Asisten Tehnic pentru Implementarea Programului de Sus inere a Politicilor Sectoriale n Sectorul Apei din Republica Moldova

(AT SPSP n sectorul apei - Europe Aid/130872/C/SER/MD Contract 2011/270 - 593)

Republica Moldova Raport tehnic privind determinarea

cantitatilor de apa potabila Septembrie 2012 - Versiune Finala

2

3

Cuprins

DETERMINAREA CANTITTILOR DE APA POTABILA PENTRU LOCALITATI

URBANE SI RURALE (DEBITE ALE SISTEMELOR DE ALIMENTARE CU APA) ....... 7

1. INTRODUCERE .......................................................................................................... 7

1.1 Scop ......................................................................................................................................................................... 7

1.2 Domeniu de aplicare ................................................................................................................................................... 7

1.3 Termeni i definiii .................................................................................................................................................... 7

2. NECESAR SI CERINTA DE APA (REZUMAT) ........................................................... 7

2.1. Elementele componente ale necesarului de ap ............................................................................................................. 8

2.2. Debite caracteristice ale necesarului de ap .................................................................................................................. 8

2.3. Elemente pentru calculul necesarului de ap ................................................................................................................. 9

3. METODLOGIA DE CALCUL.................................................................................... 10

Bibliografie: ................................................................................................................... 1

Anexe: ............................................................................................................................ 1

4

Acronime

IAC ntreprinderi de Ap i Canalizri AAM Agen ia Apele Moldovei AGRM Agenia pentru Geologie i Resurse Minerale AMAC Asociaia ntreprinderilor de Alimentare cu Ap i Canalizri din RM ANRE Agenia Naional pentru Reglementare n Energetic UAT Unitate administrativ-teritorial ACB Analiza cost-beneficiu

DUE Delegaia Uniunii Europene n Republica Moldova SSD Sistem Suport de Decizie

AP Ap potabil PSAP Plan de Siguran a Apei Potabile DWD Directiva privind apa potabil DMA Direcia Managementul Apelor (MM) BERD Banca European pentru Reconstrucie i Dezvoltare EEA Agenia European de Mediu CEE Comunitatea Economic European EIM Evaluarea Impactului asupra Mediului

UE Uniunea European EUWI Iniiativa Uniunii Europene privind Apa SFC Direcia Finane i Contabilitate FIDIC Federaia Internaional a Inginerilor Consultani FP7 Programul Cadru 7 al Comunitii Europene RF Raport Final

HG Hotrre de Guvern OUG Ordonan de urgen a Guvernului GIS Sistem de Informaii Geografice GM Guvernul Republicii Moldova

BC Bran ament de cas DRU Dezvoltarea resurselor umane

BIRD Banca Internaional pentru Reconstrucie i Dezvoltare ICPDR Convenia Internaional pentru Protecia Fluviului Dunrea IEG Institutul de Ecologie i Geografie IFI Instituie financiar internaional INSPIRE Directiva de instituire a unei infrastructuri de date spaiale n Comunitatea

European RIA Raport intermediar de activitate

ISO Organizaia Internaional de Standardizare EC Expert-cheie

ICP Indicator cheie de performan UAL Unitate a autoritilor locale OSTL Obiective strategice pe termen lung

CMA Concentra ia maxim admisibil ODM Obiectivele de Dezvoltare ale Mileniului

SMI Sistem de Management Informa ional

5

MM Ministerul Mediului

MF Ministerul Finan elor MS Ministerul Snt ii MDRC Ministerul Dezvoltrii Regionale i Construciilor CBTM Cadrul Bugetar pe Termen Mediu

CETM Cadrul Economic pe Termen Mediu

OSTM Obiective strategice pe termen mediu

SNA Schema Naional de Acceptare CNSP Centrul Naional de Sntate Public SND Strategia Naional de Dezvoltare FEN Fondul Ecologic Naional ONG Organizaie neguvernamental ENC Expert non-cheie

