ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΣΤΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΔΙΚΤΥΩΝ ΥΔΡΕΥΣΗΣ ΤΗΣ ΔΕΥΑ ΚΟΖΑΝΗΣ Χάρης Κουζιάκης Προϊστάμενος του γραφείου προγραμματισμού μελετών και εκτέλεσης έργων ύδρευσης αποχέτευσης ΕΔΕΥΑ - ΔΕΥΑΛ «Ενιαία εφαρμογή υδατικού ισοζυγίου και αξιοποίηση των νέων τεχνολογιών στα δίκτυα των ΔΕΥΑ» Λάρισα 7-8 Απριλίου 2016

Η ΔΕΥΑ Κοζάνης γενικά… Η Δ.Ε.Υ.Α. Κοζάνης εξυπηρετεί 53 Δημοτικές και Τοπικές Κοινότητες του Δήμου με συνολική έκταση περίπου στρέμματα και κατοίκους. Λειτουργεί και συντηρεί:  μέτρα δικτύων Ύδρευσης, 24 αντλιοστάσια και 67 δεξαμενές.  μέτρα δικτύων Αποχέτευσης, 7 αντλιοστάσια και 3 ΕΕΛ.  μέτρα Δικτύων Τηλεθέρμανσης, 9 αντλιοστάσια. Η Δ.Ε.Υ.Α.Κ. ιδρύθηκε το 1985 και άρχισε να λειτουργεί το Οι υπηρεσίες που πρόσφερε αρχικά αφορούσαν στην κατασκευή, λειτουργία, συντήρηση και διαχείριση των δικτύων ύδρευσης και αποχέτευσης του Δήμου Κοζάνης ενώ το 1992 στις δραστηριότητες της εταιρίας προστέθηκε και η τηλεθέρμανση. Το μόνιμο προσωπικό ανέρχεται σε 122 άτομα από τα οποία τα 17 είναι απόφοιτοι ΑΕΙ και τα 20 απόφοιτοι ΤΕΙ.

Η ΔΕΥΑ Κοζάνης γενικά… Η Δ.Ε.Υ.Α.Κ. συνεχίζοντας την προσπάθεια της για εξωστρέφεια, προώθηση καινοτόμων τεχνολογιών, ενημέρωση και παρακολούθηση όλων των τεχνολογικών εξελίξεων στο χώρο αρμοδιότητάς της και προσπαθώντας να αναβαθμίσει τη λειτουργία της προωθεί τη συνεργασία με όλους εκείνους τους φορείς που μπορούν να συνδράμουν για την επίτευξη του στρατηγικού της στόχου.

Γενικά στοιχεία Έναρξη: Ιανουάριος 2010 Συμμετείχαν: 9 εταίροι από 6 χώρες Συνολικός Προϋπολογισμός: ,00 Ευρώ Προϋπολογισμός ΔΕΥΑΚ: ,00 Ευρώ Χρηματοδότηση: 75 % Ευρωπαϊκή συνδρομή 25 % Εθνικοί πόροι Διάρκεια: 36 μήνες Αντικείμενο προγράμματος Mη τιμολογούμενο νερό, ανάπτυξη ισοζυγίου ύδατος και αξιολόγηση δεικτών απόδοσης. Πιθανές μέθοδοι και στρατηγικές για την ελάττωση του μη τιμολογούμενου ύδατος, DSS tool. Waterloss: Management of water losses in a drinking water supply system

 Μοντέλα του δικτύου επικαιροποιημένα καθημερινά μέσω SCADA.  Μετρητές AMR σε καίρια σημεία του δικτύου για καθημερινή καταγραφή του προφίλ των καταναλώσεων.  Σύνδεση υδραυλικού μοντέλου με GIS.  Πρόβλεψη της ζήτησης κάθε επόμενο 24ωρο και βελτιστοποίηση λειτουργίας αντλιοστασίων.  Χαμηλές πιέσεις λειτουργίας.  Το ποσοστό του μη ανταποδοτικού νερού είναι κάτω από 20%. Η κατάσταση στα προηγμένα δίκτυα ύδρευσης…

