Integracja Techniczna tom I.pdf (file 1.21 mb)

Przedmowa

Dzis nie mozna uznac wody za dobro w stanie naturalnym, wolne i dostepne dla wszystkich. Przyrost populacji, wzrost zanieczyszczenia oraz wysoki poziom antropizacji powoduja, ze nalezy wode uznac za dobro podlegajace ochronie i uzyciu ze szczególna uwaga oraz unikaniem marnotrawstwa.
W Manifescie sporzadzonym przez Erice w roku 1992, w kategorii globalnych zagrozen, woda znajduje sie na pierwszym miejscu:

"Woda znajduje sie na pierwszym miejscu w klasyfikacji globalnych zagrozen. Pierwszym krokiem do pokonania globalnych zagrozen jest ich zdemaskowanie. Aby bylo ono efektywne, potrzebna jest syntetyczna wizja calosci, która pozwoli na takie przekazanie komunikatu, aby wladze polityczne zaangazowaly sie w rozwiazanie problemu stanowczo i bezzwlocznie. Gdyby udalo nam sie zdobyc wsparcie klasy politycznej, moglibysmy podjac wyzwanie i zlikwidowac zagrozenia. Ale nie nalezy ograniczac sie tylko do ujawniania zagrozen. Naszym zadaniem jako naukowców jest przedstawianie konkretnych propozycji: a to oznacza projekty. Odpowiedzialnosc za realizacje tych projektów spoczywa natomiast na wladzy politycznej". (za: "Scienza ed Emergenze Planetarie" <"Nauka i globalne zagrozenia"> autorstwa prof. Zichichi)

Z pobieznego przegladu naszej historii najnowszej wynika, ze standard zycia znacznie sie podniósl . Popyt na dobra i uslugi o charakterze spolecznym równiez mial intensywne okresy wzrostu. Takze zuzycie wody wzroslo ogromnie , i to nie tylko zuzycie cywilizacyjne, ale tez w przemysle i w rolnictwie. Odpowiedz na ten nowy popyt byla pospieszna, niekompletna i wykorzystujac przecietne technologie. Naturalne zasoby byly wykorzystywane w sposób prymitywny, chaotycznie i z marnotrawstwem.
Ale rozwoju cywilizacji zatrzymac sie nie da , i w miare dojrzewania politycznego cywilizowane spoleczenstwa beda domagaly sie coraz wiekszego ograniczenia zbrojen i wiecej uslug, takich jak dystrybucja wody. Stanie sie to czynnikiem rozwoju skierowanego na zaawansowany sektor uslugowy.
Jednoczesnie wzrosnie równiez zuzycie innych uslug (gaz, elektrycznosc, telefon).
Tym niemniej w przypadku wody "zuzycie" nie jest faktem rzeczywistym, ale warunkiem; jest to raczej stan korzysci. Ilosci "zuzyte" przechodza od razu do sieci kanalizacyjnej i wydalane sa do srodowiska naturalnego. Z calego naturalnego cyklu korzysta sie z dosc skromnego wycinka, którego nie mozna jednak rozwazac w oderwaniu od calego naturalnego cyklu. Z powodu specyficznych prerogatyw, tak wazne dobro nie moze zostac poddane logice niepohamowanego zawlaszczenia, ale musi byc pilnie strzezone i kontrolowane.

Odniesienia normatywne

- Ustawa z 18 maja 1989, n.183

Art.,9 Narodowe sluzby techniczne maja nastepujace zadania:
Art.9, punkt 4, ustep b,: stworzenie jednolitego systemu informacyjnego oraz zintegrowanej krajowej sieci pomiarowo - ostrzegawczej, zgodnie z zalozeniami zawartymi w ustepie 5;
Art.9, punkt 5: Narodowe sluzby techniczne organizuja , zarzadzaja i koordynuja jednolity system informacyjny oraz zintegrowana krajowa siec pomiarowo - ostrzegawcza
Wedlug odpowiedniego rozporzadzenia
Art. 9, punkt 9, ustep e: sposoby organizowania i zarzadzania jednolitym systemem informacyjnym oraz zintegrowana krajowa siecia pomiarowo - ostrzegawcza;

