Řešení havárie a obnova kvality pitné vody ve vodovodní síti

Úvod

V listopadu 2025 jsme byli osloveni s požadavkem na vyčištění celé rozvodné vodovodní sítě malé obce v Moravskoslezském kraji, kde v důsledku souběhu technického selhání a nepříznivých provozních okolností došlo k mobilizaci dlouhodobě akumulovaného sedimentu ze dna vodojemu a jeho rozšíření do vodovodní distribuční sítě. Místní šetření Státního zdravotního ústavu (SZÚ) identifikovalo tuto mobilizaci jako hlavní příčinu opakovaných nálezů koliformních bakterií a viditelných organismů v dopravované vodě u odběratelů. Jako jedno z důležitých nápravných opatření doporučilo realizaci řízeného proplachu celé vodovodní sítě.

Řešený vodovod je menší distribuční systém o celkové délce 4,33 km, se zásobním řadem DN 100 a navazujícími řady DN 80 a DN 50; akumulační nádrž vodojemu má objem 1 × 100 m³. Po vyčištění nádrže vodojemu a provedení dezinfekce bylo naším úkolem systematicky odstranit z potrubní sítě jemné nezpevněné sedimenty tak, aby nedocházelo k jejich dalšímu přesouvání a opakovanému víření v dopravované pitné vodě. Bylo tedy zapotřebí připravit řízený proplach sítě a zrealizovat jej.

Příprava na proplach vodovodu

V rámci přípravy před proplachem byly provedeny standardní nezbytné kroky. Nejprve bylo potřeba zajistit mapu, resp. situaci vodovodní sítě, kde je vyobrazena trasa potrubí, dimenze a materiál, armatury a objekty vodovodu. Pro tento účel obvykle postačuje běžná situace vodovodní sítě, v tomto případě se jednalo o pasport vodovodu. Dalším důležitým podkladem byl provozní řád vodovodu, a také informace o kontaminaci, která se zde vyskytla, a dosavadních krocích, které již byly provedeny ve snaze vodovod vyčistit.

Následně byl vypracován proplachovací plán vodovodu, který síť rozdělil na 11 úseků s průměrnou délkou 390 m. Proplachovací plán zde vznikl pouze v papírové podobě, ilustrativní příklad takového plánu znázorňuje Obr. 1. Pro naprogramování proplachovacího stroje na místě je potřeba pro každý proplachovaný úsek z mapy zjistit délku úseku, dimenzi potrubí a materiál. Úseky se proplachují od vodojemu dolů tak, aby se sediment vyplachoval nejkratší cestou ven s využitím vodovodních hydrantů. Tyto údaje se připraví do tabulky a při proplachu se zadávají do čistícího stroje buď pomocí tlačítek v ovládacím menu, nebo se v předstihu nahrají do jeho paměti, a stroj poté proplachuje v plně automatickém režimu. Silnou stránkou technologie Astacus je snadná a rychlá příprava před proplachem, kdy není potřeba, aby obsluha počítala pro každý úsek požadovaný čistící průtok, objem, čas nebo cokoliv dalšího. Robot Astacus obsahuje sofistikovanou metodiku pro výpočet těchto parametrů a pokročilou automatiku pro řízení proplachu v reálném čase na základě měřených dat ze svých senzorů.

Obr. 1 Ilustrativní příklad ruční verze proplachovacího plánu pro technologii Astacus – jednoduché barevné zvýraznění úseků potrubí, jak se mají proplachovat (délka, dimenze, materiál, armatury, objekty)

Provedení řízeného proplachu

Proplach celé vodovodní sítě v délce 4,33 km proběhl v nejbližším volném termínu 26. 11. 2025, tedy asi týden po jeho objednání. Ten den mrzlo a sněžilo, což kladlo zvýšené nároky na spolehlivost zařízení i pracovní podmínky obsluhy, viz Obr. 2.

Obr. 2 Čištění potrubí metodou řízeného proplachu, technologie Astacus, klimatické podmínky v den proplachu: teplota vzduchu −2 °C a sněžení

Níže uvádíme úvodní hlavičku souhrnného reportu, který server Astacus standardně zasílá pro každý stroj deset minut po půlnoci, viz Obr. 3. Jedná se o souhrn informací o činnosti daného stroje za předchozí den.

Obr. 3 Automaticky generovaná souhrnná zpráva ze serveru astacus.vodabrno.cz pro stroj Astacus 2004, který byl pro proplach tohoto vodovodu použit, tzv. denní report

Celý vodovod byl čištěn v automatickém režimu stroje „podle topologie“, kdy se stroji pro každý čištěný úsek zadají výše uvedené parametry čištěného úseku potrubí (DN, délka, materiál a minimální povolený tlak), a ten provede čištění zcela samostatně. Po ukončení proplachu na daném hydrantu byly ve třech místech vodovodu provedeny také hydrantové testy pro HZS. Hydrantové zkoušky byly vždy provedeny ihned po vyčištění daného úseku, protože již připojené zařízení a vyčištěné potrubí umožňovalo jejich efektivní realizaci bez rizika rozvíření sedimentů. Je to efektivní postup, který představuje naprosto minimální zvýšení časové náročnosti prací. Požární testy hydrantů probíhají zcela automaticky, stroj hydrant otestuje na požadovaný průtok a ihned odešle uživateli do mailu protokol v MS Word, který obsahuje všechny potřebné informace (výsledek testu, měřená data, zpracované grafy, souřadnice a adresu hydrantu, mapu lokality) a stačí jej jen vytisknout a podepsat.