 Υδραυλικά μοντέλα που δεν ανταποκρίνονται πλήρως στα αναφερόμενα δίκτυα.  Διαχείριση της πίεσης με τη λογική του να φτάνει το νερό στον καταναλωτή με υψηλές πιέσεις λειτουργίας.  Δεν υπάρχουν υποζώνες καταγραφής και διαχείρισης του δικτύου.  Δεν υπάρχει ενιαία βάση δεδομένων.  Το ποσοστό του μη ανταποδοτικού νερού είναι σε επίπεδα πάνω του 50%.  Σοβαρές ελλείψεις προσωπικού Η κατάσταση στα δίκτυα ύδρευσης της Ελλάδας…

ΒΗΜΑ 1 ο : Το υδατικό ισοζύγιο Υπολογισμός υδατικού ισοζυγίου 2 η τροποποίηση Η ΔΕΥΑΚ εξοικειώθηκε με την μεθοδολογία της IWA για την παρακολούθηση των συστημάτων παροχής νερού και την αξιολόγηση του μη-τιμολογούμενου νερού.

Ανάπτυξη μοντέλου προσομοίωσης της υδραυλικής λειτουργίας του συνόλου του δικτύου της ΔΕΥΑΚ με τη χρήση του λογισμικού WaterGEMS ΒΗΜΑ 2 ο : Μοντέλο προσομοίωσης

Ανάπτυξη μοντέλου προσομοίωσης της υδραυλικής λειτουργίας του δικτύου της ΔΕΥΑΚ… … απαιτούμενα δεδομένα Τα δεδομένα που απαιτούνται για τη δημιουργία του υδραυλικού μοντέλου του δικτύου είναι:  Οι συντεταγμένες και τα υψόμετρα των κόμβων.  Οι καταναλώσεις στους κόμβους.  Στοιχεία των αγωγών (κόμβος αρχής, κόμβος πέρατος, μήκος, διάμετρος, συντελεστής τραχύτητας).  Στοιχεία δεξαμενών (υψόμετρα, χωρητικότητα, μέγιστη - ελάχιστη στάθμη).  Καμπύλες παροχής – μανομετρικού ύψους για τις αντλίες του δικτύου.  Στοιχεία για δικλείδες ελέγχου ροής και περιορισμού της πίεσης στο δίκτυο.  Μοντέλο μεταβολής της ζήτησης στη διάρκεια του 24ωρου.

Ανάπτυξη μοντέλου προσομοίωσης της υδραυλικής λειτουργίας του δικτύου της ΔΕΥΑΚ… … γεωμετρία του δικτύου Η ΔΕΥΑΚ είχε ήδη: Το μοντέλο του δικτύου σε ArcGIS. Το μοντέλο του δικτύου σε EPANET. Κατά τη νέα μελέτη: Επικαιροποιήθηκαν τα υπάρχοντα ψηφιακά - και όχι μόνο - υπόβαθρα της οριζοντιογραφίας του δικτύου. Ταυτοποιήθηκαν τα στοιχεία και αφού διορθώθηκαν αναντιστοιχίες με την πραγματικότητα, προέκυψε το τελικό οριζοντιογραφικό μοντέλο του δικτύου. Η εξαγωγή των υψομέτρων βασίστηκε σε υπάρχουσες αποτυπώσεις. Για τους απομακρυσμένους εξωαστικούς κόμβους χρησιμοποιήθηκε και η χωρασταθμική πληροφορία του Google Earth.

Ανάπτυξη μοντέλου προσομοίωσης της υδραυλικής λειτουργίας του δικτύου της ΔΕΥΑΚ… … στοιχεία λειτουργίας του δικτύου Εισήχθησαν ως δεδομένα τα στοιχεία:  των δεξαμενών, όπως ανώτατη και κατώτατη στάθμη και ωφέλιμος όγκος αποθήκευσης.  του εισερχομένου νερού στο σύστημα από όλες τις πηγές.  η συνδεσμολογία των κόμβων και ο καθορισμός των ανοιχτών και κλειστών δικλείδων στους κόμβους.  οι θέσεις των υπαρχόντων συσκευών ρύθμισης της πίεσης όπως και των αντλιοστασίων.