- Dekret legislacyjny z 12 lipca 1993, n.275

Art. 5 - ....................dla dyspozycji o charakterze zabezpieczajacym przyjetych w celu zagwarantowania równowagi pomiedzy poborem i naturalnymi zdolnosciami regeneracji warstw wodonosnych, w celu unikniecia zagrozen zwiazanych z wniknieciem wód zasolonych lub zanieczyszczonych, jak równiez przydatne w sensie kontroli racjonalnej dystrybucji wód. (komentarz: moze miec miejsce tylko w przypadku kontroli on-line z zaawansowanym technologicznie oprzyrzadowaniem)
Art8-....................... sa instalowane i utrzymywane w ciaglym funkcjonowaniu stosowne urzadzenia do pomiaru przeplywów oraz ilosci..............................................
Art. 11............................. korzystajac z Jednostki zarzadzajacej instalacjami, monitorowanie wód i systemów przesylowych , po uprzednim okresleniu istotnych sekcji kontrolnych, gdzie zainstalowane sa odpowiednie przyrzady pomiarowe dla okreslania ilosci wody i stosownych parametrów jakosciowych.

- Ustawa z 5 stycznia 1994, n.36

art. 21-punkt 1: W celu zapewnienia przestrzegania zasad o których mowa w art.9, ze szczególnym odniesieniem do wydajnosci, efektywnosci i ekonomicznosci uslug....................
art. 22 - punkt 3, ustep b: okreslenie poziomów technologicznych oraz optymalnych modeli organizacyjnych uslug.
Art.22 - punkt 3, ustep e: promowanie i eksperymentalne stosowanie innowacyjnych technologii.
Art. 2 - punkt 4: Obserwatorium zapewnia ogólny dostep, równiez droga informatyczna, do zebranych danych i ich opracowan dla ochrony interesów uzytkowników.

Art. 26 - punkt 1: aby zapewnic dostarczanie wody o dobrej jakosci oraz dla kontroli zanieczyszczen w zbiornikach odbiorczych, kazdy zarzadca dystrybucji wodnej musi byc wyposazony w odpowiednia sluzbe kontroli terytorialnej oraz w laboratorium analityczne do celów kontroli jakosci wody przy ujeciu oraz w sieciach doprowadzajacych,...........................................

Art.. 26 - punkt 3: sankcje przewidziane w art.21 zarzadzania D.P.R.236/88 maja zastosowanie w stosunku do odpowiedzialnego za zarzadzanie siecia wodna........................................., nie zastosowal on w odpowiednim czasie pomiarów jakosci wody lub nie zapobiegl zuzyciu niezdatnej wody.

W strategiach przytoczonych przez "Swiatowa Organizacje Zdrowia" w jej raporcie z 1992 roku, ukierunkowanych na narodowa polityke srodowiskowa, znajduja sie nastepujace punkty:

- Promowanie wszelkich technik i technologii preferujacych ekonomiczne zuzycie wody slodkiej, jej recykling i ponowny obieg oraz faworyzuja redukcje zanieczyszczen srodowiska.
- Chronienie jakosci poprzez bezpieczne i mozliwe do zastosowania systemy kontroli zanieczyszczen.

