Анотація до роботи:

Новицька О.С. Удосконалення методів розрахунків водопровідних мереж із урахуванням змін вільних напорів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.04 – водопостачання, каналізація. – Національний університет водного господарства та природокористування. Рівне. 2008.

У дисертаційній роботі на основі теоретичних та експериментальних досліджень визначено залежності витрат води від величин вільних напорів. Вони враховують зміни витрат води, при напорах більших та менших за необхідний; втрати води, що формуються із зовнішніх водопровідних мереж через витоки та втрати води у житлових будинках.

На основі даних залежностей визначено методики оцінки втрат, витоків води та непродуктивних витрат води при різних режимах водоспоживання (максимальний, середній, мінімальний та нічний).

Удосконалено програму гідравлічних розрахунків водопровідних мереж, яка враховує залежності витрат води від величин вільних напорів. В результаті розрахунків визначають втрати, витоки, непродуктивні витрати чи недоподачу води для кожного із вузлів та для системи подачі та розподілення води вцілому. На основі даних результатів визначаються заходи з водо- і енергозбереження.

1. У дисертаційній роботі розв’язане важливе науково-практичне завдання, що виявляється в удосконаленні методів гідравлічних розрахунків водопровідних мереж шляхом урахування встановлених залежностей витрат води від величин вільних напорів, яке дозволяє визначити резерви питної води та отримати економію електроенергії при реконструкції систем подачі та розподілення води.

2. Для удосконалення методів розрахунків водопровідних мереж із урахуванням змін вільних напорів розроблено модель розбору води при зміні величин вільних напорів та підтверджено її адекватність розрахунками на основі числових методів та експериментальними даними.

3. Визначено залежності витрат води від величин вільних напорів для загальних вузлових відборів та у житлових будинках, які враховують: залежність відборів води при напорах менших (для Н>10м) та більших за необхідний; втрати води, що залежать від напорів та складаються з непродуктивних витрат води і витоків води у споживачів та із зовнішніх водопровідних мереж; різні режими розбору та подачі води за рахунок використання коефіцієнтів загальних витоків води та співвідношення витоків води у будинках до загальних .

4. Отримано залежності коефіцієнтів регресії у формулах q=f(H) від коефіцієнтів загальних витоків води та співвідношення витоків води у будинках до загальних : k_мод для напорів менших та K_мод для більших за необхідні. Встановлено, що їхні значення знаходяться в межах k_мод=0,55…1,65 та К_мод=0,26…6,62. У відомих методах розрахунків водопровідних мереж (що не враховують залежності витрат води від величин вільних напорів) коефіцієнти регресії k_мод та К_мод дорівнюють нулеві.

5. Величини коефіцієнтів регресії K_мод коливаються залежно від режимів водоспоживання, що найбільш важливо для гідравлічних розрахунків водопровідних мереж (при вільних напорах більших за необхідні). Визначено діапазони зміни коефіцієнтів K_мод, зокрема, для максимального водоспоживання вони знаходяться в межах від 0,26 до 1,53 (=0…0,2), середнього – від 0,26 до 2,8 (=0…0,4), мінімального – від 0,26 до 4,1 (=0…0,6) та нічного – від 0,26 до 6,62 (=0…1), що підтверджено експериментальними дослідженнями.

6. На основі проведених експериментальних досліджень для 9-ти поверхових будинків визначено, що величина відборів води зростає при зміні величин надлишкових напорів залежно від режимів розбору води. Отримано формули та наведена методика для визначення відборів води при збільшенні надлишкових напорів та за рахунок витоків і втрат води. Зокрема, експериментально встановлено, що частка втрат води серед загального водоспоживання при зміні величин надлишкових напорів від 10 до 30 м.вод.ст. відповідно становить: від 11 до 27% для максимального водоспоживання; 39,7 … 62,1% – середнього; 57,4…79,1% – мінімального; 84,6…93,8% – нічного.