Ανάπτυξη μοντέλου προσομοίωσης της υδραυλικής λειτουργίας του δικτύου της ΔΕΥΑΚ… … η κατανομή των καταναλώσεων στο χώρο Η ΔΕΥΑΚ είχε αποτυπωμένο (με GPS χειρός) το οριζοντιογραφικό στίγμα υδρομέτρων, ενώ περίπου 250 υδρόμετρα δεν ήταν αποτυπωμένα.  Εισήχθησαν οι θέσεις των υδρομέτρων στο μοντέλο και η κατανάλωση οδηγήθηκε από τα υδρόμετρα στους κοντινότερους αγωγούς σε ευθεία απόσταση και από εκεί στον ανάντι και κατάντι κόμβο των αγωγών αυτών σε αναλογία μήκους.  Οι καταναλώσεις των οικισμών τοποθετήθηκαν σημειακά.

Ανάπτυξη μοντέλου προσομοίωσης της υδραυλικής λειτουργίας του δικτύου της ΔΕΥΑΚ… …η χρονική κατανομή των καταναλώσεων  το δίκτυο επιλύθηκε για κάθε μήνα ξεχωριστά.  δημιουργήθηκαν καμπύλες κατανάλωσης στη διάρκεια του 24ωρου βασισμένες στη διεθνή βιβλιογραφία, οι οποίες ταυτοποιήθηκαν και προσαρμόσθηκαν στα δεδομένα της ΔΕΥΑΚ.  Οι καταναλώσεις χωρίστηκαν σε οικιακή κατανάλωση (όπου συμπεριλαμβάνεται και η εμπορική) και πραγματικές απώλειες. Οι χρονικές μεταβολές των καταναλώσεων οφείλονται στην εποχική, εβδομαδιαία και 24ωρη διακύμανση Για την εξαγωγή ορθών ποσοτικών και ποιοτικών αποτελεσμάτων:

Ανάπτυξη μοντέλου προσομοίωσης της υδραυλικής λειτουργίας του δικτύου της ΔΕΥΑΚ… …βαθμονόμηση και επαλήθευση Μετά τη δημιουργία του μοντέλου ακολούθησε η προσπάθεια γεφύρωσης της αναντιστοιχίας των αποτελεσμάτων του μοντέλου με τις μετρήσεις πεδίου. Επιλέχθηκαν 10 σημεία καταγραφής της πίεσης λειτουργίας και 3 σημεία μέτρησης παροχής. Εισήχθησαν τα δεδομένα των μετρήσεων στο λογισμικό και ακολουθήθηκε η αυτόματη βαθμονόμηση.

Ανάπτυξη μοντέλου προσομοίωσης της υδραυλικής λειτουργίας του δικτύου της ΔΕΥΑΚ… …συμπεράσματα Το νέο μοντέλο υδραυλικής λειτουργίας του δικτύου της ΔΕΥΑΚ:  Ενημερώθηκε και επικαιροποιήθηκε με βάση τη σημερινή λειτουργία του δικτύου.  Μπορεί να συνδυαστεί με το υφιστάμενο μοντέλο ArcGIS έτσι ώστε η ενημέρωση του ενός λογισμικού να συγχρονίζεται με το δεύτερο.  Μπορεί να συνδυαστεί με τα στοιχεία που λαμβάνονται από το SCADA, έτσι ώστε να βαθμονομείται αυτόματα σε καθημερινή βάση.  Είναι δυνατόν να γίνουν δοκιμές με εφαρμογή μειωτών πίεσης.  Μπορεί να γίνει βελτιστοποίηση της λειτουργίας των αντλιοστασίων.

