OPIS OBIEKTU
W ramach budowy Galerii Metropolia w Gdańsku Wrzeszczu modernizacji ulega układ hydrotechniczny węzła wodnego Kuźniczki. W podziemnej kondygnacji centrum handlowego zaprojektowano żelbetowy zbiornik retencyjny, zapewniający bezpieczeństwo przepływu w stanach wezbraniowych oraz możliwość retencji ponad 14 tysięcy m3 wód deszczowych ze zlewni potoku Strzyży. Zakryty zbiornik retencyjny umiejscowiony jest w ciągu „Drogi Czerwonej” będącej elementem projektowanej osi komunikacyjnej aglomeracji Trójmiejskiej. Układ statyczny zbiornika jest powiązany z projektowaną konstrukcją C.H. Metropolia i stanowić będzie jego integralną część konstrukcyjną. W ramach inwestycji zaplanowano budowę pięciu komór, w tym komorę rozdziału oraz przebudowę istniejących kanałów.
Główne prace budowalne prowadzone są przez przedsiębiorstwo budowlane „PB Górski”.
Ecol-Unicon wyposaża węzeł w urządzenia regulacyjne, aparaturę kontrolno-pomiarową oraz jest odpowiedzialny za projekt szaf zasilająco-sterowniczych i ich wykonanie.
Zbiornik z założenia w większej części ma być opróżniany grawitacyjne, jedna trzecia jego pojemności będzie odprowadzana ciśnieniowo przez pompownię produkcji Ecol-Unicon.
Cały system, w ramach którego zastosowane zostaną urządzenia pozwoli zmniejszyć ryzyko podtopień dolnego Wrzeszcza podczas występowania intensywnych opadów.
DATA REALIZACJI
2013-2015
POTRZEBY KLIENTA
Zapewnienie bezpiecznego przepływu wód przy stanach normalnych i wezbraniowych, odprowadzenie wód ze zbiornika ZR do Potoku Strzyża lub kanalizacji deszczowej oraz możliwość retencji 16480 m3 wody z zakrytym zbiorniku. Mając na uwadze wydarzenia z ubiegłych lat, a szczególnie powódź z roku 2001, postanowiono włączyć galerię do systemu antypowodziowego Gdańska. Pod obiektem znajduje się olbrzymi zbiornik retencyjny.
ZASTOSOWANE ROZWIĄZANIA Ecol-Unicon
Jest to potężna betonowa komora o wymiarach 130 metrów na 35 metrów i 7 metrów wysokości. Ma 15 tys. metrów sześciennych.
Zbiornik zakryty
Obciążenia konstrukcji centrum handlowego oraz użytkowe zbiornika przekazywane na podłoże za pomocą fundamentu płytowo-palowego oraz częściowo palisady stanowiącej obudowę niecki wykopu. Ze względu na geometrię podziemnej części fundamentu wydzielono 3 zasadnicze elementy konstrukcyjne:
- element dokowy wewnętrznego fundamentu, płyta ze ścianami usztywniającymi,
- płyta otaczająca fundament wewnętrzny,
- zewnętrzna obudowa wykopu, palisada przenosząca obciążenia od parcia gruntu i ciężaru konstrukcji budynku.
Elementy zbiornika, zarówno w części wewnętrznej jak i zewnętrznej, wykonane całkowicie w konstrukcji żelbetowej. W ścianie dokowej wewnętrznej części zbiornika wykonane zostaną otwory umożliwiające zainstalowanie zawory zwrotnne (ZZR) umożliwiających grawitacyjne odprowadzenie wody do rzędnej zwierciadła zbliżonej do +12.0 m n.p.m. za pomocą rurociągu RG. Odwodnienie dolnej części (poniżej +12.0 m n.p.m.) zbiornika wewnętrznego ZRW możliwe będzie jedynie z wykorzystaniem pompowania. Dostęp do komory pomp zapewniony będzie z poziomu stropu zbiornika. Wszystkie elementy sterowania zbiornikiem mają zapewniony swobodny dostęp do serwisowania i bieżącej konserwacji. Dostęp do wnętrza zbiornika zapewniony jest za pomocą włazów rewizyjnych (rozmieszczonych równomiernie na stropie zbiornika oraz klap serwisowych nad komorą pomp przeznaczonych do obsługi technicznej pomp zanurzalnych.