Ověření účinnosti řízeného proplachu vodovodní sítě

Po proplachu každého úseku je vždy odebírán vzorek vody pro kontrolu hodnoty zákalu. K tomu používáme ruční zákaloměr. Zde bylo dosahováno vyhovujících hodnot od 1,05 do 3,11 ZF(n). Po dokončení proplachu veřejné vodovodní sítě byli vlastníci připojených nemovitostí vyzváni provozovatelem vodovodu k proplachu svých přípojek a vnitřních vodovodů. Dne 1. 12. 2025 bylo odebráno na zdroji, vodojemu i vodovodní síti celkem 8 vzorků vody, jejichž následné laboratorní rozbory potvrdily soulad kvality vody s požadavky vyhlášky 252/2004 Sb. a úplnou obnovu mikrobiologické nezávadnosti vody v celém systému. Ve všech sledovaných místech (oba vrty, vodojem, odtok vody z úpravny vody i distribuční síť) byly hodnoty Escherichia coli, intestinálních enterokoků, koliformních bakterií i Clostridium perfringens rovny 0 KTJ/100 ml. Počty kolonií při 22 °C se pohybovaly v rozmezí 0–20 KTJ/ml a při 36 °C 0–14 KTJ/ml, tedy pod doporučenými limity 200 a 40 KTJ/ml. Současně nebyly zjištěny žádné živé organismy (0 jedinců/ml) ani zvýšený obsah abiosestonu (0 až 2 %). Zákal vody v distribuční síti se pohyboval v rozmezí 0,33–0,65 ZF(n), což odpovídá hydraulicky stabilizovanému systému bez resuspenze sedimentu. Výsledky tak potvrzují, že odstranění mobilizovaného sedimentu vedlo nejen k vizuálnímu vyčištění potrubí, ale i k plné mikrobiologické stabilizaci celé vodovodní distribuční sítě.

Poznatky z proplachu

Pro nás tato akce nebyla nijak nestandardní, přesto z ní vyplynulo několik zajímavých závěrů:

• Robot Astacus pracuje spolehlivě i v mrazu a sněžení.
• Voda vytékající z potrubí vodovodu měla teplotu 5,7 až 9,5 °C.
• Voda, která z potrubí vytékala byla většinu svého objemu poměrně čistá, což bylo pravděpodobně důsledkem předchozího „odkalování“, které prováděl místní technik během listopadu ještě před naším příjezdem svým obvyklým postupem ve snaze síť vyčistit. Občas však z potrubí vytékala krátkodobě výrazně zakalená voda. I přes jeho velikou snahu tak některé části potrubí zůstaly nedokonale propláchnuté. Náš poznatek z této akce tedy je, že ani při veliké snaze nelze bez systematického postupu a odpovídajícího technického vybavení spolehlivě docílit požadovaného výsledku, kterým je čisté potrubí.
• Celý proplach od začátku do konce trval 4,2 hodiny a spotřebovalo se na něj 34,6 m³ vody, viz denní report na Obr. 3. To lze považovat za velmi efektivní zásah a dobrý výsledek. Když tuto síť proplachoval místní technik bez měření, bez technologií, práce mu zabrala celé dvě pracovní směny a vypustil při tom 2× téměř celý vodojem. Jeho práce tedy trvala 4× déle než nám a spotřeboval při tom cca 5× více vody. Systematický přístup a důsledná regulace a měření přináší nejen úsporu vody a času, ale zejména spolehlivost výsledku. Přitom robot Astacus nevyžaduje nijak zvlášť náročnou přípravu ani kvalifikovanou obsluhu, protože většina procesů, které stroj provádí, je plně automatizována. Od obsluhy se očekává pouze to, že stroj připojí k hydrantu, zapne jej a uvede do chodu plně automatický režim proplachu. Zbytek si zajistí robot sám, je tak konstruován.

Měřicí vozíky a ruční proplachy ve srovnání s automatizovaným řízením proplachu

V praxi vodárenských společností se pro proplach potrubí používají různé měřicí vozíčky vybavené senzory pro sledování tlaku, průtoku a někdy i zákalu. Tento přístup umožňuje detailní kontrolu průběhu proplachu, současně však klade mnohem vyšší nároky na kvalifikaci obsluhy. Ruční regulace průtoku vyžaduje průběžné sledování hydraulických poměrů v síti, kontrolu minimálních tlaků a prevenci vzniku hydraulických rázů. Obsluha musí současně zajistit dosažení požadovaného průtoku i objemu vypuštěné vody a následně provést stažení, vyhodnocení a archivaci naměřených dat.

