ZVÝŠENÍ EFEKTIVITY PROVOZOVÁNÍ VEŘEJNÝCH VODOVODNÍCH SÍTÍ Šárka Kročová Anotace Zajistit požární bezpečnost měst a obcí patří k základním úkolům samosprávných orgánů. V řadě případů je tento úkol u většiny obcí v základních obrysech splněn. Některé menší územní celky jeho řešení teprve čeká. Pokud obce mají dostatek povrchové vody nebo nové, dostatečně dimenzované vodovody pro veřejnou potřebu, je situace jednodušší. Ale jakékoliv technické zařízení nebo vodní zdroj mají svá omezení a rizika, která při jejich podcenění mohou způsobit značné hmotné škody a ohrozit lidské životy. Se zvyšující se technologickou úrovní distribučních systémů vody pro veřejnou potřeb roste i pravděpodobnost vzniku řady nečekaných mimořádných událostí a výpadků dodávky vody nejen ve standardních provozních podmínkách, ale i při vzniku požárů. Jak daná rizika eliminovat na přijatelnou úroveň naznačuje tento příspěvek. Klíčová slova Vodní zdroj, distribuční systém, odběrní požární místo, plnicí místa, požární hydranty, hydraulické zkoušky, vodovodní řad, vodovodní přípojka, nouzové systémy, ztráty vody 1
Úvod Požární bezpečnost měst a obcí patřila historicky vždy k nejdůležitějším úkolům obecních zastupitelstev a dalších orgánů. Ani nyní tomu není jinak. Změnila se sice základní rizika spočívající v používání materiálů pro stavbu domů a dalších objektů a hasební technika, ale současně s relativní jistotou bezpečí vzniká u veřejnosti představa, že nebezpečí neexistuje nebo je nevýznamné. Skutečnost je však diametrálně jiná. Každoročně vzniká řada požárů s vysokými hmotnými škodami. Jen v roce 2008 vzniklo 20 946 požárů s hmotnými škodami přesahujícími výši 3,2 mld. Kč. [1]. Se zvyšující se vybaveností domácností a různých právnických osob technikou, mohou meziročně hmotné škody narůstat. V řadě regionů České republiky se současně vlivem očekávaných klimatických změn může projevit nedostatek povrchových nebo podzemních vod. Prognóza není pro 21. století příznivá a proto je vhodné se na danou alternativu připravit. Příprava leží v reálné podobě především na starostech obecních a městských radách a zastupitelstev. Očekávat, že problematiku vyřeší centrální orgány je možné, ale pro občany svých regionů neprozíravé. Vyřešit je bude muset vždy samospráva, i přes skutečnost, že v určitých specifických podmínkách může k danému řešení přispět stát nebo fondy Evropské unie 27. To však pouze za podmínky, že problém výrazně přesáhne území, která mohou samosprávy řešit. Přírodní vlivy a faktory je nutno jen vzít na vědomí a v rámci možností je řešit. Antropogenní rizika a jejich působení je nutno řešit a v rámci vědeckého a technického poznání eliminovat. Jednou z možností je zvýšit efektivitu a spolehlivost vodovodů pro veřejnou potřebu určených nejen pro dodávky pitné vody spotřebitelům, ale současně i k řešení požární bezpečnosti zastavěných území a průmyslových zón. Zastupitelstva tuto povinnost nemohou přenést na žádný další subjekt. Ve většině případů jsou vlastníky této části technické a současně kritické infrastruktury. Jako většinoví nebo absolutní vlastníci je vhodné, aby požadovali po případných provozovatelích z hlediska požární bezpečnosti svých obcí nebo měst následující atesty a technicko bezpečnostní podklady a záruky. Zabezpečení a vydatnost zdrojů vody Jižní Čechy mají ve srovnání s jinými regiony České republiky relativní dostatek povrchových vod v přijatelné vzdálenosti od zastavěných území. I zde však distribuční systémy vodovodů určených pro veřejnou potřebu mají nezastupitelné místo v požární bezpečnosti objektů. Jejich význam roste se vzdáleností povrchového zdroje od místa vzniku 2
