МНОГОКРИТЕРИАЛЬНЫЙ ВЫБОР СПОСОБА РЕКОНСТРУКЦИИ ВОДОПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ В СТЕСНЁННОЙ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКЕ МЕТОДОМ АНАЛИЗА ИЕРАРХИЙ

MULTI-CRITERIA SELECTION OF A WATER NETWORK RECONSTRUCTION METHOD IN CONSTRAINED URBAN AREAS USING THE ANALYTIC HIERARCHY PROCESS

Lisitsyn Mikhail Viktorovich

Student, Department of Construction, Sakhalin State University

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Glazkova Ekaterina Vasilyevna

Student, Department of Construction, Sakhalin State University

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Movsisyan Alen Marzpetovich

Student, Department of Construction, Sakhalin State University

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Kopystko Mikhail Sergeevich

Student, Department of Construction, Sakhalin State University

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

АННОТАЦИЯ

Рассмотрена задача выбора способа реконструкции изношенного водопровода в условиях плотной городской застройки. Сравнены открытая перекладка, горизонтальное направленное бурение и санация полимерными трубами по пяти критериям методом анализа иерархий. Для условного участка наибольший приоритет получила санация. Проведён анализ устойчивости результата к изменению весов критериев.

ABSTRACT

The problem of selecting a method for reconstructing a worn-out water pipeline in dense urban areas is considered. Open-cut replacement, horizontal directional drilling and polymer pipe relining are compared by five criteria using the analytic hierarchy process. For a conditional section, relining received the highest priority. The sensitivity of the result to changes in criteria weights is analyzed.

Ключевые слова: реконструкция водопровода; бестраншейные технологии; горизонтальное направленное бурение; санация; метод анализа иерархий.

Keywords: water pipeline reconstruction; trenchless technologies; horizontal directional drilling; relining; analytic hierarchy process.

Значительная часть городских водопроводных сетей выработала нормативный срок службы, и их замена становится одной из основных задач водоканалов. В центральной части города открытая перекладка требует перекрытия движения, вскрытия покрытий и переустройства пересекаемых коммуникаций. Бестраншейные технологии — горизонтальное направленное бурение (ГНБ) и санация внутри старой трубы — снижают эти издержки, но имеют собственные ограничения [1, 2]. Решение, как правило, принимается по одному критерию — сметной стоимости, хотя для заказчика важны также сроки, влияние на городскую среду и надёжность результата. Цель работы — показать применение метода анализа иерархий (МАИ) для обоснованного выбора способа реконструкции.

Рассмотрен условный участок стального водопровода диаметром 300 мм длиной 400 м под улицей с интенсивным движением. Альтернативы: A1 — открытая перекладка полиэтиленовыми трубами, проектируемыми по СП 399.1325800.2018 [3]; A2 — прокладка новой трубы методом ГНБ; A3 — санация протягиванием полиэтиленовой трубы в существующую. Критерии: стоимость работ, продолжительность, влияние на городскую среду, надёжность и срок службы, технологические риски. Парные сравнения выполнены по шкале Т. Саати [4], веса определены по собственному вектору матрицы (таблица 1).

Таблица 1.

Веса критериев и локальные приоритеты альтернатив

Индекс согласованности матрицы критериев составил 0,013 при допустимом значении 0,1, для матриц альтернатив — не более 0,028, то есть суждения согласованы. Глобальные приоритеты представлены на рисунке 1.

Рисунок 1. Глобальные приоритеты способов реконструкции

Наибольший приоритет получила санация (0,407), далее следуют ГНБ (0,300) и открытая перекладка (0,292). Преимущество санации сформировано критериями стоимости, сроков и влияния на город, тогда как открытая перекладка выигрывает по надёжности. Анализ чувствительности показал, что открытая перекладка становится предпочтительной только при весе критерия надёжности более 0,48 вместо принятого 0,32, то есть результат устойчив.

Выбор санации корректен лишь при подтверждённом телеинспекцией состоянии старой трубы, допускающем протягивание, и при гидравлической проверке уменьшенного сечения по СП 31.13330.2021 [5]. Для ГНБ требуется проверка трассы и расстояний до существующих коммуникаций по СП 341.1325800.2017 [2].

На практике парные сравнения целесообразно выполнять группой экспертов, включающей представителей службы эксплуатации сетей, строительного контроля и проектировщика, с последующим усреднением оценок. Это снижает влияние субъективности отдельного специалиста и делает обоснование решения понятным для согласующих органов.

Таким образом, МАИ позволяет сделать выбор способа реконструкции прозрачным и воспроизводимым: веса критериев отражают приоритеты заказчика, а анализ чувствительности показывает, насколько вывод зависит от них.

Список литературы:

1. Орлов В.А. Бестраншейные технологии строительства и восстановления трубопроводов систем водоснабжения. – М.; Вологда: Инфра-Инженерия. – 2024. – 228 с.
2. СП 341.1325800.2017. Подземные инженерные коммуникации. Прокладка горизонтальным направленным бурением. – М.: Стандартинформ, 2018.
3. СП 399.1325800.2018. Системы водоснабжения и канализации наружные из полимерных материалов. Правила проектирования и монтажа. – М.: Стандартинформ, 2018.
4. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий / пер. с англ. – М.: Радио и связь, 1993. – 278 с.
5. СП 31.13330.2021. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. СНиП 2.04.02⁠–⁠84*. – М.: Российский институт стандартизации, 2022.