FNDR Fondul Naional pentru Dezvoltare Regional OCDE Organizaia pentru Cooperare i Dezvoltare Economic EA Exploatare i administrare SSO Sistem de Suport Operaional APC Acord de Parteneriat i Cooperare DP Director de proiect - Manager de program al Eptisa Romnia UIP Unitatea de Implementare a Proiectului

EL Echivalent-locuitor

UMP Unitatea de Management al Proiectului

PPP Parteneriat public-privat

DPPMD Direcia Prevenirea Polurii i Managementul Deeurilor SRPC Serviciul de relaii publice i comunicare PSP Participarea sectorului privat

AC Asigurarea calitii MAC Manual de asigurare a calitii PAC Proceduri de asigurare a calitii RAC Responsabil pentru asigurarea calitii ADR Agenie de Dezvoltare Regional C&D Cercetare i dezvoltare AIR Analiz a impactului de reglementare CRE Companie regional de exploatare BNS Biroul Naional de Statistic ONG Organizaie neguvernamental DRNB Direcia resurse naturale i biodiversitate CC Comitetul de Coordonare (ap - PSPS) SCADA Controlul de supraveghere i achiziia de date CSC Consiliul Sectorial de Coordonare

SDC Agenia Elveian pentru Dezvoltare i Cooperare (Asisten a Elve ian pentru Dezvoltare)

IES Inspectoratul Ecologic de Stat

SEIS Sistem comun de informaii de mediu SHS Serviciul Hidrometeorologic de Stat

PSPS Programul de Susinere a Politicii Sectoriale

6

SM Starea mediului

AT Asisten tehnic TSD

(total

solide

dizolvate)

Total solide dizolvate

UO Unitatea Operativ TR Termeni de Referin LE Lider al echipei

UNECE Comisia Economic a Naiunilor Unite pentru Europa USD Dolar SUA

UWWT Tratarea apelor urbane reziduale (Directiv a UE) WFD Directiva Cadru privind Apa

DMA Direcia managementul apelor CSA Companie din sectorul apei

AC Ap i canalizare PSA Plan de Siguran a Apei AAC Alimentare cu ap i canalizare (sector) AUA Asociaia utilizatorilor de ap SEAU Staie de epurare a apelor uzate BCu Bran ament de curte

7

DETERMINAREA CANTITTILOR DE AP POTABIL PENTRU LOCALITTI URBANE I RURALE (DEBITE ALE SISTEMELOR DE ALIMENTARE CU AP)

1. INTRODUCERE

1.1 Scop

Acest document conine metodologia si principiile pe baza carora sa se poata determina cantitatile de ap care trebuie asigurate de sistemul de alimentare cu apa, precum i debitele de dimensionare a sistemelor de alimentare cu ap in regim de functionare continua, conform standardelor si practicilor ingineresti din Romnia.

1.2 Domeniu de aplicare

Metodologia propus este aplicabil atat n cazul proiectrii de sisteme noi cat si in cazul extinderii sau reabilitarii celor existente.

1.3 Termeni i definiii

Pe lng informaiile oferite de aceast metodologie, se va utiliza si terminologia elaborata pentru domeniul de alimentare cu ap i canalizare, conceput i convenit cu echipa de Asistenta Tehnica. De asemenea, in strategia AAS se preved si norme specifice

pentru necesarul de apa, pentru diferite categorii de populaie; valori care se vor lua in considerare la calcularea debitelor de ap.

2. NECESAR SI CERINTA DE APA (REZUMAT)

Necesarul de ap reprezint suma cantit ilor de ap livrate loco bran ament tuturor utilizatorilor/beneficiarilor.

Cerina de ap este cantitatea de ap care trebuie prelevat dintr-o surs pentru satisfacerea necesarului raional de ap al unui beneficiar/utilizator.

