ПОДРОБНА ПРОГРАМА ЗА ВЪЗСТАНОВЯВАНЕТО НА ВОДОСНАБДИТЕЛНАТА СИСТЕМА

Целите са две.

Първо, да се развие идеята поставена в Идейния Доклад до етап окончателен проект включително изготвянето на подробни чертежи и Проектосметки (Фаза 1) и

Второ: да се определят възможностите за по-нататъшно развитие на водоснабдителната мрежа въз основа на изпълнените, под Фаза1 работи (Фаза 2).

Подробния проект и за двете фази на работа, би трябвало да е подкрепен от построяването на Хидравличния Модел.

Изискванията за Фаза 1 могат да се обобщят както следва:-

• 
  Да се подобри значително работата на съществуващата мрежа чрез замяна на остарели водопроводи в лошо състояние, и по специално азбесто-циментовите (АЦ), стоманените, тези от поцинкована стомана и др.
  
• 
  Замяната на структурно повредени и проблемни тръби, значително ще намали загубите при водоразпределението и съответните експлоатационни разходи.
  
• 
  Подобряване работата на мрежата чрез монтиране на нови спирателни и пожарни кранове.
  
• 
  Инсталирането на разходомери за да се позволи извършването на баланс на водата и да се въведе „Управление на водоподаването и отчитане на потреблението” (УВОП).
  
• 
  Подобрение на качеството на водата чрез въвеждане на напречни връзки за сключване на мрежата и свеждане до минимум броя на „глухите отклонения”.
  
• 
  Замяната на домовите отклонения и водомерите с цел намаляване на загубите в бъдеще и подобряване на отчитането на консумацията.
  
• 
  Да се ограничи налягането в мрежата до 6 бара и да се повиши налягането на водата, така че тя да достига до последните етажи на блоковете в горната част на града.
  

• 
  Проектиране на потреблението.
  
• 
  Преглед на действието на системата, за да се осигури, че бъдещото търсене може да бъде задоволено.
  
• 
  Действието на водоснабдителната мрежа, може да се оптиимизира в бъдеще чрез допълнителни работи в рамките на бъдещ договор, който да се финансира от Българските власти.
  

Постоянното население за 2005г. се основава на данни от скорошно преброяване на населението. Разпределението е в съответствие с плановете получени от Общината. Цифрите за туристите също се базират на данни получени от Общината. Разпределението е свързано особено с вилните зони и включва долната част на града, областта на пристанището и вилната зона. Годишните нараствания са приложени за да се определи проектното население през 2022, т.е. след завършване на възстановителните и удължителни работи. Прогнозата за водното потребление, също бе завършена и предполага значително намаляване на течовете и на консумацията на глава от населението, след завършване на строителните работи по Фаза1.

Таблица 3 обобщава цифрите на проектното население за текущата година и проектната година.

Таблица 3: Цифри за ръста на населението

Компонент население	Постоянно	Туристи	Общо
2005	14000	10000	24000
2022	14000	16000	30000

Чертеж 6.2.1.1: Проектно население


1.15.2Предвиждано водно потребление

Тук, както и по-горе, е представен подробен преглед на водната консумация за годините между 2005г (базисна година) и 2022г (проектен хоризонт). Бяха определени отделни цифри за зимното и лятното потребление на вода. Крайната цифра обхваща следните компоненти:-

• 
  Местно потребление на база население и потребление на глава от населението.
  
• 
  Промишлени, търговските и обществени нужди.
  
• 
  Разпределителни загуби.
  

Средната консумация на глава от населението, спрямо постоянното население за 2005г., бе получена от проучвания на потока, извършени през Ноември 2005г., като част от този проект. Еквивалентна цифра бе съгласувана с Общината за туристите. И двете цифри са проектирани на база „Управление на подаваните водни количества и отчитане на потреблението (УВОП)”, което ще се изпълнява от ВиК Балчик в бъдеще.

Проучванията на потока проведени през 2005г показаха текущи нива на неотчетена вода (UFW) между 65 и 75% от водата във водоснабдяването. Възможно е част от нея да са неизвестни “незаконни” ползватели но по-голямата част вероятно е ззагуби по разпределителната система. Предполага се, намаляване на течовете до 40% през 2009 г. след завършване на проекта за възстановяване на главните водопроводи. Приема се, последващо намаляване до 35% след нарастващото откриване на течове и възстановяване. Възможно е течовете да намалеят още през следващите години, но за проектни цели се приема цифрата от 35 %, като постоянна величина.

