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Emergencias: Prevención, preparación, y respuesta

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La salud de la población es una preocupación primaria de las utilidades del agua

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La salud de la población es una preocupación primaria de las utilidades del agua, si las demandas de agua son típicas (las demandas diarias) o un acontecimiento fuera de lo común ocurren y amenazan a la fuente continua, segura de agua potable. Las utilidades del agua se deben preparar para responder a las emergencias antes de que ocurran, y aquí es donde el modelado hidráulico puede ser particularmente útil.

Los departamentos de las operaciones de utilidades del agua confían típicamente en un control de supervisión y un sistema de adquisición de datos (SCADA) para supervisar la red del agua, pues los datos de SCADA proporcionan una foto de qué está ocurriendo actualmente en el circuito de agua. Sin embargo, la confianza únicamente en datos de SCADA se limita porque no puede interpolar entre los puntos medidos o ver qué sucederá en el futuro.

Un modelo SCADA-hidráulico integrado puede prever qué sucederá en el circuito de agua cuando ocurre un acontecimiento fuera de lo común. Puede no sólo proporcionar una comprensión exacta y clara de cómo el sistema actual se comporta, pero puede también simular diversas alternativas para identificar la respuesta de emergencia óptima.

La tarea de la preparación para y de la respuesta a las emergencias no es fácil, las utilidades están tomando tan cada vez más este acercamiento de leveraging las fuerzas de SCADA y del modelado hidráulico para hacer mejores planes de la respuesta de emergencia. La dificultad en la preparación de planes de la respuesta de emergencia es que la respuesta diferenciará dependiendo del tipo de emergencia que siga. El único denominador común con la respuesta a los diversos tipos de emergencias es que las utilidades intentarán minimizar la interrupción a los clientes.

La mayoría de las utilidades del agua tienen ya un modelo hidráulico de su sistema que utilicen para el planeamiento y el diseño. A partir de ese punto, construir un modelo en tiempo real para el uso en operaciones no es difícil.

Identificación de activos vulnerables para limitar su fracaso

Antes de preparar para un plan de la respuesta de emergencia, es buena práctica de mantenimiento dar prioridad a renovaciones del tubo y de activo para atenuar el riesgo de fracaso de la infraestructura (imprevisto por definición). El modelado hidráulico ayudará a encontrar los tubos y las instalaciones que son los más vulnerables.

Un análisis de criticalidad en un agua que modela software ayuda a modeladores a identificar los elementos más críticos: el usuario puede cerrar los segmentos individuales del circuito de agua y determinar

impacto en funcionamiento de sistema como el flujo, el volumen, o los déficits de la presión, para cada caída del sistema del segmento. El agua de Barwon, el proveedor regional más grande de Victoria, Australia del agua, condujo este tipo de análisis. La organización quiso optimizar decisiones de gestión de activos y mejorar el servicio de atención al cliente limitando el número de clientes afectados por interrupciones de fuente planeadas e imprevistas. Los soldados enrollados en el ejército-WaterGEMS integrados del agua de Barwon modelan exactitud mejorada identificando las tuberías críticas y evitando la identificación manual de tubos críticos.

Los resultados del análisis de criticalidad se pueden entonces alimentar en una capacidad de modelado hidráulica que optimice el reemplazo y la rehabilitación de los tubos de la red de distribución. Por ejemplo, las capacidades completas de la renovación del tubo ayudan a ingenieros a identificar los tubos para la renovación alineando los tubos de malo-ejecución basados en su año de instalación, los materiales de la construcción, la historia de la rotura del tubo, y el funcionamiento hidráulico bajo diversos apremios. Con este proceso de clasificación, ayudas de modelado hidráulicas asegurar confiabilidad de sistema a largo plazo disminuyendo roturas del tubo, salida, ingresos perdidos, y caídas del sistema, y asegurar capacidad adecuada. Con un programa dinámico de la renovación del tubo, el fracaso de la infraestructura es menos probable; sin embargo, porque el circuito de agua no puede ser el 100 por ciento de confiable, las utilidades del agua con un programa de la renovación todavía necesitan ser preparadas para manejar emergencias.

Cierres de manejo

Los cierres pueden suceder por diversas razones, de problemas del mantenimiento a los acontecimientos imprevistos. Un cierre no significa siempre tomar un solo tubo fuera de servicio. En lugar, un cierre quita un segmento del sistema de distribución, que es limitado por las válvulas, de servicio. El modelado de un cierre debe tomar en la consideración las ubicaciones exactas de válvulas.

La portilla Mott MacDonald manejó un cierre de esta manera. Realizó los análisis hidráulicos para el agua de DC en Washington, C.C., los E.E.U.U. para identificar fuentes alternativas de la fuente y para prever caídas del sistema potenciales antes de quitar una arteria principal de la transmisión para la rehabilitación. Los análisis de criticalidad permitieron que la portilla Mott MacDonald identificara los escenarios que podrían dar lugar a porcentajes de disponibilidad aceptables y a permitir al agua de DC desarrollar respuesta de emergencia y planes de contingencia.