C K K N N N Np s g p ag ec Ri. .

n care: C este cerin a de ap; Ng este necesarul de ap pentru consumul gospodresc; Np este necesarul de ap pentru consumul public;

8

Nag.ec. este necesarul de ap pentru ageni economici; NRi este necesarul de ap pentru refacerea rezervei de incendiu; Kp este coeficientul care reprezint suplimentarea cantit ilor de ap pentru acoperirea pierderilor de ap n obiectele sistemului de alimentare cu ap pn la bran amentele utilizatorilor; Ks este coeficientul de servitute pentru acoperirea necesitilor proprii ale sistemului de alimentare cu ap: n uzina de ap, splare rezervoare, splare reea distribuie, etc.

2.1. Elementele componente ale necesarului de ap

Necesarul de ap potabil cuprinde, total sau parial, urmtoarele categorii de ap:

a) ap pentru nevoi gospodreti: but, preparare hran, splatul corpului, splatul

rufelor i vaselor, curenia locuinei, utilizarea WC-ului, precum i pentru

animale de pe lng gospodriile proprii ale locuitorilor;

b) ap pentru nevoi publice: uniti de nvmnt de toate gradele, cree, spitale,

policlinici, bi publice, cantine, cmine, hoteluri, restaurante, magazine, cofetrii,

uniti pentru prepararea local a buturilor rcoritoare, fntni de but ap;

c) ap pentru nevoi gospodreti n uniti industriale, dac acestea au asigurat apa

potabil din sistemul centralizat de alimentare cu ap;

d) ap potabil pentru alte folosine care nu pot fi asigurate de sisteme independente.

n aceast categorie intr stropitul strzilor, splatul pieelor i strzilor, stropitul

spaiilor verzi, splarea/desfundarea reelei de canalizare. Pentru toate aceste

folosine este recomandabil s nu se utilizeze apa potabil din sistem i s se

foloseasc surse alternative de ap netratat (apa decantat din ru, apa subteran

din stratul freatic);

e) ap pentru nevoile proprii sistemului de alimentare cu ap: prepararea soluiilor

de reactivi, splarea filtrelor, splarea aduciunilor, splarea conductelor reelelor

de distribuie i splarea rezervoarelor;

f) necesar de ap pentru acoperirea pierderilor inevitabile n sistemul de distribuie

datorate avariilor i imperfeciunilor de execuie;

g) necesar de ap pentru combaterea incendiului n situaiile n care reeaua de

distribuia apei potabile asigur i cantitile de ap pentru combaterea

incendiului.

2.2. Debite caracteristice ale necesarului de ap

Exist variaii orare, zilnice, sptmnale i anuale n utilizarea apei. Pentru a ine seama

de aceasta, se utilizeaz urmtoarele debite caracteristice:

Debitul mediu zilnic (Qzi med), acesta reprezint media volumelor de ap care

9

trebuie livrate zilnic de sistem n decursul unui an, n m3/zi:

Qzi med n

1k

m

1i

s (i)qN(i)1000

1

365

Vol.an (2)

Debitul zilnic maxim (Qzi max), acesta reprezint volumul de ap utilizat n ziua cu

consum maxim n decursul unui an, n m3/zi:

Qzi max = n

k

m

i

days iKiqiN1 1

)()()(1000

1 (3)

Debitul orar maxim (Qorar max), reprezint valoarea maxim a consumului orar din

ziua (zilele) de consum maxim, n m3/h:

Qorar max=n

k

hourday

m

i

s iKiKiqiN1 1

)()()()(24

1

1000

1 (4)

n care:

N(i) este numrul de utilizatori;

qs(i) este debit specific: cantitatea medie zilnic de ap necesar unui consumator, n l/consumator i zi;

Kzi(i) este coeficient de variaie zilnic; se exprim sub forma abaterii valorii consumului zilnic fa de medie, adimensional;

Kzi(i) = )(

)(max

iQ

iQ

zimed

zi (5)

Kor(i) este coeficient de variaie orar; se exprim sub forma abaterii valorilor maxime orare ale consumului fa de medie n zilele de consum maxim, adimensional;

Kor(i) = )(

)(max

iQ

iQ

ormed

or (6)

Qor med(i) = 24

maxxiQ (7)

n relaiile (2), (3) i (4) indicii din sume au semnificaia:

k- se refer la categoria de necesar de ap (nevoi gospodreti, publice);

i - se refer la tipul de consumatori i debitul specific pe tip de consumator.

