În domeniul gestionării infrastructurilor de alimentare cu apă, cercetarea academică joacă un rol esențial în dezvoltarea unor soluții eficiente și sustenabile. În fiecare an, doctoranzi din întreaga lume studiază aspecte critice ale distribuției apei, analizând pierderile, eficiența energetică, monitorizarea sistemelor și impactul materialelor asupra calității apei. Din păcate, multe dintre aceste studii rămân în mediul academic și nu ajung să fie implementate pe scară largă de către operatorii de apă.

Un exemplu de cercetare aplicabilă îl reprezintă teza de doctorat a dr.ing. Florina-Daniela Lăpădatu, care oferă soluții practice pentru îmbunătățirea rețelelor de alimentare cu apă, având la bază studii asupra reabilitării infrastructurilor existente, utilizarea sistemelor SCADA pentru monitorizare și reducerea pierderilor prin optimizarea presiunii și a diametrelor conductelor. Aplicarea acestor soluții ar putea aduce beneficii semnificative, atât în ceea ce privește reducerea costurilor operaționale, cât și în creșterea fiabilității serviciilor de apă.

Pentru companiile de apă, valorificarea acestor cercetări ar putea reprezenta un pas important spre modernizarea sistemelor de distribuție și atingerea standardelor impuse de legislația europeană. O mai bună colaborare între mediul academic și operatorii de apă ar putea accelera adoptarea soluțiilor inovatoare, cu impact direct asupra eficienței și sustenabilității serviciilor de alimentare cu apă.

 

DESCARCA DE AICI TEZA

PREZENTARE TEZA

 

Rezumatul tezei de doctorat

Teza de doctorat intitulată „Contribuții privind îmbunătățirea rețelelor de alimentare cu apă”, realizată de Lăpădatu Florina Daniela sub coordonarea profesorului Alexandru Mănescu, analizează și propune soluții pentru optimizarea rețelelor de distribuție a apei potabile, în special din perspectiva siguranței în exploatare, eficienței energetice și reducerii pierderilor de apă.

Obiective principale:

  • Creșterea siguranței și reducerea riscurilor în sistemele de alimentare cu apă.
  • Aplicarea unor metode științifice pentru reabilitarea și modernizarea rețelelor de distribuție.
  • Implementarea unor soluții tehnologice avansate, inclusiv utilizarea sistemelor SCADA pentru monitorizare și control.
  • Reducerea costurilor operaționale și a pierderilor de apă prin optimizarea diametrelor conductelor și a presiunii din rețea.
  • Analiza impactului materialelor conductelor asupra calității apei și durabilității infrastructurii.

Structura tezei:

  1. Introducere – Contextul general, importanța optimizării rețelelor de apă în raport cu cerințele Uniunii Europene și tendințele actuale în domeniu.
  2. Rețeaua de distribuție – Clasificare, materiale utilizate, probleme legate de deteriorarea conductelor și condițiile generale de funcționare.
  3. Dimensionarea și verificarea rețelei – Metode hidraulice utilizate, ecuațiile specifice și problemele generale ale distribuției apei.
  4. Utilizarea EPANET pentru modelare – Integrarea programului EPANET în analiza rețelelor și utilizarea extensiei EpaCAD.
  5. Starea rețelelor de distribuție din România – Studiu asupra infrastructurii existente, corelația dintre presiune și pierderile de apă și analiza consumului real.
  6. Studii de caz – Evaluarea rețelelor de distribuție ale orașelor C. și F., identificarea principalelor probleme și propunerea unor soluții de optimizare.
  7. Implementarea sistemelor SCADA – Avantajele monitorizării digitale și analiza fazelor de implementare a sistemelor SCADA pentru controlul și optimizarea distribuției apei.
  8. Concluzii și recomandări – Strategii de reabilitare a rețelelor, necesitatea organizării în districte contorizate (DMA-uri), utilizarea senzorilor de presiune și adoptarea unor metode moderne de reducere a pierderilor.

Contribuții și rezultate principale:

  • Optimizarea rețelelor prin reabilitarea unor trasee critice a condus la o reducere a pierderilor de apă cu peste 1 milion mc/an.
  • Implementarea modelării hidraulice a permis reducerea numărului de avarii și îmbunătățirea eficienței sistemului.
  • Studiile asupra utilizării SCADA au arătat că monitorizarea în timp real permite intervenții mai rapide și gestionarea eficientă a resurselor de apă.
  • Reabilitarea rețelelor prin înlocuirea materialelor vechi și utilizarea unor diametre optimizate a dus la reducerea consumului specific de energie.

Teza propune o abordare integrată pentru modernizarea infrastructurii de alimentare cu apă, combinând metode clasice de analiză hidraulică cu soluții tehnologice moderne pentru eficientizarea consumului și reducerea pierderilor.

 

TEZA DOCTORAT

Concluzii privind analiza rețelelor de distribuție a apei potabile

Această cercetare a analizat comportamentul a două tipuri de rețele de distribuție a apei potabile – una bazată pe pompare și alta gravitațională – în diferite scenarii operaționale, inclusiv scăderea numărului de locuitori și reducerea consumului de apă. Studiul a evidențiat impactul acestor modificări asupra pierderilor de apă și degradării conductelor.

Principalele concluzii:

  1. Modelarea hidraulică cu EPANET permite analiza detaliată a rețelelor de distribuție, oferind rezultate similare cu măsurătorile din teren, ceea ce facilitează luarea deciziilor tehnice.
  2. Creșterea presiunii în rețea cu 10 mCA determină o reducere a duratei de viață a conductelor cu aproximativ 5 ani, accelerând procesele de îmbătrânire și coroziune.
  3. Pierderea de apă prin fisurile existente crește cu aproximativ 8% la o creștere a presiunii cu 10 mCA, ceea ce demonstrează importanța controlului presiunii pentru reducerea pierderilor.
  4. Reabilitarea parțială a rețelei ca etapă în cadrul unui proces mai amplu de modernizare este o strategie eficientă, contribuind la reducerea pierderilor de apă, a costurilor de energie și a investițiilor necesare.
  5. Analiza impactului avariilor asupra rețelei permite îmbunătățirea siguranței în exploatare și optimizarea consumului specific de energie.
  6. Optimizarea conectării rețelei la rezervor (sau la stația de pompare) prin utilizarea a două conducte de legătură în puncte strategice îmbunătățește funcționarea sistemului și reduce consumul de energie.
  7. Organizarea rețelei pe districte (DMA – District Metered Areas) reprezintă o soluție eficientă pentru asigurarea fiabilității sistemului, în special pentru consumatorii critici, precum spitalele.

Aceste concluzii evidențiază importanța unui control atent al presiunii, utilizarea modelelor hidraulice pentru optimizare și implementarea unor strategii graduale de reabilitare pentru creșterea eficienței rețelelor de distribuție a apei potabile.