Respuesta a un fuego

Dependiendo del tamaño del fuego y de la capacidad del sistema de distribución, las demandas del fuego pueden afectar seriamente el funcionamiento del sistema. Las limitaciones en el bombeo y la capacidad aflautada pueden empeorar a bomberos. Sin embargo, hay algunas modificaciones en la operación de sistema que puede aumentar flujos del fuego. El cambio más obvio está omitiendo ajustes normales del control y está dando vuelta en las bombas adicionales. Dependiendo de instalar tubos capacidad, girar una bomba adicional puede producir un aumento significativo en flujo en la mayoría de los casos. El modelo hidráulico puede calcular el cambio en flujo antes de girar la segunda bomba.

Proporcionando fuentes de agua adicionales abriendo conexiones con las áreas medidas distrito vecino (DMAs), las zonas de presión, o los circuitos de agua vecinos pueden mejorar perceptiblemente flujos del fuego. El modelo puede dar una estimación cuantitativa del flujo adicional disponible para el fuego de estas fuentes.

Evitando que el agua salga de la zona de presión con el fuego temporalmente apagando las bombas

a zonas más altas o a válvulas manorreductoras de cierre (PRVs) bajar zonas puede hacer más agua disponible para el fuego si esas zonas tienen almacenamiento, pero es el mejor utilizar el modelo para comprobar los impactos antes de apagar las bombas.

Salt Lake City, Utah, los E.E.U.U. siguió este procedimiento al evaluar su sistema de distribución para cumplir requisitos actuales del servicio del flujo del fuego. Usando software de análisis de red de distribución de agua, la ciudad determinó qué tubos necesitaron substituir e identificó donde poner las válvulas de control y las zonas de presión. Con este análisis, la ciudad ayudó a alza el flujo disponible del fuego y proporcionar de alta presión para muchos clientes.

Restauración de poder

Los fallos eléctricos pueden afectar seriamente la capacidad de bombeo de un circuito de agua. Dependiendo del grado espacial de la caída del sistema y de la duración prevista, los operadores pueden tomar una variedad de medidas para minimizar los impactos adversos. Determinado la cantidad de agua en almacenamiento al inicio de la caída del sistema y la capacidad del poder de reserva, el operador pueden utilizar el modelo hidráulico para estimar cuando la fuente correrá hacia fuera y qué porción del sistema de distribución será afectada primero.

Si el fallo eléctrico se aísla a una parte de las estaciones de bombeo en el sistema, las modificaciones en las operaciones de las otras estaciones de bomba pueden minimizar los impactos adversos. El operador quiere generalmente aumentar el bombeo hacia la zona de presión sin poder y la disminución que bombea lejos de la zona de presión sin poder. El modelo se puede utilizar para estimar la eficacia de este tipo de estrategia.

Si la caída del sistema es suficientemente larga que hace los tanques drenar, medidas más drásticas se pueden tomar, por ejemplo el torneado en pozos de reserva, moviéndose en generadores portátiles, o interconexiones de apertura con utilidades vecinas. La eficacia de estas medidas se puede evaluar con el modelo. Si no previenen la pérdida de presión, el modelo puede indicar las vecindades que perderán la presión y las áreas donde los petroleros o el agua embotellada del agua se pueden desplegar para la mayoría de la ventaja.

Sabesp utilizó este tipo de acercamiento cuando su estación de bomba de Jardim DA Conquista perdió poder. Aproximadamente 240.000 personas en Sao Paulo, el Brasil permanecían sin el agua durante la noche. Para solucionar este problema, Sabesp simuló las condiciones hidráulicas con un modelo y definió una solución rentable. El software de análisis ayudó disposiciones de la bomba de la prueba de la organización a las nuevas y determina cuando las bombas llenarían el depósito nuevamente construido.

Respuesta a una contaminación

Al planear una respuesta a una contaminación, es que las utilidades del agua visualizan donde agua contaminada crucial puede viajar y evaluar esta contaminación-extensión de diversas fuentes. Los impactos de la contaminación pueden ser minimizados si el sistema es limpiado con un chorro de agua abriendo las bocas de riego, pero es importante limpiar con un chorro de agua en la ubicación del penacho del contaminante. Si se limpia con un chorro de agua la boca de riego incorrecta, puede descargar la buena agua y separar el penacho. Si una estimación razonable de la posición inicial del penacho del contaminante está disponible, el modelo puede identificar donde será localizado más adelante para decir al operador que las bocas de riego a fluir.

Cuando ocurre una contaminación seria, los modelos hidráulicos crearon en los usos de modelado hidráulicos de Bentley se pueden exportar a menudo como “iModel” para la visualización fácil de áreas problemáticas en una tableta. Esta capacidad permite a operadores identificar rápidamente a clientes afectados en casi en tiempo real y lograr la información útil calculada por el modelo, tal como presión o concentración, mientras que en el campo.

Resumen

Durante situaciones de emergencia o en planificación de emergencia, los operadores necesitan tomar la decisión informada en cómo responder. Pueden confiar en experiencia, junto con una cierta conjetura, o pueden utilizar su modelo hidráulico más exacto estimación el impacto de las diversas medidas de la respuesta. El modelo hidráulico esencialmente da a operadores de sistema de distribución la visión de la radiografía en qué está ocurriendo actualmente dentro de los tubos y de la capacidad razonablemente de predecir lo que sucederá basado en opciones de la solución posible. La integración de la operación del modelado y de sistema ahora es la solución actual y óptima.