2.3. Elemente pentru calculul necesarului de ap

Conform strategiei AAS, debitul specific pentru necesarul casnic (qg) a fost stabilit la 110

l/om, zi (n zone urbane), corespunztor zonelor cu gospodrii avnd instalaii interioare

10

de ap rece, cald i canalizare, cu preparare individual a apei calde. Pentru aceast categorie, kzi variaz de la 1,30 la 1,40.

Not: Pentru Kzi(i) valorile de deasupra liniei sunt indicate pentru localitile avnd clim continental temperat, iar valorile de sub linie pentru localitile avnd clim continental excesiv. Definirea climei se face pe baza numrului anual de zile de var (n) ca medie multianual, cu temperatur maxim msurat tC 25 C astfel:

n 80 - clim continental temperat;

n > 80 - clim continental excesiv.

3. METODLOGIA DE CALCUL

Date de tema:

Procedura de calcul pentru dimensionarea obiectelor unui sistem de alimentare cu apa ce

va deservi un oras cu 7500 de locuitori. Se vor utiliza datele de baza, conform celor de

mai jos:

gospodriile au instalaii interioare de ap rece, cald i canalizare, cu preparare individual a apei calde.

rata de cretere anual a populaiei este r=1%.

Conform unor practici convenitem, trebuie evaluat necesarul pentru un consum de

perspectiv, de obicei 25 de ani, datorita faptului ca unele lucrari pot fi dezvoltate in timp, altele nu.

Prin urmare, numrul de consumatori peste 25 de ani poate fi calculat utiliznd rela ia:

N25 = (1+0,01xp)n, n care:

r: este rata de cretere a populaiei N, N25: numrul de locuitori la momentul elaborrii proiectului, respectiv peste 25 de ani:

Se determin populaia peste 25 de ani:

N25 = (1+0,01x 1)25

X 8000 = 9600 locuitori

kpierderi = 1,15

kzi = 1,40

kor = se calculeaza prin dubl interpolare

a) Consumul specific de ap Qsp = 110 l/om, zi; b) Consumul industrial Qind = 30 l/om, zi;

c) Consumul public Qp = 25 l/s;

11

(Din motive practice, s-a luat n considerare o valoare de 25 l/s pentru to i consumatorii publici. Dac se cunoate exact numrul cldirilor publice, se poate efectua un calcul analitic pentru a stabili numrul de consumatori i a se adopta normele de consum corespunztoare)

d) Re eaua de strzi i pieele din localitate nsumeaz o suprafa de circa 150.000 m2.

Valoarea poate fi apreciat pe ansamblu ca fiind 5% din consumul public pentru to i locuitorii.

qsp = 0,05 x 25 = 1,25 l/om, zi

e) Zonele verzi aflate sub administrare i control public (parcurile) au o suprafa de 160.000 m

2.

Se adopt norma minim de 25 l/m2 la fiecare 2 sptmni, adic 1,6 l/m2,zi.

Qs = Asqs

f) Necesarul de ap pentru stingerea incendiilor

Debit necesar Qie = 15 l/s i Qii = 10 l/s. Explica ii suplimentare sunt oferite n standardul amintit, la cap. 6.

Debitul de ap rezultat pe baza datelor men ionate mai sus este prezentat n continuare.

I. Debite caracteristice

Zone Zona

TOTAL Observaii Categorie de consum U/m

Consumul

specific de

ap (l/om)

1 2 3 4

Numrul de consumatori

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Consumul casnic (gospodresc) - qg om 110 9600 9600

Consumul public -qp om 25

Necesarul de ap pentru stropit spaii verzi-qsv

160.000

m2 1,6

Necesarul de ap pentru stropit strzi, etc. -qsss

150.000

m2 1,25

Necesarul de ap pentru industrie om 30

Total I 168

Necesiti proprii ale sistemului - Ks 1,02

Necesit i tehnologice - Kp- 1,15

Qzi med

m3/zi 1611,4

Qzi med =

1/1000*Ni*qs l/s 18,7

m3/h 67,1

Kzi 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4

Qzi max

m3/zi 2255,9 Qzi max =

1/1000*Ni*qs

*Kzi

l/s 26,1

m3/h

94,0

2

Zona TOTAL Observaii

Categorie de consum U/m

Consumul

specific de

ap (l/om)