mimořádné události, například potenciálního zvýšeného požárního nebezpečí. Řada objektů vybavených vodním samočinným stabilním hasicím zařízením, jako jsou velká obchodní centra, významné správní budovy, kulturní centra a specifické objekty v průmyslových zónách bez dostatečné vlastní akumulace požární vody, se bez přímé dodávky tlakové vody z vodovodů pro veřejnou potřebu neobejdou. Abychom snížili rizika nenadálých nebo dlouhodobých přerušení dodávek pitné a současně požární vody, musí vlastníci nebo provozovatelé veřejných vodovodů udržet kvalitu surové vody ve zdrojích. Zvláště v těch zdrojích, které po vyčerpání ze zvodnělých vrstev nyní již pitnou vodu jen zdravotně zabezpečí. Ale ani zdroje vody s následnou úpravou nejsou bez významných rizik. Vždy je nutno vzít v úvahu, že úpravna vody je strategický objekt s přesně nastavenou a vymezenou možností odstranit nežádoucí organické a anorganické látky v určitém množství. Pokud se v surové vodě objeví jiné látky přesahující možnost jejich odstranění, musí dojít k vyřazení úpravny vody z provozu a následně i k přerušení dodávky spotřební a požární vody pro zastavěná území. Každá úpravna musí ze zákona pro snížení rizik provádět z těchto důvodů trvalý monitoring její kvality, viz obrázek č. 1. Obr. 1 Schéma systému sledování jakosti vody 3
Trvale udržet kvalitu surové vody ve zdrojích lze různými způsoby. K hlavním však patří a dlouhodobě musí patřit: znalost povodí vodního zdroje včetně jeho slabých stránek, ke kterým patří bodové zdroje znečištění (zjevné i skryté skládky, technický stav kanalizace, průmyslová rizika, zemědělský způsob hospodaření atd.) a schopnost bránit negativním jevům, zabezpečit povrchový nebo podzemní zdroj před negativním působením povodní. V případě náročnosti jeho ochrany vybudovat pro nouzové zásobování zdroj náhradní, vyhlásit a udržovat pásmo hygienické ochrany (PHO) vodního zdroje v takovém rozsahu, aby umožňovalo účinnou ochranu, regulovalo a snižovalo negativní vlivy užívání pozemků, v rámci zpracování územních plánů a jejich periodického přezkoumávání důsledně dbát na prioritu rovnováhy a neporušenosti vodního prostředí ve svém katastrálním území. Rozhodující pro dlouhodobé záměry udržení přirozeného stavu koloběhu vody je územní plán. Vodní hospodářství nelze účinně chránit jednotlivými separovanými kroky, ale pouze komplexním řešením. Požární ochrana, ale i spotřební účely obyvatel závislých na dodávkách pitné vody, jen obtížně mohou přijmout kontraproduktivní kompromisy. Spolehlivost a rizika distribučních systémů pitných a požárních vod Neméně důležitou funkci pro požární bezpečnost mají i distribuční systémy dodávek pitných vod. Jestliže vyřazení vodního zdroje způsobí, pokud nemá ekvivalentní náhradu, vždy dlouhodobé problémy, tak u distribučních systémů je dané riziko dlouhodobého vyřazení výrazně nižší. Zpravidla nepřesáhne časový úsek několika dnů ve srovnání s poškozením zdrojů, které může způsobit přerušení dodávek pitné vody v délce až několika týdnů. Například v roce 2009 došlo vlivem povodně k několika měsíčnímu vyřazení vodního zdroje pro část okresu Nový Jičín. Provozovatelé vodovodů často z různých příčin řadu rizik podceňují a tím z dlouhodobého hlediska vytváří nepříznivé prostředí pro dodávky vody jejím 4
spotřebitelům. Je proto vhodné, aby každý veřejný vodovod měl vypracován management přijatelného rizika, [upraveno 2] viz obrázek č. 2. Obr. 2 Primární schéma procesu managementu rizik Na základě primárního schématu je nutné rozpracovat jeho sekundární část, ve které jsou zohledněny základní cíle, rizika, potřeby a možnosti provozovatele, například: spolehlivost přivaděčů vody ve standardních a nouzových podmínkách, hydraulická účinnost distribuční sítě, její stáří, technický stav, kapacitní možnosti ve vztahu k maximálním odběrům spotřební a požární vody, vhodnost umístění požárních odběrních míst, především výtokových stojanů a plnicích míst mobilní techniky, odolnost proti působení přírodních a antropogenních vlivů na vznik mimořádných událostí. U každého ze základních funkčních celků veřejných vodovodů distribuční sítě, tj. vodovodních řadů, vodojemů, technologických objektů, požárních objektů a armatur, by měl majitel nebo provozovatel této kritické infrastruktury státu znát faktor zranitelnosti. Faktor zranitelnosti lze definovat například jako: schopnost prvek chránit, relativní zranitelnost vůči útoku, možnost ohrožení zdraví a života, dopad na životní prostředí, 5