7. Для виконання гідравлічних розрахунків сумісної роботи водопровідних мереж із іншими спорудами систем подачі та розподілення води (насосними станціями, напірно-регулювальними спорудами, водоводами, станціями підкачки тощо), що враховує втрати води при зміні вільних напорів для різних режимів водорозбору удосконалено комп’ютерну програму. При проведенні оцінки ефективності роботи СПРВ для кожного із вузлів визначаються величини непродуктивних витрат води, витоків води в будинках та із мереж, сумарні витоки води, сумарні втрати води, втрати води при надлишкових напорах та недоподача води (в л/с та %). Визначено додаткові показники СПРВ (в л/с та %) на основі результатів гідравлічних розрахунків водопровідних мереж, які враховують втрати води.

8. Порівняльний аналіз результатів гідравлічних розрахунків систем подачі та розподілу води, при різних режимах розбору води із врахуванням зміни витрат води від величин вільних напорів та без нього, показав, що результати розрахунків за удосконаленою програмою (мікрорайон «Каскад» (м. Івано-Франківськ) та м. Коломия) практично співпадають із даними, отриманими під час експериментальних досліджень СПРВ. Для інших програм розбіжності у параметрах окремих вузлів становлять до 80%, особливо в години мінімального водоспоживання.

9. Впровадження результатів досліджень виявило, що регулювання напорів на виході із насосної станції та у водопровідній мережі при врахуванні впливу зміни напорів на величини відборів дозволяє зменшити втрати води та отримати економію електроенергії на її подачу. Зокрема, для мікрорайону «Каскад» економія води становить 16%, а затрати електроенергії 12%. Це еквівалентно добовій економії більше 70грн, а за рік це до 26 000грн. Результати наукових досліджень також впроваджено у навчальний процес при підготовці фахівців за спеціальностями «Водопостачання та водовідведення» і «Гідромеліорація».

Публікації автора:

Статті у наукових фахових виданнях

1. Ткачук О.А., Кулій О.М., Новицька О.С. Модель відбору води із водопровідних мереж при зміні вільних напорів у них // Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки – Науково-технічний збірник – вип.2, Київ, 2003. – C. 57-63. (Здобувач виконала дослідження та аналіз факторів, що впливають на відбір води із водопровідних мереж.)

2. Ткачук О.А., Новицька О.С. Модернізація систем подачі та розподілу води – пріоритетний шлях стабілізації водопостачання в сучасних умовах // Вісник НУВГП – Зб. наук. праць. – вип.3(27), Рівне, 2004. – C. 277-282. (Здобувачем запропоновані формули залежностей витрат води від величин вільних напорів.)

3. Новицька О.С. Експериментальні дослідження залежностей витрат води при зміні вільних напорів // Гідромеліорація та гідротехнічне будівництво – Зб. наук. праць. – вип. 29, Рівне, 2005. – C. 145-152.

4. Новицька О.С. Формування водоспоживання у житловому секторі та вплив основних факторів на його величину / Вісник ОДАБА – Зб. наук. праць. – вип.19, Одеса, 2005. – C. 36-40.

5. Новицька О.С. Структура водоспоживання у житловому секторі та шляхи зменшення його величини // Вісник НУВГП – Зб. наук. праць. – вип.3(31), Рівне, 2005. – C. 301-306.

6. Ткачук О.А., Шадура В.О., Новицька О.С. Скорочення енерговитрат та шляхи зменшення втрат води в системах водопостачання // Вісник ІГіМ – Меліорація та водне господарство – вип.92, Київ, 2005. – C. 165-173. (Здобувачем запропоновано зменшення втрат води шляхом коригування напорів.)

7. Новицька О.С., Ткачук О.А. Характеристика втрат води у житлових будинках, та їх вплив на формування водоспоживання населенням // Вісник НУВГП – Зб. наук. праць. – вип.1(33), Рівне, 2006. – C. 100-107. (Здобувачем визначено залежності витрат води при зміні вільних напорів, що враховують втрати води.)

