Krzysztof Boryczko

Analysis of undesirable events scenarios in water supply system by means of fault tree method

Analysis of Undesirable Events Scenarios in Water Supply System by Means of Fault Tree Method The operation of water distribution subsystem (WDS) is inseparably linked with the possibility of occurrence of failures, which are often random. Such events can cause interruptions in the supply of water or secondary water pollution in the water-pipe network, which main reason are unfavourable hydraulic conditions of the network operation (low-speed flow), combined with older pipelines or chemical instability of water. In order to determine stationary and unstationary likelihood of occurrence of peak undesirable event (threat to water consumers) Fault Tree Analysis was used, utilizing BlockSim 7. The expanded fault tree for different combinations of failure scenarios, was analysed. The paper contains the methodology of the analysis and an example of application. Analiza Scenariuszy Zdarzeń Nieporządanych w Systemie Zaopatrzenia w Wodę Metodą Drzewa Niezdatności Eksploatacja podsystemu dystrybucji wody (PsDyW) jest nierozłącznie związane z możliwością pojawienia się zdarzeń awaryjnych, które niejednokrotnie maja charakter losowy. Zdarzenia tego typu mogą być przyczyną przerw w dostawie wody lub wtórnego zanieczyszczenia wody w sieci wodociągowej, którego główną przyczyną są niekorzystne warunki hydrauliczne pracy sieci (niskie prędkości przepływu) połączone ze starzejącymi się rurociągami lub niestabilność chemiczna wody. W celu wyznaczania stacjonarnego i niestacjonarnego prawdopodobieństwa zajścia szczytowego zdarzenia niepożądanego (zagrożenia dla konsumentów wody) wykorzystano metodę drzewa niezdatności (ang. FTA - Fault Tree Analysis) z wykorzystaniem programu BlockSim 7. Przeanalizowano rozbudowane drzewo niezdatności dla różnych kombinacji scenariuszy zdarzeń awaryjnych. Praca zawiera metodykę analizy oraz przykład aplikacyjny.

The Issue Of Water Resources Diversification In Water Supply Systems

Abstract The aim of the paper is to present the methodology for determining the diversification degree of water resources in Collective Water Supply Systems (CWSS). Knowing the number of water supply sub-systems and their share in the total supply of water for CWSS, it is possible to calculate the dimensionless Pielou ratio. The paper presents the calculation of the diversification rate for 26 CWSS in Poland. The presented methodology makes it possible to compare CWSS with different water requirements.

A new concept for risk analysis relating to the degradation of water reservoirs

This paper presents a proposal for a procedure by which to analyse the risk of reservoirs being degraded. The body of water assessed for its susceptibility to degradation in line with the proposed procedure is Myczkowce Reservoir, SE Poland. This reservoir has a maximum capacity of ten million m3 and helps provide hydropower, by serving as a surge tank located above the main Solina Reservoir. On the basis of an assessment of its morphometric and hydrological parameters, Myczkowce Reservoir was assigned to the low-resilience category where risk of degradation was concerned. The primary factors responsible for that are limited capacity in relation to shoreline length, a lack of thermal stratification, and a high value for the Schindler index. These and other environmental parameters provided for Myczkowce’s assignment to the category of susceptible to the impact of matter supplied by its catchment, with this reflecting the instantaneous nature of the basin, high values for the Ohle coefficient, average catchment slope, and the lack of a septic system. The designated risk level supported Myczkowce’s assignment to a category characterised by an “unacceptable” risk of degradation. The proposed method taking two parameters (resilience and susceptibility) into account represents the first universal method for assessing reservoirs without reference to risks such as drought, flooding, or lack of water supply for human consumption. The risk depends only on the reservoir and catchment parameters.

Application of Fuzzy Fault Tree in Risk Analysis of Collective Water Supply Systems / ZASTOSOWANIE ROZMYTYCH DRZEW NIEZDATNOŚCI W ANALIZIE RYZYKA SYSTEMÓW ZBIOROWEGO ZAOPATRZENIA W WODĘ

Abstract Application of the theory of using fuzzy fault trees is the first attempt to be used in collective water supply systems safety assessment in Poland. The paper presents a method of fault tree using fuzzy set theory. Fuzziness of basic logic gates used in the fault tree method is presented. The paper contains an application example of the method. Streszczenie Aplikacja teorii zbiorów rozmytych w metodzie drzewa niezdatność jest pierwszą próbą jej zastosowania do analizy zarządzania bezpieczeństwem systemów zbiorowego zaopatrzenia w wodę w Polsce. Artykuł przedstawia metodę rozmytego drzewa niezdatności. Zaprezentowano rozmytość podstawowych bramek logicznych z metody drzew niezdatności. Przedstawiono przykład aplikacyjny zaproponowanej metody.

Analysis of Risk of Interruption in Water Supply to Consumers

Analysis of Risk of Interruption in Water Supply to Consumers Water supply system belongs to the so called critical infrastructure of cities, and it should be a priority task for waterworks to ensure the suitable level of its safety. In this paper a method to analyse risk of interruptions in water supply to consumers was proposed. For Rzeszów water supply system maps of risk of interruptions in water supply to consumers have been developed. Results demonstrate the validity of the new tank for reliability of water supply. Analiza ryzyka przerw dostawy wody dla konsumentów System zaopatrzenia w wodę należy do tzw. infrastruktury krytycznej miast a jego bezpieczeństwo powinno mieć priorytetem dla przedsiębiorstw wodociągowych. W artykule zaproponowano metodę analizy przerw w dostawie wody dla konsumentów. Dla systemu zaopatrzenia w wodę Rzeszowa sporządzono mapy ryzyka przerw w dostawie wody dla konsumentów. Wyniki świadczą o zasadności istnienia nowego zbiornika ze względów niezawodności dostaw wody.