Automatizované řešení přenáší řízení průtoku, kontrolu tlakových limitů i zpracování dat do řídicího systému zařízení. Měření, regulace i tvorba reportů probíhají automaticky v souladu s metrologickým předpisem MP 010, což snižuje nároky na zásah obsluhy během proplachu, sjednocuje postup provádění proplachu a zajišťuje konzistentní kvalitu získaných dat. Rozdíl mezi oběma přístupy tak spočívá především v míře automatizace řízení a následného zpracování výsledků. Automatizace práce v terénu tak klade mnohem menší nároky na obsluhu co se týče její kvalifikace, tak i pozornosti, kterou musí věnovat řízení celé operace. Automatizací se zásadně snižuje pravděpodobnost lidské chyby.

Vývoj této technologie neustává a pro sezonu 2026 uvádí nové funkcionality, které efektivitu práce ještě umocní.

Nové funkce technologie Astacus v roce 2026

1) Integrace výsledků měření do GIS provozovatele

Veškerá data naměřená během řízeného proplachu jsou automaticky přenášena na centrální server astacus.vodabrno.cz, kde jsou systematicky zpracována do přehledných výstupů (časové průběhy tlaku, průtoku a teploty, kalibrační body tlak–průtok, výsledky hydrantových zkoušek a denní reporty). Výstupy jsou ukládány ve standardizovaném formátu a označeny identifikátorem hydrantu (ID) odpovídajícím značení v GIS provozovatele. Díky jednotnému datovému klíči jsou výsledky přímo připraveny pro automatizovaný import do GIS, kde mohou být bez další úpravy zobrazovány, analyzovány a archivovány.

2) Kalibrační data tlak–průtok

Server automaticky vyhodnocuje kompletní časové záznamy tlaků a průtoků a identifikuje intervaly ustáleného proudění splňující technická kritéria. Odpovídající hodnota hydrodynamického tlaku a průtoku je vybrána jako referenční kalibrační bod a uvedena v denním reportu spolu s hydrostatickým tlakem, nadmořskou výškou a souřadnicemi měřicího místa. Celý proces probíhá v souladu s metrologickými standardy a poskytuje konzistentní podklad pro kalibraci hydraulického modelu sítě. Kalibrační data tak vznikají automaticky jako přirozený „vedlejší produkt“ proplachu, bez nutnosti samostatné měrné kampaně a bez zásahu do běžného provozu.

3) Adaptivní proplach

Nová funkce adaptivního proplachu dynamicky upravuje celkový vypuštěný objem vody podle skutečně dosaženého průtoku, při současném respektování minimálního dovoleného tlaku a prevenci hydraulických rázů. Je přínosná zejména u zainkrustovaných nebo hydraulicky omezených sítí, kde další zvyšování průtoku hydrantem není možné. Zařízení automaticky dodržuje tlakové limity a přizpůsobí objem proplachovací vody tak, aby bylo dosaženo požadované kvality vody na odtoku. Tím se zvyšuje robustnost technologie, snižují hydraulická rizika a optimalizuje spotřeba vody.

4) Plně automatický režim proplachu s vazbou na GIS

Zařízení umožňuje plně automatický provoz na základě předem nahraných instrukcí pro jednotlivé úseky sítě. Po připojení na hydrant stroj automaticky určí svou polohu, vyhledá odpovídající instrukci a provede celý proces bez dalšího zásahu obsluhy. Nově lze tyto instrukce generovat přímo z GIS provozovatele na základě délky úseku, dimenze, materiálu potrubí a minimálního dovoleného tlaku. Ve spojení s adaptivním proplachem je tak zajištěn vysoce spolehlivý automatický provoz s minimalizací rizika lidské chyby.

Závěr

Praktická realizace řízeného proplachu technologií Astacus potvrdila, že systematický, datově řízený a hydraulicky kontrolovaný postup umožňuje efektivně obnovit mikrobiologickou stabilitu dodávky vody, minimalizovat spotřebu vody a současně eliminovat riziko sekundárního rozvíření sedimentu či hydraulických rázů. Bez systematického řízení hydraulických parametrů během proplachu je spolehlivé dosažení očekávaného výsledku obtížné. Tento případ názorně ukazuje, že proplach je potřeba řídit, což znamená: 1) nedovolit průtok výrazně vyšší ani nižší, než je pro dané potrubí optimální, 2) nedovolit kolaps tlaků v síti (neotevírat hydranty naplno, když to není potřeba), 3) nedovolit vznik hydraulických rázů, a 4) použít k proplachu právě požadovaný objem vody a neplýtvat zbytečně vodou (a časem). Všechny tyto úkoly v technologii Astacus řeší automatika, což dává obsluze v terénu prostor pro jiné činnosti.

Z pohledu dlouhodobého řízení vodovodních systémů tento případ zdůrazňuje dva klíčové principy: nutnost důsledné realizace opatření vyplývajících z posouzení rizik a význam pravidelného, plánovaného a odborně prováděného čištění akumulačních nádrží a potrubí (v tomto pořadí). Pouze kombinace prevence a technicky kontrolovaných zásahů může zajistit stabilní jakost pitné vody a udržet důvěru spotřebitelů i v takovýchto mimořádných situacích.