8. Новицька О.С., Ткачук О.А. Особливості розбору води із водопровідних мереж при різних режимах водоспоживання // Гідромеліорація та гідротехнічне будівництво – Зб. наук. праць. – вип. 31, Рівне, 2006. – С. 387-394. (Здобувачем визначено межі значень коефіцієнтів запропонованих залежностей при різних режимах водоспоживання.)

9. Новицька О.С. Вплив вільних напорів і втрат води на величини відборів води із водопровідних мереж // Вісник НУВГП – Зб. наук. праць. – вип.1(37), Рівне, 2007. – С. 171-180.

10. Новицька О.С., Ткачук О.А. Врахування втрат води при гідравлічних розрахунках водопровідних мереж // Вісник НУВГП – Зб. наук. праць. – вип.2(38), Рівне, 2007. – С. 251-256. (Здобувач визначила формули додаткових показників систем подачі та розподілення води.)

11. Новицька О.С., Ткачук О.А. Залежності витрат води, що відбираються із водопровідних мереж, від величин вільних напорів // Вісник Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури. – Зб. наук. праць. – вип. 41, Харків, 2007. – С. 247-251. (Здобувач визначила формули залежностей витрат води від величин вільних напорів.)

12. Орлов В.О., Ткачук О.А., Новицька О.С. Основні параметри визначення розрахункових витрат в системах водопостачання за статистичними даними // Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки – Науково-технічний збірник – вип.8, Київ, 2007. – C. 21-28. (Здобувач проаналізувала основні фактори, що впливають на формування витрат води із водопровідних мереж.)

Тези доповідей

1. Ткачук А.А., Новицкая О.С. Обеспечение функционирования систем подачи и распределения воды в условиях их износа // Шестой Международный конгресс ЭКВАТЭК-2004, 1-3июня, – Москва, 2004. – C. 9. (Здобувач проаналізувала основні умови роботи СПРВ міст України.)

2. Ткачук О.А., Новицька О.С. Налагодження роботи систем подачі та розподілу води в умовах їх старіння та зношення // Труди міжнародної наук.-практ. конф. «Сучасні проблеми охорони довкілля, раціонального використання водних ресурсів та очистки природних і стічних вод». (20-23 квітня 2004р., м. Миргород), – К.: Знання, 2004. – С. 100-103. (Здобувач визначила основні проблеми СПРВ.)

3. Ткачук О.А., Новицька О.С., Ткачук М.А. Нормування вільних напорів на вводах у житлові будинки у водопровідній мережі господарсько-питного водопроводу // Інформаційний вісник центру реформування житлово-комунального господарства Івано-Франківської області. – 2004. – №2. – С. 30-33. (Здобувач провела розрахунки нормованого напору для будинку.)

4. Ткачук О. А., Новицька О. С. Підвищення точності при гідравлічних розрахунках водопровідних труб // Труди міжнародної наук.-практ. конф. «Сучасні проблеми охорони довкілля, раціонального використання водних ресурсів та очистки природних і стічних вод». (12-15 квітня 2005 р., м. Миргород), К.: Знання, 2005. – С. 104-107. (Здобувач провела гідравлічні розрахунки з оцінки їх точності при зміні вільних напорів.)

5. Ткачук А.А., Новицкая О.С. Результаты исследований по усовершенствованию систем подачи и распределения воды населенных пунктов // Седьмой Международный конгресс ЭКВАТЭК-2006, 30 мая-2июня, – Москва, 2006. – С. 66-68. (Здобувач проаналізувала сучасний стан та основні проблеми СПРВ.)

6. Новицька О.С., Ткачук О.А. Формування втрат води в системах подачі та розподілення води при різних режимах водоспоживання // Збірка доповідей Міжнародного конгресу “ЕТЕВК-2007” – екологія, технологія, економіка водопроводу і каналізації, Ялта, 2007р. – С. 104-108. (Здобувач встановила формули визначення часток втрат води.)