funkční důležitost, posouzení, zda objekt je nezbytný pro fungování veřejné infrastruktury jako celku, posouzení významnosti objektu při řešení mimořádné události, včetně zajištění náhradního nebo nouzového zásobování, posouzení požární bezpečnosti zastavěného území, především doplňkových stabilních automatických zařízení apod. Součástí posuzování zranitelnosti a významu by mělo být i schématické znázornění posuzovaného území ve vztahu k širším souvislostem v dodávkách vody místního nebo nadmístního systému, viz obrázek 3. recipient ČOV úpravna vody vodojem spotřebiště zdroj vody spotřebiště distribuční síť přivaděč spotřebiště ČOV kanalizační přivaděč recipient Obr. 3 Vliv zdroje vody nadmístního významu na distribuční systémy Monitorovací systémy hydraulické účinnosti a požárního zabezpečení Odpovědný a pečlivý majitel veřejných vodovodů musí počítat i se vznikem mimořádných událostí a dočasného nedostatku vody ve spotřebním a požárním systému a být na tuto situaci připraven. Příprava musí být včas, aby umožnila odstranit pravděpodobné nedostatky. Jedním z bodů přípravy a řešení je znalost hydraulické účinnosti vodovodní sítě, viz obrázek č. 4. 6
Obr. 4 Spektrální analýza spotřeby vody [3] Z obrázku je zřejmé, že v tomto případě musí řešitel úlohy zajišťující nouzové zásobování počítat s trvalou ztrátou vody v systému v množství cca 15 l.s -1. Za této situace, při nedostatečném náhradním zdroji vody v době mimořádné události, může nastat výrazný nedostatek spotřební a požární vody nebo úplný kolaps projevující se nedostatečným hydrodynamickým tlakem vody. Je proto vhodné v rámci přípravy na řešení mimořádné události pomocí stabilních nebo mobilních monitorovacích prostředků analyzovat sekce vodovodní sítě a současně určit, která odběrní místa budou zachována ve všech případech a které části obcí nebo měst budou muset být řešeny mobilními prostředky nouzového zásobování vodou. Vnější odběrní místa na vnitřních rozvodech průmyslových areálů Provozovatel vodovodů pro veřejnou potřebu nesmí zapomínat na požární bezpečnost různých, převážně právnických osob, na svém katastrálním území. Je pro ně velmi často jediným odborným garantem požární vody pro hašení jejich objektů. Měl by velmi obezřetně posuzovat jejich požadavky a nároky, zvláště v těch případech, kdy je zařízení napojováno na větevnou síť, vodovodní zařízení s vyšším počtem poruch nebo sníženou kapacitní průtočností. Například kapacitní nedostatky se mohou projevit až výraznou ztrátou tlakové hladiny již při středních odběrech požární vody, viz obrázek č. 5. 7
Obr. 4 Pokles hydrodynamické tlakové čáry Příčinou bývá zpravidla nevhodně navržený typ vodoměru, výrazná redukce průtoku ve vodoměrné šachtě nebo provozní závady na armaturách vnitřního vodovodu určeného k požárnímu zabezpečení,. Neméně významné bývají i další příčiny, které si běžný provozovatel vnitřních požárních rozvodů vody neuvědomuje, ale které, jak ukazuje praxe zasahujících jednotek Hasičského záchranného sboru, zbytečně zvyšují hmotné škody při požáru. Řada nich se dá technicky v přípravné a realizační fázi vyřešit. Pokud však požadavky investorů přesahují možnosti dodavatelů vody, musí být včas odmítnuty s tím, že požární bezpečnost musí zajistit jiným vhodným a realizovatelným způsobem. Závěr Je jen velmi obtížné zobecnit velmi širokou problematiku zajištění požárního zabezpečení měst a obcí do krátkého článku konference. Proto příspěvek v několika okruzích pouze naznačuje oblasti problémů a možnosti jejich řešení. S jistotou však lze konstatovat, že celkové řešení se nesmí odkládat až do doby vzniku problémů. Je vhodné, pokud k tomu majitelé nebo provozovatelé vodovodů nemají vlastní specialisty, přenechat odborná řešení odborníkům schopným posuzovat vodohospodářskou problematiku, ale i současně znalých metod krizového řízení a jejich předcházení. 8
Příspěvek zpracován v rámci projektu Ministerstva vnitra ČR VD20062010A06. Literatura: [1] Statistická ročenka 2008 Česká republika, Příloha časopisu 112, č. 3/2009, Ročník VIII., Praha 2009. ISSN 1213-7057. [2] Water Safety Plans. Managing drinking-water quality from catchment to consumer. World Organisation 2005. [3] KROČOVÁ, Š.: Havárie a řízení vodního hospodářství, VŠB-TUO, Ostrava 2006, ISBN: 80-248-1246-0. 9