Ще има също значително намаление на консумацията на глава от населението, след въвеждането на „УВОП” от ВиК Балчик, както е описано по-долу.

Нуждата от дългосрочно планиране, за да се гарантира, че капацитета за водоснабдяване е достатъчен за да посрещне нуждите на потреблението през годината и през пиковия, летен сезон, е отдавна призната от водните компании. Баланса търсене-предлагане е повлиян и от двата водни фактора възможност за доставяне и икономически целесъобразно пречистване и разпределение на водата. По тази причина, е важно във всяко инвестиционно планиране, да се обмислят начини, за управление на потреблението, така че да се определи икономически най - изгодното решение.

Водното търсене и предлагане обхваща три основни елемента, а именно местно население, не местно население и течове. Първите два елемента зависят от множество фактори, включително демографски промени, отчитане, цени, климатични промени и икономически растеж. Течовете зависят основно от състоянието на тръбопроводите и налягането. Еднакво важно, освен проектирането на тези елементи, е и поддръжката на ифраструктурата и контрола на потреблението в бъдеще, за да се осигури доброто състояние на системата.

Естествено всички мерки не могат да бъдат внедрени наведнъж. Схемите са скъпоструващи, отнемат време и са подредени в съответствие с наличните средства и приоритетност. Настоящия проект представя ключовите елементи на работа включително:-

• 
  Проектирането на водното търсене и предлагане, съобразено с демографските промени, отчитането и намаляване на течовете.
  
• 
  Възстановяване/замяна на главните водопроводи, които са в лошо състояние.
  
• 
  Управление на потреблението, чрез повишено и подобрено отчитане.
  
• 
  Подпомагане за намаляването на течовете, чрез усъвършенстване на управлението на налягането.
  
• 
  Въвеждане на мониторинг върху течовете и контрол чрез идентификация на областите с квартални водомери.
  
• 
  Цялостно подобрение на действието на системата в бъдеще, чрез рационализация/оптимизация.
  
• 
  Повишената употреба на водоспестяващи уреди, като перални, съдомиялни и др. които ще бъдат закупувани от потребителите, като резултат от повишения жизнен стандарт.
  

Няма признаци на значително развитие на промишлеността в бъдеще. Така или иначе бе приложено умерено увеличение от 2% годишно. Увеличение от 1% годишно бе приложено за потребление на институциите, с оглед предложените в бъдеще подобрения в промишления сектор.

Обобщение на потреблението за текущата (2005г.) и проектната 2022г. са дадени в Таблица 8 долу, а подробно представяне на прогнозното търсене за проектния период е направено в Анекс Е.

Таблица 4: Прогноза за потреблението

Компонент потребление	Дневно потребление (м3/ден)
	2005	2022
Местни жители	2,520	1,960
Туристи	3,000	3,520
Промишленоно/търговско	1,236	1,502
Загуби	65%	35%
Общо (Зима)	10,731	5,326
Общо (Лято)	19,303	10,742

Както може да се види от таблицата горе, общото дневно потребление, ще бъде намалено почти наполовина от 2005г. до 2022г. въпреки 60% увеличение на потреблението през летния сезон с идването на туристите. Това може да бъде обяснено, не само с намалявана на загубите при разпределение от 65% на 35%, но и с въвеждането на „УВОП”, както е описано по-горе.

Подробните проекти на предложената водоснабдителна мрежа бяха изготвени в съответствие със Българските стандарти, главно Наредба No 2 (от 22 Март 2005г, „За проектиране, изграждане и експлоатация на водоснабдителни системи”), която регулира следните проектни критерии:

• 
  Дневна консумация.
  
• 
  Минимално и максимално налягане (т.е от 2 – 6 бара).
  
• 
  Мрежова структура.
  
• 
  Категории на водоснабдителна система.
  
• 
  Минимални диаметри на тръбите (т.е. 90 мм).
  
• 
  Минимално земно покритие върху тръбите (т.е 1,50 м).
  
• 
  Домови отклонения и др.
  

В подкрепа на проектната работа, бе извършено изграждане на хидравличен модел на съществуващата мрежа. Модела бе използван, за да се оцени действието на съществуващата мрежа и да се определят нуждите за бъдещо развитие. По-долу следва обобщение на процеса.