1 2 3 4

Numrul de consumatori

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Qor max m3/h 191,8 Qor max =

1/24*Qzi max*Ko l/s 53,3

Ko 2,04

Qszi med m

3/zi

1890,1 Qszi med=KpKsQzi

med l/s 21,9

Qszi max m

3/zi 2646,2 Qszi max=KpKsQzi

max l/s

30,6

Qsor max m

3/h 391,2 Qsor max=KoQor

max l/s 108,7

II. Capacitatea rezervorului de ap

acomp 0,4

Vcomp m3 902,4 Vcomp=acomp*Qzimax

Vi m3 222,0

Vi=

0,6*njQii*Ti+3,6Qie*Tie+3,6*Qis*Ts

n

Nr. de incendii

simultane 1

nj ajutaje 1

Qii l/s 10

m3/h 36

Ti min. 10

3

Zona TOTAL Observaii

Categorie de consum U/m

Consumul

specific de

ap (l/om)

1 2 3 4

Numrul de consumatori

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Qie l/s 15

m3/h 54

Te h 3

Qis l/s 0

m3/h 0

Tis h 0

Vcons m3 402,7 Vcons=a*Qormax*Te

a 0,7

VRI m3 624,7 VRI=Vi+Vcons

QRI m

3/h 26,0 QRI=VRI/TRI

m3/zi 624,7

TRI H 24

V1 m3 1124,4 V1=Vcomp+Vinc

Tav h 8

Vav m3 451,2 Vav=Tav*Qmin=(0,6-0,8)Qzimax*Tav

V2 m3 1353,5 V2=Vcomp+Vav

VTR 1353,5 VTR=max(Vcomp+VRI,Vcomp+Vav)

4

Zona

TOTAL Observaii Categorie de consum U/m

Consumul

specific de

ap (l/om)

1 2 3 4

Numrul de consumatori

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

III. Dimensionarea debitelor pentru componentele sistemului de alimentare cu ap - de la captare la STA

QIC m3/zi

3378,

9 QIC=Kp*Ks*Qzimax+Kp*Ks*QRI

l/s 39,1

Q'IC m3/zi

3312,

7 Q'IC=QIC/Ks

l/s 38,3 A se vedea p. 7.3 din SR 1343-1:2006

QIIC m

3/h 261,9 QIIC=Kp*Qor max+Kp*njQii

l/s 72,8

IV. Verificarea debitelor pentru reeaua de distribuie a apei

QII(V)

m3/h 377,9

p 0,7 bar, re ele de

joas presiune

QII(V)=a*Kp*Qor

max+3,6*n*Kp*Qie

l/s 105,0

QII(V)

m3/h 414,9 re ele de

nalt presiune

QII(V)=Kp*Qomax+3,6*n*

Kp*Qie l/s 115,3

Calculul debitelor de ap este un instrument fundamental pentru o dimensionare i o planificare adecvat a infrastructurii de alimentare cu ap i canalizare.

Una din ipotezele de baz ale planificrii se refer la evaluarea sistemului de alimentare cu ap/canalizare i implic factori precum: cererea consumatorilor, evolu ia populaiei, consumul de ap, debitele de ap i ape uzate, reelele de distribuie a apei i de canalizare, conceptul fiind reflectat n modelul de calcul pentru ap potabil, aa cum este explicat n acest raport.

A adar, debitele de ap trebuie estimate inca din faza de Master Plan i calculate cu acuratete n faza studiului de fezabilitate.

Bibliografie: Standard romn SR 1343 - 1:2006

Anexe: SR 1343 1:2006 Versiunea n limba romn SR 1343 1:2006 Versiunea n limba englez