Cykl Wodny

Jakakolwiek forma ksztaltowania otoczenia przez czlowieka ("antropizacji") tworzy stosunek zaleznosci z lokalnymi zasobami wodnymi; dzialania ludzi nie moga ich pominac. Zycie spoleczne, rolnictwo, przemysl, czy nawet turystyka sa bezposrednio zwiazane z woda.
Strazy nad dziedzictwem srodowiska naturalnego, antropologicznego i kulturalnego nie mozna powierzyc ludziom zamieszkujacym dany teren, poniewaz ich dzialalnosc stworzyla ze srodowiskiem intymny zwiazek oparty na zaleznosci. Dla niektórych szczególnych rodzajów dzialalnosci, takich jak na przyklad turystyka czy rolnictwo zwiazane ze specjalnymi typami upraw, czynnik srodowiskowy oraz elementy klimatyczne stanowia podstawowy warunek i zasilaja róznego rodzaju ekonomie lokalne, czesto warte uwagi.
Tym niemniej od zawsze podbijanie srodowiska przez czlowieka i nastepujaca potem dzialalnosc ludzi korzystaly z naturalnych zasobów wodnych na zasadzie bezkrytycznego zawlaszczenia tego wolnego i dostepnego bogactwa. Ponadto, postepujacy rozwój globalnego poziomu cywilizacji doprowadzil do zarejestrowania coraz wiekszych ilosci wody.
Nastepnie zanieczyszczenia najrózniejszego pochodzenia spowodowaly spadek jakosci wód powierzchniowych i podskórnych, a niepohamowana perforacja skorupy ziemskiej przyczynila sie równiez do zanieczyszczenia bardziej dostepnych warstw wodonosnych.
Wody przydatne dla czlowieka sa dzis dostepne w bardzo ograniczonej ilosci. W konsekwencji formula "uzyj i wyrzuc" nie jest juz mozliwa do zaproponowania. Nie pozostaje nam nic innego jak ustalenie skali priorytetów, i w tym przypadku woda pitna oraz o przeznaczeniu spolecznym z pewnoscia znajduje sie na samym jej szczycie; wszystkie inne zastosowania zostaja im podporzadkowane.
Rozwiazanie podnoszace znacznie dostepnosc to racjonalizacja dystrybucji przy zastosowaniu systemu ponownego uzycia wody dla wielu celów, az do odprowadzenia jej do srodowiska naturalnego bez zadnych zanieczyszczen.
W obecnym stanie Cykl zamyka sie na oczyszczalni i, czasami, równiez na poprzednim etapie. Wazne sektory gospodarki, takie jak przemysl i rolnictwo, wymagaja dla wlasnych celów olbrzymich ilosci wody o charakterystyce fizyko chemicznej odmiennej od tej, jak charakteryzuje wode pitna.
Te rodzaje zuzycia, aby mogly stanowic popyt rózniacy sie od popytu przeznaczonego na domowy uzytek , musza dysponowac równiez innymi taryfami. W ujeciu artykulu 6 ustawy 36/94 : "udogodnienia dla przedsiebiorstw, które posiadaja urzadzenia do ponownego wykorzystywania i odzyskiwania zuzytej wody" oraz art. 13: " taryfa jest okreslana biorac pod uwage jakosc zasobów".
Koncowy etap cyklu, poczawszy od uzycia spolecznego a skonczywszy na powrocie do srodowiska naturalnego, nigdy dotad nie zaslugiwal na uwage i zawsze uwazano go za "material odpadowy", od którego trzeba sie jak najszybciej uwolnic.
Dzis brakuje obecnosci dzialan gospodarczych w obszarze oczyszczalni scieków.

Model Instalacji Zarzadzanej Przez C.E.D.