Rurociągi
Maksymalny wydatek rurociągu głównego RG przy pracy ciśnieniowej równy jest Qmax=6,23m3/s dla zbiornika wypełnionego do rzędnej +15,00 m n.p.m. Dla piętrzenia na poziomie +13,50 m n.p.m. wydatek ten spada do Q=4.07m3/s. W przypadku pracy bezciśnieniowej (rzędna wody +12,65 m n.p.m.) obliczeniowy przepływ równy będzie Q=1,37m3/s. Grawitacyjne odwodnienie zbiornika z poziomu +15,00 m do +13,4 m (praca ciśnieniowa)
– ~7680 m3 wody trwać będzie ok. 26 min, dalsze obniżanie do poziomu ~12,00m wymaga ok. 85 min. Odwodnienie grawitacyjne zbiornika do rzędnej wylotu rurociągu RG wymaga okresu minimum 110 min. Zakładając rezerwy potrzebne na uruchomienie automatyki zaworów RG, przewidywany czas grawitacyjnego odwodnienia Zbiornika ZR do rzędnej +12.00 m (V=14400 m3) wynosić będzie ok. 2 godziny (120 min.). Natomiast czas jego napełniania z wykorzystaniem pełnej przepustowości rurociągu zasilającego RZA ok. 30 min przy założeniu wydatku 10m3/s. Rurociąg ulgowy RU nie umożliwia efektywnego obniżania poziomu piętrzenia zbiornika, pełni jedynie rolę pomocniczą awaryjnego przelewu bezpieczeństwa o obliczeniowym przepływie Q=0.8 m3/s.
Rurociąg RZA w całości zaprojektowano jako stalowy. Pozostałe rurociągi RU, RG, RT i RZ zaprojektowano z rur PEHD.
Właściwości rurociągów PEHD:
- charakteryzują się niskim i niezmiennym współczynnikiem chropowatości bezwzględnej k=0,01 mm, nie korodują i nie zarastają,
- są nietoksyczne i posiadają atest PZH,
- zachowują 100% szczelność połączeń,
- są elastyczne i charakteryzują się niską masą, a tym samym nie wymagają stosowania ciężkiego sprzętu do układania oraz rozładunku w miejscu budowy,
- awaryjność rur jest znacznie mniejsza niż rur sztywnych (stal, żeliwo), są odporne na zmienne warunki atmosferyczne i można je transportować i montować przy każdej temperaturze.
Pompy, armatura i układy sterowania
Założenia do doboru układu pompowni:
Pompy główne PP1 i PP2:
- wydatek dwóch pomp pracujących równolegle Q=320 l/s przy maksymalnej wysokości geometrycznej tłoczenia
- pion tłoczny ze stali nierdzewnej o średnicy DN250mm i wysokości L=5.0 m
- na pionie założono montaż klapy zwrotnej DN250
Dobrano pompę typu NP3153 LT/3~62 o mocy P=9 kW na stopę sprzęgającą DN250.
Obsługa techniczna w/w pomp zanurzalnych wykonywana będzie z poziomu stropu zbiornika (parking). Pompy wyposażone są w układ łagodnego startu i zatrzymywania. Zakładając konieczność usunięcia pozostałości wody w wewnętrznej części zbiornika ZRW (nie możliwej do usunięcia grawitacyjnie) tj. pomiędzy rzędną +12.00m a 10.00m wymagane będzie usunięcie ~2000 m3 wody – przy zastosowaniu wszystkich 2 pomp zajmie to ok. 105min, W przypadku pracy 1 pompy– wymagany czas to ~210 min.