Διαμόρφωση Ζωνών Πίεσης και Στεγανών Υποζωνών (DMAs-District Metered Areas) του δικτύου της ΔΕΥΑΚ στην πόλη της Κοζάνης. ΒΗΜΑ 3 ο : Διαμόρφωση DMAs

Διαμόρφωση DMAs του δικτύου της ΔΕΥΑΚ στην πόλη της Κοζάνης… …οι υπάρχουσες στεγανές υποζώνες Στο δίκτυο της ΔΕΥΑΚ υπάρχουν τρεις ζώνες πίεσης. Κατά την τοποθέτηση του συστήματος τηλεελέγχου (SCADA) στο παρελθόν χωρίσθηκε το δίκτυο σε ζώνες παρακολούθησης. Στα σημεία εισόδου του νερού δημιουργήθηκαν περίπου 20 ΤΣΕ (τοπικοί σταθμοί ελέγχου) όπου παρακολουθούνταν τα μεγέθη της παροχής και της πίεσης του νερού. Σήμερα από τις ζώνες παρακολούθησης που δημιουργήθηκαν παραμένουν διαμορφωμένες και αποκλεισμένες υδραυλικά δύο με τρεις. Στην ουσία δηλαδή δεν υπάρχουν στεγανές υποζώνες.

Διαμόρφωση DMAs του δικτύου της ΔΕΥΑΚ στην πόλη της Κοζάνης… …οι προδιαγραφές υλοποίησης των DMAs Η πιο σημαντική πτυχή στη σχεδίαση των DMAs είναι η διασφάλιση του επιθυμητού επιπέδου ποιότητας και ποσότητας παροχής νερού στους καταναλωτές. Οι βασικοί παράγοντες που λαμβάνονται υπόψη είναι: Το μέγεθος της περιοχής και ο αριθμός συνδέσεων των πελατών (1000 με 3000). Το ανάγλυφο του εδάφους. Ο τύπος στέγασης (πολυώροφα ή χαμηλά κτίρια). Οι ιδιαίτερες κατά τόπου απαιτήσεις πίεσης. Ικανότητα πυρόσβεσης. Υφιστάμενες υποδομές (βαλβίδες απομόνωσης). Η DMA θα πρέπει να τροφοδοτείται από μια παροχή και να απομονώνεται υδραυλικά από το υπόλοιπο δίκτυο.

Διαμόρφωση DMAs του δικτύου της ΔΕΥΑΚ στην πόλη της Κοζάνης… …η υλοποίηση των 23 DMAs

Διαμόρφωση DMAs του δικτύου της ΔΕΥΑΚ στην πόλη της Κοζάνη… …συμπεράσματα Η μείωση εισερχόμενου νερού σε %, σε μ3/24h και σε μ3/έτος σε επίπεδο DMA αλλά και συνόλου δικτύου.

Μείωση του μη ανταποδοτικού νερού μέσω διαχείρισης της πίεσης με χρήση μειωτών πίεσης (PRVs). ΒΗΜΑ 4 ο : Μειωτές πίεσης PRVs

Μείωση του Μη Ανταποδοτικού Νερού με τη χρήση PRVs… …οι θέσεις των PRVs στο δίκτυο Εφαρμόστηκαν συσκευές μείωσης της πίεσης (Pressure Reducing Valves PRVs) στις βέλτιστες θέσεις των υποζωνών όπως προέκυψαν από δοκιμές στο μοντέλο

Μείωση του Μη Ανταποδοτικού Νερού με τη χρήση PRVs… …αποτελέσματα DMAs ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ (μ3/ΕΤΟΣ)K-1K-2K-34A4K567M891011A11K A14K 15 A15K ΣΥΝΟΛΟ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΓΗ PRVs PRV PRV PRV PRV PRV PRV PRV PRV PRV PRV PRV PRV PRV PRV PRV PRV PRV PRV

Μείωση του Μη Ανταποδοτικού Νερού με την χρήση PRVs… …συμπεράσματα  Με την θεωρητική υλοποίηση των DMAs και εισαγωγή 18 PRVs στο μοντέλο επιτεύχθηκε μείωση του εισερχόμενου νερού κατά 19,52% ή μ3/έτος.  Με την καθολική εφαρμογή διαχείρισης της πίεσης με μειωτές μεταβλητής πίεσης η μείωση σε εισερχόμενο νερό είναι πιθανό να υπερβεί το 30%.

