Árbók VFÍ/TFÍ - 01.06.1998, Blaðsíða 283

Mat á áreiðanteika dreifikerfis Vatnsveitu Reykjavíkur 281
theory and therefore, for a complex system such as water distribution, the system has to be subdivided
into several subsystems and the availability for each subsystem integrated into the availability of the
whole system. The latter method simulates the system as it is for several years, without any simplift-
cations and, given a probability distribution for the availability of each component and the repair time.
The results show that the reliability of the water distribution network in Reykjavik is extremely high
and that the two methods give similar results. The difference in availability of water between the dif-
ferent maintenance possibilities is not substantial for the two points considcred if no constraints are on
the pressure changes in the system. Simulation shows that the possibilities of lack of water at these
two points are around 1/9000 (Kópavogur) andl/5000 (Grandi) and the average duration of failure is
about 10 hours.
Key words: Availabilily, reliability, simulation, water distribulion system.
Inngangur
Hlutverk vatnsveitna er að sjá til þess að viðskiptavinir þeirra haft aðgang að nægjanlegu
vatnsmagni við réttan þrýsting þegar þeir þurfa á því að halda. Þessu markmiði getur verið
erfitt að ná vegna óhjákvæmilegra bilana í dreiftkerfunum. Því er áhugavert fyrir vatnsveitur
að meta hverjar líkurnar eru á því að vatnið sem hún dreifir komist til notenda. Þetta er
einkum áhugavert ef bera á saman mismunandi valkosti á breytingum og úrbótum á dreifi-
kerfinu. Þessi grein lýsir rannsóknum á áreiðanleika dreifikerfis vatnsveitu en þær voru
unnar að frumkvæði Vatnsveitu Reykjavíkur.
í greininni er áreiðanleiki dreifikerfisins, eins og það er í dag, metinn og hann borinn
saman við áreiðanleikann eftir hugsanlegar breytingar á því. í því sambandi eru skoðaðir
tveir valkostir. Eingöngu eru skoðaðar aðalæðar og stofnæðar, en ástæða þess er sú að þeir
valkostir sem til greina koma hafa fyrst og fremst áhrif á þær.
Bornar eru sarnan tvær lausnaraðferðir. Annars vegar sundurgreining (e. analytical
method) sem felst í að leiða út jöfnur fyrir áreiðanleika kerfisins. Með þeirri aðferð fæst mat
á vatnsleysislíkum kerfisins beint. Hins vegar er notuð hermun (e. simulation method), en
þar er líkt eftir hegðun kerfisins yfir langan tíma. Með hermuninni fæst öryggisbil fyrir
líkurnar ásamt mati á því hversu lengi í einu og hve oft verður vatnslaust í kerfinu.
Athugun á dreifikerfum vatnsveitna hafa verið gerðar víða og niðurstöður þeirra birtar
bæði í tímaritum og bókum, sjá til dæmis [6], [3] og [5]. Áreiðanleiki vatnsveitna hérlendis
hefur ekki verið metinn á kerfisbundinn hátt áður svo vitað sé.
í greininni eru eftirfarandi hugtök notuð: Áreiðanleiki (líkurnar á því að kerfið sé
starfhæft í tiltekinn tíma), viðhaldanleiki (líkurnar á því að hægt sé að koma kerfinu í
starfhæft ástand innan tiltekins tíma, þegar viðhald er framkvæmt eftir fyrirfram ákveðnum
aðferðum), bilanatíðni (hversu oft bilar á tímaeiningu) og aðgengileiki, sent mest er notað
hér. Aðgengileikinn er sá hlutfallslegi tími sem kerfið er í lagi. Ef eitthvert kerfi er t.d. óvirkt
í samtals eitt ár af tíu er aðgengileikinn 90%. Einnig er handhægt í stað aðgengileika að líta
á I-aðgengileika sem er þá sá hlutfallslegi tími sem kerfið er ekki í lagi, það er síðan til
dæmis hægt að rniða við ár. Sjá nákvæntari skilgreiningar í [2].
Greinin er þannig uppbyggð að fyrst er fjallað um þá íhluti dreifikerfisins sem skoðaðir
eru sérstaklega og greint frá mati á áreiðanleika þeirra, því næst eru lausnaraðferðirnar
skýrðar út, en þær eru tvær eins og komið hefur fram. Að lokum eru helstu niðurstöður
teknar saman.