Rurociąg RZA na wylocie do zbiornika ZR oraz rurociąg RU na wlocie do komory KZ wyposażono w zawory zwrotne kołnierzowe typy ROT zabezpieczające przed cofaniem się wody. W komorze KR, KP oraz zbiorniku retencyjnym, przewidziano zastosowanie zastawek naściennych. Elementy regulacyjne – zastawki ZZRW, ZRG działające w systemie automatyki, wyposażono w zdublowany system sterowania, elektryczny i awaryjny – ręczny. Pozostałe zastawki ZKR, obsługiwane mogą być jedynie ręcznie. Obsługa automatyki węzła wodnego możliwa jest za pomocą panelu sterującego umiejscowionego w komorze zasuw (podziemna kondygnacja C.H. Metropolia. Przewidziano także ewentualne sterowanie zdalne – np. modułem połączonym z siecią telefonii komórkowej (GPRS).
Układ geometryczny uniemożliwia przepełnienie zbiornika, elementy pomiarowe określające w czasie rzeczywistym poziom zwierciadła wody w zbiorniku (w części wewnętrznej ZRW i zewnętrznej ZRZ)
Po stwierdzeniu odpowiedniego natężenia przepływu w komorze KZ nie przekraczającego założonego poziomu bezpieczeństwa możliwe jest automatyczne uruchomienie zaworu ZRG umiejscowionego na rurociągu głównym. Po osiągnięciu odpowiednio niskiego poziomu wody w zbiorniku (~12.00 m n.p.m.) zastawka ZRG zostanie zamknięta a włączona zaprogramowana sekwencja pompowania – w celu całkowitego odwodnienia zbiornika ZRW w części nie odwadnianej grawitacyjnie (~2000m3).
Przewidziano zastosowanie systemu sterowania opartego na modułach telemetrycznych MT-011. Monitoringiem objęte będą następujące parametry:
- Pomiar zmienności poziomów wody w komorze KR, KZ oraz KPO, wewnętrznej ZRW i zewnętrznej ZRZ części zbiornika retencyjnego ZR,
- Awarie pomp,
- Osiąganie poziomów alarmowych
- Włamanie do komory sterowania i szafek automatyki zastawek ZZRW, ZRG.
- Poprawność zasilania.
Zaprojektowany układ sterowania umożliwia łagodny start i zatrzymanie układu pomp, z możliwością zaprogramowania w/w sekwencji. Układ zasilania obsługujący automatykę i pompownie jest zdublowany, CH Metropolia posiada 2 kierunkowe zasilanie, oraz własne źródło energii elektrycznej (generatory). W programie zasilania przewidziano zapewnienie pełnej mocy zarówno w czasie
normalnej eksploatacji jak i sytuacji awaryjnych (brak zasilania z sieci miejskiej). Dodatkowo wszystkie moduły telemetryczne, panele sterowania i koncentratory sieciowe wyposażone są zasilanie awaryjne (UPS). Obszar komory rozdziału KR objęty zasięgiem monitoringu CH Metropolia, w przypadku otwartego odcinka potoku Strzyży (teren Browaru) – docelowo znajdującego się na terenie osiedla mieszkaniowego, znajduje się również w obrębie monitoringu w/w inwestycji. Pomieszczenie komory sterującej oraz szafek automatyki, oprócz monitoringu CH Metropolia, wyposażone w instalację alarmową z zdalnym powiadamianiem. Zaprojektowany układ umożliwia rozbudowę i modernizację sterowania i automatyki ze względu na panelową budowę. Układ sterowania współpracuje z zastawkami naściennymi i kanałowymi umieszczonymi w komorach technicznych. Zastawki pracujące w układzie automatyki wyposażone w układ sterowania elektryczny oraz ręczny. Zastawki ręczne umożliwiają przyszłościowe zastosowanie sterowania automatycznego (dostosowane do napędu elektrycznego).
Źródło zdjęcia: http://warszawa.naszemiasto.pl