Изграждането на модела може да бъде описано в пет основни етапа:

1. 
   Опознаване на системата, което включва разговори с ВиК и посещения на място за определяне на действието на системата и означаването на проблемните области.
   
2. 
   Събиране на данни, включително сверяване на данните за инфраструктурата – диаметър на тръбите, данни за надземните съоръжения и данни за консумацията. Това позволи въвеждането на мрежови данни в структурата на модела.
   
3. 
   Проучване на потока и налягането, извършено от Pöyry Environment за да се определят размерите на ключови места в мрежата.
   
4. 
   Анализ на данните и определяне на потреблението.
   
5. 
   Мащабиране на модела.
   

Проучването на потока и налягането бе извършено през Ноември 2005. Монтираното оборудване включваше седем ABB водни проби в комплект с рекордери на данните за налягането и потока и 20 логера за измерване на налягането. Мониторите за засичане на водното количество, бяха инсталирани в седем извода на клоновете излизащи от главния тласкателен водопровод. Пробите бяха оставени на място 7 дни на седем извода по клоновете от главния тласкателен водопровод. Това позволи измерването на потока във всички връзки в града от тласкателния водопровод. Бяха монтирани логери за измерване на налягането в долната и горната зони за постигане на минимум покритие на 200 имота от една точка.

Измерването на потоците позволи определянето на пет зони на потребление в рамките на разпределителната мрежа както е показано в Таблица 5 долу. Показани са също анализите на данните за всяка от потребителските зони. Неотчетената вода (UFW) бе изчислена посредством минималния нощен поток установен, като принципно нощно потребление.

Таблица 5: Данни от проби на място за дневната консумация

Мащабирането на модела на горната област (кв.„Левски”) бе завършено задоволително с малки настройки на показателите за грапавост необходими за изглаждане на налягането с едно голямо изключение. Долната част на града създаде повече трудности. В някои области бе постигнато разумно мащабиране, но множество аномалии бяха открити отчасти поради неопределеността на границата между зоната с ниско ниво и зоните с управляване на налягането. Тези проблеми са представени в част 4.3.2 долу.

Измерванията изтъкнаха множество аномалии в мрежата, които бяха взети под внимание през фазата на разработване на системата. Тук са обобщени тези и други наблюдения:-

• 
  Бе очевидно, от събраните данни за потока и налягането, че границата между зоната с ниско налягане и зоните с контрол на налягането е частично прекъсната, и това бе потвърдено от ВиК, че е клапа за преход (редуцир вентил).
  
• 
  В горната област, зоната на кв.„Левски”, има аномалия със свързаността и диаметъра на главните водопроводи близо до входа към зоната.
  
• 
  Очевидни са високи линейни загуби в стоманените водопроводи с диаметър 200/150 мм, захранващи долната част на града от главния тласкателен водопровод главно заради недостатъчен капацитет.
  
• 
  Очевидна е също, линейна загуба в главния водопровод с диаметър 80 мм захранващ източната част на „Източното дере” поради комбинация от лошо състояние и недостатъчен капацитет.
  

• 
  Висок процент на ноетчетена вода (UFW) от 65 -75% във всички области.
  
• 
  Записано е налягане в границите на 1.5 и 3 бара, в горната част на града, кв.„Левски”.
  
• 
  Налягане главно между 5 и 7 бара в долната част на града, с максимално налягане от 10 бара на някои места.
  
• 
  Скорост на потока, обикновенно по-малка от 1 м/сек със скорости до 40% от мрежата, по-малко от 0.1 м/сек при определени условия
  

Бе получен комплект математически модели, който да представи настоящите и бъдещи условия на потребление, да определи нуждите и изследва възможностите за оптимизация на действието на системата. Бяха проучени следните аспекти:-

1. 
   Незабавна нужда от възстановяване/замяна на разпределителните водопроводи.
   
2. 
   Необходимост от подобряване на наляганията (2 – 6 бара).
   
3. 
   Обобщение на работата на системата , като особено внимание се отделя на нуждата от тласкателен водопровод между ПС1 и обслужващия резервоар в Царичино в бъдеща фаза 2 на Проекта.
   
4. 
   Преглед на обема на обслужващ резервоар високо ниво в Царичино.
   
5. 
   Преглед на обслужващ резервоар на ниско ниво, за оптимизиране на обема му на съхранение и местоположението му.
   