Realizacja kazdego projektu powoduje zmiany terytorialne. Stan modyfikacji nie moze byc postrzegany w kategoriach makroskopijnych, ale poprzez techniczne parametry oceny (stan elektrody jest bardziej widoczny niz zanieczyszczenie chemiczne). Tylko korzystanie z elementów naukowych moze pomóc w ustaleniu konkretnych form oceny skutków, kiedy otaczajace srodowisko jest kontrolowane w swoich specyficznych zmiennych. Nalezy byc szczególnie wrazliwym na rozwój Modelu Instalacji, gdzie kontrola struktury i efektywnego zuzycia do celów prywatnych nie sa wartosciami przyblizonymi czy ryczaltowymi, ale wynikami matematycznymi wygenerowanymi z opracowan elektronicznych systemu informatycznego.
W tym ujeciu wodociag staje sie czastka systemu srodowiskowego, zdolna zapewnic usluge spoleczna z poszanowaniem naturalnego cyklu wodnego.
Podstawowa charakterystyka calego cyklu, który realizowany jest przy pomocy instalacji wzdluz ukladu urzadzen kontrolnych zdolnych do przesylania informacji do CED i do otrzymywania polecen z CED. W ten sposób cala struktura operacyjna moduluje dostarczanie uslugi odnoszac sie do zasobów naturalnych i zmiennych srodowiskowych. Przeniesienie specyficznych danych systemu operacyjnego do innego CED (region, wladze Zbiornika) gwarantuje wladzom politycznym prawidlowe wykorzystanie zasobów i zapewnia, dla pelnej obiektywnosci, rzeczywistosc operacyjna i dostepnosc zasobów.
Kazde zbudowane w ten sposób urzadzenia jest w stanie porozumiewac sie z systemem srodowiska poprzez CED, otrzymywac dane pochodzace z zewnatrz i dostosowywac aparaty dystrybucyjne uslug.
Dialog pomiedzy poszczególnymi czynnikami srodowiska moze miec miejsce tylko przy wykorzystaniu odpowiednich instrumentów i aparatów aby wejsc w ogólny zestaw pomiarów. Do CED naplywaja wszystkie dane pochodzace ze srodowiska, tworzac pamiec historyczna dotyczaca glównych czynników klimatycznych i srodowiskowych. Swój wplyw wywieraja równiez dane pochodzace z instalacji i struktur cywilizacyjnych, ustalajac stosunki zaleznosci i uzytecznosci.
Specjalne oprogramowanie, analizujac dane w pamieci, wskazuje stan funkcjonowania monitorowanych urzadzen (sygnaly szczególnego typu i sluzace do podjecia natychmiastowej interwencji maja absolutne pierwszenstwo i sa podkreslane w szczególny sposób).
Model instalacji przedstawia sie jako calosc, która mimo, iz zlozona i rozdrobniona, moze byc kontrolowana i zarzadzana jednoczesnie w kazdej swojej zmiennej technicznej czy funkcyjnej, i jest w stanie prowadzic dialog z innymi systemami na danym terytorium.
Kiedy wszystkie pobliskie podmioty zarzadzajace sa wyposazone w urzadzenia zarzadzane przez CED, mozna stworzyc "CED Basenu" (cos w rodzaju sieci) skladajace sie z pewnego zbioru na danym terytorium. Kontynuujac postawiono hipoteze utworzenia CED na poziomi kraju, w Urzedzie Zasobów Wodnych, z zadaniem monitorowania wody (lub jakiegokolwiek innego zasobu naturalnego) na terytorium calego kraju i w kazdej formie.
  

Szczególowe Wyjasnienia Techniczne Na Temat Modelu Instalacji Zarzadzanej Przez C.E.D. 