Τα βήματα που έγιναν και αυτά που απομένουν… Έγιναν: Ψηφιακή επικαιροποίηση αποτύπωσης δικτύου. Υπολογισμός υδατικού ισοζυγίου του δικτύου. Διαμόρφωση υδραυλικού μοντέλου κατάλληλου για διαχείριση πίεσης. Εκπόνηση μελέτης διαχείρισης της πίεσης. Απομένουν: Εφαρμογή της μελέτης διαχείρισης της πίεσης και άλλων πρακτικών μείωσης του μη τιμολογούμενου νερού. Εφαρμογή στο πεδίο (πόλη Κοζάνης) του μοντέλου διαχείρισης. Υπολογισμός υδατικού ισοζυγίου, μοντελοποίηση του δικτύου, μελέτη εφαρμογής διαχείρισης της πίεσης και υλοποίηση διαχείρισης της πίεσης στις ΤΚ Αιανής και Κρόκου του Δήμου Κοζάνης. Τοποθέτηση περίπου 800 AMR σε επιλεγμένες DMAs στην πόλη της Κοζάνης. Εκπαίδευση του υπάρχοντος προσωπικού. Πρόσληψη προσωπικού ειδικά για την οργάνωση και επίτευξη των παραπάνω

Εταίροι 1.(GEO) GeoImaging Ltd / Κύπρος. 2.(DFKI) Μ.Κ.Ο German Research Center for Artificial Intelligence / Γερμανία. 3.(AUTH) Αγρονόμοι Τοπογράφοι Α.Π.Θ / Ελλάδα. 4.(ISOIN) Ιngenierias y Soluciones Informaticas del Sur S.L. / Ισπανία. 5.(SG) Signal Generix Ltd Λεμεσός / Κύπρος 6.(DEYAK) Δημοτική Επιχείρηση Ύδρευσης Αποχέτευσης Κοζάνης / Ελλάδα. 7.(BCC) Ο Δήμος του Μπέρμιγχαμ/ Μ.Βρετανία 8.(HP) Hewlett Packard Espanola, S.L./ Ισπανία 9.(UNIMAS) Πανεπιστήμιο Σαραουάκ/ Μαλαισία H2020-Galileo : L.A.R.A. Στοιχεία Προγράμματος Έναρξη Ιανουάριος 2015 Συνολικός Προϋπολογισμός: ,88 € Προϋπολογισμός ΔΕΥΑΚ: ,50 € Χρηματοδότηση: 70% Ευρωπαϊκή συνδρομή 30% Ίδιοι πόροι Διάρκεια: (24 μήνες) Αντικείμενο ΔΕΥΑΚ: Πιλοτική εφαρμογή της συσκευής στα δίκτυα αρμοδιότητας ΔΕΥΑΚ στην πόλη της Κοζάνης

Το πρόγραμμα LARA θα αναπτύξει μια φορητή συσκευή η οποία θα βοηθάει τους εργαζόμενους στις εργασίες πεδίου. Αυτή η χειροκίνητη, χαμηλού κόστους συσκευή θα περιέχει σύγχρονη τεχνολογία στον τομέα αναγνώρισης θέσης και αισθητήρων (GNSS), επαυξημένης πραγματικότητας (AR) και τρισδιάστατων γεωγραφικών συστημάτων πληροφορίας (3D GIS). Στην πράξη θα καθοδηγεί τους εργαζόμενους στις υπηρεσίες κοινής ωφέλειας γνωστοποιώντας τους τι συμβαίνει κάτω από την επιφάνεια του εδάφους, σαν μια «ακτινογραφία» η όποια θα απεικονίζει σε πραγματικό χρόνο και χώρο τα υπόγεια δίκτυα υποδομών H2020-Galileo : L.A.R.A.

