Введение к работе
Актуальность работы. В стратегии развития Республики Казахстан до 2030 года основной целью определено повышение уровня благосостояния и жизни народа.
Современный этап развития общества настоятельно требует дальнейшего повышения качества обслуживания населения, что неразрывно связано с развитием и совершенствованием различных инженерных систем - электроснабжения, теплоснабжения, водоснабжения, водоотведения, газоснабжения. Надежность их функционирования является одним из основных условий повышения уровня жизни народа и благоустройства населенных пунктов, а также бесперебойной работы всех народнохозяйственных объектов страны. Важность повышения надежности современных сложных систьем водоотведения (СВ), объясняется огромішм ущербом, который может быть нанесен народному хозяйству и окружающей среде при отказах СВ.
Как известно, системы водоотведения относятся к категории систем массового обслуживания. Большие средства, выделяемые государством на эти системы, могут быть использованы рационально, с максимальной эффективностью только при условии строительства технически совершенных систем необходимого качества надежности, и организации их правильной эксплуатации.
Отсутствие единой методики, исключительной сложности, неоднородности и переменчивости функциоїшрования СВ до настоящего времени не обеспечивали надежность ВС, что не соответствовало нужным темпам развития этих систем.
Решение задач по надежности всей системы водоотведения является методически исключительно сложным. Поэтому, используя возможности
1 расчленения больших систем на подсистемы и узлы, правомерно исследование вначате отдельных узлов и элементов таких систем с последующим переходом к более сложным системам.
Из всех перечисленных элементов подсистем СВ наибольший объем работ и трудозатрат на строительство и их эксплуатацию, как известно, приходится на вбдоотвбдящую сеть (ВС) и сооружений на ней. Это обуславливает необходимость первоочередного анализа и исследования ее работы.
Объектами исследования служили фуіпеционирующие ВС городов Тараза и Шымкента. Актуальность настоящих исследований определяется еще тем, что названные города расположены в сейсмоопасной зоне.
Цель работы является разработка научно обоснованных рекомендаций, обеспечивающих надежность водоотводящих сетей в городах Южного Казахстана. Для реализации поставленной цели в работе определены следующие основные задачи:
анализ нарушений нормальной работы ВС;
классификация этих нарушений (отказов);
определение показателей надежности ВС и установление общих закономерностей отказов и их восстановление;
получение математических зависимостей для определения параметра -потока отказов и времени восстановления в зависимости от диаметра, уклона и материала труб ВС;
разработка методики по повышению надежности элементов ВС в сейсмичных районах Казахстана;
- определение численных значений показателей надежности ВС.
Научная новизна работы:
- приведена классификация отказов водоотводящих сетей и ее от
дельных элементов;
- установлены законы распределения времени между отказами во-доотводящих сетей;
установлена взаимосвязь законов распределения отказов от ощутимых и неощутимых землетрясений;
получены зависимости параметра потока отказов водоотводящих сетей от надежности для опгималышх диаметров, уклонов и в зависимости от материала труб;
получены зависимости параметра потока отказов ВС от надежности с учетом атмосферных осадков;
установлены законы распределения времени восстановления отказов водоотводящих сетей и ее отдельных элементов;
- установлена связь между строительными затратами и эксплуата
ционными издержками в зависимости от уровня повышения надежности
водоотводящих сетей.
Достоверность результатов. Основным материалом , на котором основывается настоящее исследование, являются эксплуатационные данные 1987-1992 г.г. об отказах ВС городов Шымкент и Тараз, которые проанализированы в сравнении с известными данными по городам Москва, Ташкент, Душанбе. Фундаментальной теорией, положенной в основу этих исследований, является общая теория надежности и различные её приложения, в частности исследования надежности систем водоснабжения, теплоснабжения, гидромелиоративных систем и др.
Практическая ценность работы.
предложены номограмма и зависимости для расчета оптимальных диаметров, уклонов и материала труб от степени надежности водоотводя-щей сети;
предложена методика оценки надежности насосных станций на водоотводящей сети;
- предложена методика по повышению надежности элементов во-
доотводящей сети в сейсмичных районах Южного Казахстана;
- предложена методика оценки надежности ВС с учетом атмосфер
ных осадков;
- предложена методика оценки экономической эффективности по
вышения надежности ВС.
Внедрите результатов. Результаш исследование їі^;іс"20вчньі Управлением «Водоканал» г.г. Шь:г,'кент, Тараз в проеюал раен/ж-сния. реконструкции ВС и на практике эксплуатации ВС.
На защиту выносится:
установление обнтсх законов распределения вп~мехги -жду отказами и времени восстановления отдельных элементов водоотводяї'дей сети на основании статистических данных об отказах;
математические зависимости параметра потока отказов водоотво-дящих сетей от надежности для определения оптимальных диаметров, уклонов и материала труб;
экономический эффект от повышения надежности водоотводящей сети в процессе ее эксплуатации.
Апробация работы. Материалы, изложенные в диссертационной работе, были доложены на научно-технических конференциях Казахского химико-технологипеского института (1990), Жамбылского гидромелиора-тивно-строительного института (1991), на научно-технических Советах Шымкентского водоканала (193У, 1990), Жамбылского водоканала (1991), на научных семинарах ЮКО НАН РК (1995), на Международной конференции в г. Кызылорда (1997).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 10 научных статей и выпущены Рекомендации в виде технических условий по определению комплексных показателей надежносш отдельных
5 элементов водоотводящих систем, рассчитанные на проектировщиков и
эксплуатациошгаков водоотводящих систем.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения изложена на /.Тб страницах, в том числе Q страниц тексга, содержит 38 рисунков, 32 таблиц и 2-х приложений. Список использованной литературы включает 101 наименование, в том числе 9 иностранных.