6. 
   Във връзка с горното, установяване на оптимизирани зони за контрол на налягането.
   

Хидравличния модел бе използван за оценяване на мрежата по настоящото и бъдещо потребление и да “оразмери вярно” подмените в мрежата и укрепванията. Резултатите от това оценяване са описани в част 6.3.4 долу.

Разпределителната мрежа е почти изцяло водоснабдена от напорния главен водопровод между ПС 1 – обслужващия резервоар Царичино, с изключение на зоната на обслужващия резервоар ниско ниво. Този режим на работа е нежелателен по много причини. Първо, напорния водопровод не е защитен от внезапни, драстични покачвания на налягането на водопровода и увеличава вероятността за неговата повреда. Второ, бе наблюдавано, че поради нарастващото потребление, помпите работят непрекъснато, дори през зимните месеци, когато има видимо понижение на потреблението. Това е икономически неизгодно и не позволява планиране на работата на помпите и използването на периодите с ниски тарифи на електричеството. Установено е също, че не е добра практика, да се захранват обширни области на разпределение, директно от главния напорен водопровод.

Съществуващата мрежа се състои от пет основни зони на налягане управлявани от една прекъсвателна камера (BPT) и два редуцир вентила (PRVs). Втора прекъсвателна камера регулира налягането нагоре от редуцир вентила при болницата. Съществува и поне още един редуцир вентил в града за локално контролиране на наляганията.

Варирането на земното ниво между морското ниво и горното плато (205 м.н.м.р) прави контрола върху действащото налягане много труден. Ситуацията не се подобрява от условията на работа и конфигурация на мрежата, които водят до налягания над 10 бара в централните участъци в долната част на града. Подобрението в някои области също е ограничено поради височината и обема на съществуващия обслужващ резервоар ниско ниво при Царичино. Настоящия режим на водоподаване към зоните директно от напорния водопровод от ПС № 1 към резервоара в Царичино, също усложнява действието на системата, тъй като е по-трудно да се регулират наляганията и водоподаването към различните зони.

Модела бе използван за да се оцени изпълнението при настоящите и бъдещите условия на потребление. Ще бъдат постигнати две подобрения в кратък срок:

• 
  Налягането ще бъде ограничено до 6 бара в разпределителната мрежа, чрез инсталиране на допълнителни редуцир-вентили и
  
• 
  Проблема с ниското налягане, особено по високите етажи на жилищните блокове, ще бъде посрещнат с въвеждането на хидрофор, предназначен за тези сгради.
  
• 
  Мрежата ще обхваща три основни зони на налягане, т.е зоната на резервоара на високо ниво, зоната на прекъсвателната камера и двете от които се водоснабдяват от резервоара в Царичино и зоната на резервоара на ниско ниво (виж чертеж 6.3.4.2). Ще бъде поставен нов редуцир-вентил за локално управление на зоните в долната част на зоната на резервоара на високо ниво. Надолу от прекъсвателните камери, три нови редуцир-вентила и един съществуващ, ще ограничават наляганията. Така зоната на прекъсвателната камера ще обхваща 5 под-зони. Нов редуцир-вентил надолу от резервоара на ниско ниво, ще контролира наляганията в долната част на града и зоната на пристанището.
  

Хидравличния модел бе използван, за да се оценят множество възможности за постигането на това, включително следните:-

6. 
   Замяната на главния напорен водопровод и повторната употреба на съществуващия главен водопровод, като изходен гравитачен водопровод.
   
7. 
   Спиране на съществуващия главен напорен водопровод и поставянето на нов изходен гравитачен водопровод.
   
8. 
   Замяната на целия или част от съществуващия главен напорен водопровод, заедно с поставянето на нов изходен гравитачен водопровод.
   

Възможност 2 адресира проблема на малкия капацитет, но остава напорен главен тръбопровод, който вероятно е с ограничен живот. Това също би могло да е решение не за дълго.

Възможност 3 представлява най – скъпо струващото решение но осигурява оптималното решение в по-дълъг срок.

Тъй като горната част на тласкателния водопровод е азбесто-цимент, неговата замяна е включена в „Интегриран проект за водоснабдяване, канализация и пречистване на отпадните води в гр. Балчик” . За постигане на разделянето на тласкателните и разпределителните тръбпроводи, се препоръчва изграждането на отделен гравитачен изходен главен водопровод във втори бъдещ воден проект