych lub wodociągowych o łożonej stuktue nieawodnościowej, dla któych sacowane jest pawdopodobieństwo pacy (spawności). 5. Zakońcenie Oddiaływanie eksploatacji gónicej na pewody wodociągowe i kanaliacyjne powoduje, że watości wskaźników nieawodności chaakteyujących uskadalność pewodów na teenach gónicych są na ogół nacnie wyżse od watości wskaźników nieawodności poa tymi teenami. Pycyną awodności pewodów wodociągowych i kanaliacyjnych na teenach gónicych są uskodenia u, pede wsystkim awaie występujące w łącach. Popawa nieawodności wodociągów i kanaliacji na teenach gónicych może następować pe ich modeniację, enowację, montaż dodatkowego ubojenia, a także budowę nowych pewodów o odpowiedniej odponości na wpływy eksploatacji gónicej. Wpływ na nieawodność ma ównież uspawnienie pocesu usuwania awaii, dięki cemu skaca się cas odnowy, więksając w ten sposób watość wskaźnika gotowości systemu. Odcinek pewodu o seegowej stuktue nieawodnościowej, łożony u e łącami o okeślonej odponości na wpływy podiemnej eksploatacji gónicej, stanowi element systemu pewodów kanaliacyjnych lub wodociągowych. Pawdopodobieństwo beawayjnej pacy takiego odcinka, poddanego diałaniu odkstałceń pypowiechniowej wastwy guntu, ależy od ich watości. Odkstałcenia chaakteyują się nacnym oposeniem losowym o współcynnikach mienności, któych watość uależniona jest od długości opatywanych odcinków. Watości współcynników mienności dla długości odcinków poównywalnych i więksych od długości standadowej bay pomiaowej są nacnie niżse od współcynników mienności, jakie należy uwględniać py okeślaniu nieawodności pojedyncego łąca międy kótkimi uami. W wiąku tym poponuje się sacowanie nieawodności takiego odcinka pewodu uwględnieniem pawdopodobieństwa beawayjnej pacy łąc dla watości współcynników mienności odkstałceń odpowiadających jego długości. 466

11 WARSZTATY 6 cyklu: Zagożenia natualne w gónictwie Liteatua [1] Baje J., Pebinda A. 5: Cynniki wpływające na cas usuwania awaii pewodów wodociągowych i ich ubojenia. Ga, Woda i Technika Sanitana n 11,. [] Biegus A. 1999: Pobabilistycna analia konstukcji stalowych. PWN, Wasawa Wocław. [3] Dencew S. 3: Oganiacyjne, technicno-technologicne oa ekonomicne możliwości uspawnienia jawiska uskodenie-usunięcie w pocesie eksploatacji układów wodociągowych. Ga, Woda i Technika Sanitana n 9, [4] Dencew S. 4: Uspawnienie funkcjonowania systemów kanaliacji gawitacyjnej pope montaż dodatkowego ubojenia. Ga, Woda i Technika Sanitana n 9, [5] Holtoś H. i in. : Sieci wodociągowe na teenach oddiaływania podiemnej eksploatacji gónicej na pykładie Polkowic. Ga, Woda i Technika Sanitana n 11, [6] Kalis P. 1: Wpływ eksploatacji gónicej na obciążenia popecne uociągów podiemnych twoyw stucnych. GIG, Katowice (opawa doktoska). [7] Kalis P. 5: Pobabilistycna analia oddiaływania eksploatacji gónicej na uociągi wykonane metodą peciskową. Paca bioowa pod ed. pof. J. Kwiatka pt. Poblemy eksploatacji gónicej pod teenami agospodaowanymi. Główny Instytut Gónictwa. Katowice, [8] Kalis P. 5: Pobabilistycna analia wpływu eksploatacji gónicej na uociągi. Paca bioowa. Zesyty Naukowe Politechniki Śląskiej. Gónictwo. 7. Gliwice, [9] Kotowski A., Kluska W. : Badania spawności sieci kanaliacyjnej na teenach skód gónicych. Ga, Woda i Technika Sanitana n 11, [1] Kwiatek J. i in. 1997: Ochona obiektów budowlanych na teenach gónicych. GIG, Katowice. [11] Kwiatek J. : Obiekty budowlane na teenach gónicych. GIG, Katowice. [1] Kwiatek J. 4: Podstawy budownictwa na teenach gónicych. UWND AGH, Kaków. [13] Kwiatek J. 5: Bepieceństwo konstukcji obiektów budowlanych na teenach gónicych. Paca bioowa pod edakcją J. Kwiatka pt. Poblemy eksploatacji gónicej pod teenami agospodaowanymi. Główny Instytut Gónictwa. Katowice, [14] Kwietniewski M. i in. 1993: Nieawodność wodociągów i kanaliacji. Akady, Wasawa. [15] Kwietniewski M. i in. : Wpływ óżnych cynników na uskadalność pewodów sieci wodociągowych w świetle eksploatacyjnych badań nieawodności. Ga, Woda i Technika Sanitana n 1, [16] Kwietniewski M., Sudoł M. : Ocena uskadalności pewodów tanytowych w świetle eksploatacyjnych badań nieawodności. Ga, Woda i Technika Sanitana n 9, [17] Mokos R. 1985: Wpowadenie do mechaniki budowli liniowych agłębionych w guncie na teenach gónicych. Zakład Naodowy im. Ossolińskich PAN, Wocław. [18] Musyński i in. 5: Ocena wpływu eksploatacji gónicej KWK Katowice-Kleofas na stan technicny sieci kanaliacji sanitanej Śódmieścia Katowic i dielnicy Załęże na podstawie inwentayacji geodeyjnej tej sieci. Pace GIG niepublikowane, Katowice. [19] Popiołek E. 1976: Roposenie statystycne odkstałceń poiomych teenu w świetle geodeyjnych obsewacji skutków eksploatacji gónicej. Zesyty Naukowe AGH Geodeja. 44, Kaków. [] Stoch T. 5: Wpływ waunków geologicno-gónicych eksploatacji łoża na losowość pocesu pemiesceń i defomacji powiechni teenu. AGH, Kaków (opawa doktoska). [1] Zube T. 1999: Wpływ eksploatacji gónicej na uskadalność sieci wodociągowych i kanaliacyjnych na obsae wybanych miast Śląska. Ga, Woda i Technika Sanitana n 6, [] Zych J. 1993: Wpływ odległości punktów w liniach obsewacyjnych na wielkość i okład mieonych wskaźników defomacji. Mateiały konfeencji naukowo-technicnej II Dni Mienictwa Gónicego i Ochony Teenów Gónicych. Ustoń,

12 P. KALISZ Ocena nieawodności wodociągów i kanaliacji na teenach gónicych Reliability of wate-supply and sewage systems on mining gounds In the pape poblems elated to impact of mining activities onto eliability of wate-supply and sewage systems wee discussed, taking into account values of indicatos descibing damageability of pipelines on the mining gounds. Pobability analysis was done of nonpoblem wok fo pipeline section with seial eliability stuctue, subjected to an effect of hoiontal defomations of subsuface gound laye. In this analysis the values of coefficients of defomations vaiability coesponding to the lengths of consideed sections wee assumed. Pekaano: 17 maca