Ale prawdziwa rewolucja , która nalezy przeszczepic na obszary lokalne, to zdolnosc globalnego zarzadzania wsparta przez CED. Nalezy przeanalizowac w jaki sposób i z jakimi wynikami akcja monitorowania i opracowywania danych jest przeprowadzana na poszczególnych poziomach kompetencji.
Wychodzac od obserwacji, ze wiele interwencji na danym terytorium realizowanych jest jako rzeczywistosc sama w sobie, w oderwaniu od kontekstu srodowiskowego i technicznego, w jakim beda sie znajdowaly, IFA przedstawia propozycje procesu operacyjnego integrowanego w kazdej swojej fazie przez elektroniczne przekazniki, których zadaniem bedzie przechwycenie za kazdym razem danych wymaganych od nich w poszczególnych sekcjach i przeslanie ich do CED (Centro Elaborazione Dati = Centrum Przetwarzania Danych), które, polaczone z odpowiedzialnym za ten obszar biurem technicznym, bedzie w stanie udzielic kazdej informacji na temat przeplywu wód: specjalne oprogramowanie, analizujac dane w pamieci, wskazuje stan funkcjonowania monitorowanych urzadzen. Sygnaly szczególnego typu i sluzace do podjecia natychmiastowej interwencji maja absolutne pierwszenstwo i sa podkreslane w szczególny sposób.
Model Techniczny Instalacji wodnej mozna podsumowac w 8 podstawowych fazach:
1 FAZA - AEROFOTOGRAMOMETRIA ORAZ KARTOGRAFIA terytorium
2 FAZA - POBRANIE: realizowane poprzez studia geologiczne i dotyczy studni, zródel, rzek i jezior.
3 FAZA - DOPROWADZENIE: to pobranie wód z zapewnionych zródel, system pobrania i pompowania jest zmechanizowany i wspierany urzadzeniami o wysokiej technologii.
4 FAZA - KONTROLA wielokrotna: kontrola jakosci wód, poprzez urzadzenia czujnikowe okresla sie wystepowanie bakterii i zanieczyszczen lub innych podobnych czynników; kontrola ilosci, cisnienia i przeplywów.
Takie dane sa rejestrowane przez system informatyczny i w kazdej chwili kontroluja stabilnosc tych elementów.
5 FAZA - TRANSPORT ORAZ KONTROLA STRAT: plyn jest transportowany systemem rur wykonanych z jak najbardziej innowacyjnych materialów.
6 FAZA - DYSTRYBUCJA: korzystajac z gestej sieci miejskiej, zapewnia sie stale zaopatrzenie w wode pilna mieszkan w budynkach wielorodzinnych i nie tylko. Równiez i dane zwiazane z dystrybucja (cisnienie, przeplyw, straty itp.), sa rejestrowane przez CED, które gotowe jest zasygnalizowac kazdy ewentualny wariant na modelu matematycznym w fazie studium.
7 FAZA - KSIEGOWANIE: na wyjsciu z kazdego budynku wielorodzinnego lub pojedynczego uzytkownika (zgodnie z umowa) instalowane sa liczniki elektroniczne, mogace obliczyc przeplyw wody na wyjsciu i przekazac dane bezposrednio do CED, umozliwiajac tym samym wystawienie rachunku (ustawa Galli).
8 FAZA - OCZYSZCZANIE: staje sie wymogiem z powodu zanieczyszczenia srodowiska, wynikajacego z odprowadzania zuzytej wody bezposrednio do zbiorników naturalnych (jeziora, rzeki), ale dodaje sie tez cel po oczyszczaniu.
9 FAZA - DYSTRYBUCJA NAWADNIANIA: korzystajac z wód pochodzacych z operacji oczyszczania, poprzez zbiorniki wyprzedzajace, reduktory cisnienia, liczniki, itp....
W ten sposób otrzymuje sie dwie korzysci: po pierwsze, jest to z pewnoscia oszczednosc wody, po drugie - pokrywa to koszy oczyszczania.
Przyjmijmy, ze wszystkie te przejscia i wszystkie funkcje, z którymi sie wlasnie zapoznalismy, sa w szczególny sposób sledzone przez czujniki, "elektroniczne oczy i uszy", zaprogramowane na okreslanie sytuacji nienormalnych, ale równiez i po to, aby pozwolic na kompletna kontrole w kazdym momencie i w kazdej fazie przeplywu wody.
Model instalacji przedstawia sie jako calosc, która mimo, iz zlozona i rozdrobniona, moze byc kontrolowana i zarzadzana jednoczesnie w kazdej swojej zmiennej technicznej czy funkcyjnej, i jest w stanie prowadzic dialog z innymi systemami na danym terytorium.
Rozwijajac ten temat na kazda pojedyncza rzeczywistosc lokalna, regionalna czy ponadregionalna, uzyskamy byc moze bardziej klarowny obraz uzytkowania i przeznaczenia naszych zasobów wodnych.

C.E.D.