Κύκλος αστικού νερού-ενέργειας: από την πηγή στον τελικό καταναλωτή και επιστροφή στο περιβάλλον – ΚΥΚΛΟΣ ΝΕΡΟΥ- ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Urban water-energy cycle: from its source to its end-users and back to the environment – WATENERGY CYCLE) Εταίροι 1.Η Δημοτική Επιχείρηση Ύδρευσης και Αποχέτευσης Λάρισας (ΔΕΥΑΛ) ως επικεφαλής εταίρος – Ελλάδα 2.Η Ειδική Γραμματεία Υδάτων, Υπουργείο Περιβάλλοντος και Ενέργειας ως εταίρος – Ελλάδα. 3.Η Δημοτική Επιχείρηση Ύδρευσης και Αποχέτευσης Κοζάνης (ΔΕΥΑΚ) ως εταίρος - Ελλάδα. 4.Το Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ως εταίρος – Ελλάδα. 5.Η Δημοτική Επιχείρηση Ύδρευσης της Κορυτσάς ως εταίρος – Αλβανία 6.Το Συμβούλιο Υδατοπρομήθειας Λευκωσίας ως εταίρος – Κύπρος 7.Η Εθνική Ένωση Επιχειρήσεων Ύδρευσης της Βουλγαρίας ως Παρατηρητής – Βουλγαρία 8.Η Δημοτική Επιχείρηση Ύδρευσης και Αποχέτευσης του Δήμου Πρίλεπ (Vodovod Prilep) ως εταίρος – ΠΓΔΜ Στοιχεία Προγράμματος Συνολικός Προϋπολογισμός: ,00 € Προϋπολογισμός ΔΕΥΑΚ: ,00 € Χρηματοδότηση: 85% Ευρωπαϊκή συνδρομή 15% Εθνικοί πόροι Διάρκεια: 24 μήνες Στόχος: η βιώσιμη διαχείριση των υδατικών πόρων

1.Αύξηση της χρήσης καινοτόμων τεχνολογιών για την ολοκληρωμένη διαχείριση των υδατικών πόρων, συμπεριλαμβανομένης της ενεργειακής αποδοτικότητας της αλυσίδας διαχείρισης πόσιμου νερού. 2.Αύξηση της αποδοτικότητας της χρήσης του νερού μέσω της μείωσης του μη ανταποδοτικού νερού και της μείωσης της κατανάλωσής του. 3.Ανάκτηση ενέργειας μέσω της προμήθειας και εγκατάστασης συσκευών παραγωγής ενέργειας στο δίκτυο ύδρευσης. 4.Ανάπτυξη ικανοτήτων για την ανακύκλωση του νερού και συγκομιδή βρόχινου νερού, ώστε να χρησιμοποιείται για το πότισμα δημόσιων χώρων πρασίνου (π.χ. πάρκα, δρόμους, πλατείες, κήπους κλπ) και για τις λειτουργικές ανάγκες των επιχειρήσεων ύδρευσης. 5.Εφαρμογή μεθοδολογίας μείωσης της τρωτότητας των συστημάτων διαχείρισης υδατικών πόρων σε συνάφεια με τις εκάστοτε συνθήκες κλιματικής αλλαγής. Στόχοι της πρότασης…

Η εμπειρία της ΔΕΥΑΚ από τη συμμετοχή στα προαναφερόμενα προγράμματα και τη συνέχειά τους κρίνεται απολύτως θετική αφού κατάφερε να ανταποκριθεί με επιτυχία στις απαιτήσεις εξειδικευμένων ευρωπαϊκών προγραμμάτων και να αποκομίσει σημαντική εμπειρία λόγω της συνεργασίας με εταιρίες ύδρευσης μεγάλων πόλεων, ανώτατα εκπαιδευτικά ιδρύματα και εταιρείες του χώρου καθώς και να γίνει κοινωνός άμεσα εφαρμόσιμης και ανταποδοτικής τεχνολογίας και επιστημονικής γνώσης. Με δεδομένη την αρνητική οικονομική συγκυρία της χώρας μας ενισχύεται ακόμη περισσότερο η στρατηγική επιλογή της ΔΕΥΑΚ για ανταλλαγή τεχνογνωσίας και συνεργασία, στοχευμένες και άμεσα ανταποδοτικές επενδύσεις με χρήση τόσο τεχνολογικά εξελιγμένων όσο και χρηματοοικονομικά βιώσιμων επιλογών και γνώμονα πάντα το συμφέρον του πολίτη της Κοζάνης και την περιβαλλοντική αειφορία. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ

Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας ΕΔΕΥΑ - ΔΕΥΑΛ «Ενιαία εφαρμογή υδατικού ισοζυγίου και αξιοποίηση των νέων τεχνολογιών στα δίκτυα των ΔΕΥΑ» Λάρισα 7-8 Απριλίου 2016