Znajomosc danych srodowiskowych jest wskaznikiem rozwoju cywilizacyjnego i pozwala na programowanie i reglamentacje rozpowszechnienia wielu rodzajów dzialalnosci. Informacje dotyczace danego obszaru w ramach osrodka miejskiego sa bezposrednia konsekwencja przejsc i realizacji, które musi aktywowac Podmiot Zarzadzajacy.
Wydaje sie oczywista koniecznosc wyposazenia Podmiotów Zarzadzajacych w CENTRUM PRZETWARZANIA DANYCH (CENTRO ELABORAZIONE DATI=CED), dokad moglyby naplywac w czasie rzeczywistym pomiary ze stacji monitorujacych rozmieszczonych w terenie. CED zostalo wyposazone w informacje pochodzace z badan przeprowadzonych przez wyspecjalizowanych techników, sa to nastepujace badania:

1. kompletna kartografia obszaru gminy;
2. pomiary geofizyczne i hydrologiczne calego obszaru dla okreslenia zbiorników,
warstw wodonosnych i nie wykorzystywanych zródel;
3. spis zródel zaopatrzenia w wode, podziemnych i powierzchniowych warstw wodonosnych);
4. informacje na temat jakosci oraz ilosci zasobów wody pitnej i do uzytku rolnego;
5. informacje na temat warunków srodowiskowych, pomiarów atmosferycznych, ochrony przeciwpozarowej;
6. kontrola jakosci oraz ilosci wód wydalanych z zakladów;
7. system kontroli wód odplywowych;
8. funkcjonalnosc urzadzen oczyszczajacych;
9. okreslenie i kontrola struktur przeznaczonych do usuwania odpadów stalych w miastach;
10.analiza techniczna i sprawozdanie na temat urzadzen pobierajacych, doprowadzajacych, dystrybucyjnych i juz istniejacych;
Przeanalizujmy równiez, w jaki sposób CED przetwarza wspomniane dane.
Kartografia obszaru, zamieszczona w programie informatycznym, umozliwia Administracji Gminy dysponowanie glównym instrumentem do zlokalizowania sieci wodociagowej, gazociagowej, kanalizacyjnej, oczyszczalni i wszystkich innych struktur cywilizacyjnych, ze danymi na temat szczególów technicznych, zamontowanych urzadzen, materialów niezbednych do konserwacji, nie mówiac juz o pojedynczych interwencjach do wykonania.
Równiez zródla zaopatrzenia wodno-energetycznego, strefy zagrozenia hydrologicznego, takie jak obszary znajdujace sie pod opieka archeologiczna czy srodowiskowa, moga zostac ujete na matrycy kartograficznej, poprawiajac kazda forme interwencji.
Informacje uzyskane przez CED, przefiltrowane przez odpowiedni program, pozwalaja Podmiotowi Zarzadzajacemu na podjecie natychmiastowej interwencji w przypadku poszczególnych czynników ryzyka, oraz na modulowanie dostarczania uslug.
Oprócz gminnych serwisów technicznych korzystaja z tego systemu równiez firmy uslugowe, ochrona cywilna, stowarzyszenia profesjonalne i wolontariackie, oraz wszyscy uprawnieni moga w ten sposób poprawiac wlasne funkcjonowanie i osiagniecia.
Poprzez informacje pobrane i przetworzone przez CED, Podmiot Zarzadzajacy moze dysponowac odpowiednim narzedziem operacyjnym do kontrolowania rzeczywistosci pod katem kazdej zmiennej, dostosowujac formy interwencji technicznej i polityki zarzadzeniowej.
Dzieki programowi operacyjnemu CED, mozna szczególowo kontrolowac:
a. zbiorniki zaopatrzenia;
b. jakosc wody;
c. ilosc wody dostarczanej;
d. przeplyw i przeznaczenie;
e. ksiegowanie i wystawianie rachunków;
f. systemy przeznaczenia wód odplywowych;
g. ponowne wykorzystanie wód odplywowych do celów produkcji rolnej i przemyslowej.