Управление на загубите на вода

Методи и средства за локализиране на течовете

     Огромните загуби на вода във водопреносната мрежа са основен проблем за ВиК дружествата в страната. България е една от най-бедните на водни ресурси държави в Европа, а посочваните загуби на вода в момента средно за страната са около 70-75%. Това се твърде големи обеми, предвид факта, че за нормални се приемат нива от порядъка на 15-20%. Като основна причина за реализираните големи загуби обикновено са посочва остарялата водопроводна мрежа и множеството аварии. Подмяната на водоснабдителната мрежа обаче изисква значителен финансов ресурс, който ВиК дружествата сами трудно биха могли да осигурят. По тази причина се разчита и се търсят пътища за финансиране по линия на европейските фондове. Според специалисти в областта на водоснабдяването за преодоляване на проблема с големите загуби на вода, освен подмяната на остарялата тръбопроводна мрежа и извършването на необходимите ремонтни дейности, е необходимо предприемането и на други мерки, свързани с управление на течовете в системата. Обикновено дейностите, свързани с управление на течовете, се свързват с намаляване на течовете чрез управление на налягането и точното локализиране на местата, в които има такива.

Загубите на вода
Принципно, загубите на вода във водопреносната мрежа могат да бъдат разделени на реални и привидни загуби или технически и търговски.
Техническите загуби обхващат реално видимите загуби на вода във водопреносната мрежа като фонови или основни загуби, които се дължат на много на брой малки утечки от фитинги и връзки, които са трудни за откриване и отстраняване; аварийни изтичания, характеризиращи се с голям дебит, но малко времетраене и бързо локализиране; загуби от неизвестни аварии, които се откриват само при целенасочен контрол на загубите; преливания и пропуски в резервоарите.

Като търговски се определят загубите на вода, дължащи се на неточности в отчитането на консумацията; грешки в системата за таксуване; неправомерно използване на водата. С други думи, тук се включва водата, която е била използвана, но не е коректно измерена, оценена и за която не е платено.

Преди да се престъпи към управление на течовете е необходимо системата да бъде предварително анализирана. Целта е да се определят вероятността от възникване на течове, както и възможните източници. Разработени са различни софтуерни продукти, с които това може да бъде направено. Всички те обаче изискват наличието на някои основна данни за водоснабдителната система като подавано количество вода, фактурирана и измерена консумация, както и средно работно налягане. Обикновено подобни софтуерни решения не са предназначени и не биха могли да заменят извършването на цялостна проверка, но се явяват добър начин да се стартира програма за управление на течовете, тъй като софтуерът използва данни, въведени от потребителя, за да изчисли различните видове реални и привидни водни загуби, както и показателите за изпълнение. Друг използван метод за оценка на количеството вода, губещо се по мрежата, е чрез измерване на минималния нощен поток. В този случаи се измерва количеството вода, доставяно за един час към мрежата, в период, когато има най-малко търсене, обикновено между 1 и 4 часа през нощта. Съответно, в участъците от мрежата, където течовете са добре контролирани, стойността на измерения минимален нощен поток не би била много над нулата. Колкото по-висок е минималният нощен поток, толкова по-големи са и течовете в системата.

Локализиране на течовете
Тъй като предварителният анализ осигурява общ преглед на течовете в мрежата като цяло, за най-рентабилен от икономическа гладна точка се счита подходът, при който се определят и локализират 20% от най-големите течове, тъй като принципно те съставляват 80% от загубите. Често използвана стратегия е зониране на системата за водоснабдяване, което позволява изолиране на най-сериозните течове в конкретна зона, която в последствие би могла по-точно да се оцени чрез използването на подходящо оборудване за откриване на течове. Стратегически инсталирани разходомери разделят мрежата на определени сектори или зони, които могат да бъдат анализирани самостоятелно. Индикатор за наличието на теч е, ако потокът, измерен по течението в края на зоната, е по-малък от измерения на входа на зоната. За по-нататъшно по-точно определяне на течовете обикновено се използва стъпков тест, при който част от тръбата постепенно се изолира чрез затваряне на вентилите, намиращи се в зоната. Изолирането може да бъде направено поетапно, стартирайки с тръбите, намиращи се най-далеч от измервателното устройство и завършвайки с тръбата най-близо до измервателното устройство, или чрез намаляване на половина на зоната с централно поставено измервателно устройство и след това последователно намаляване на половина на субзони, докато се локализира мястото на теча. Препоръчително е стъпковият тест да се извършва през нощта, когато търсенето е най-стабилно и неудобствата за консуматорите от спиране на водоснабдяването са минимални.

Използвано оборудване
Оборудването за локализиране на течове включва както базови и сравнително лесни за използване технологии, така и по-сложни. Като едно от най-елементарните и лесни за прилагане устройства се определя земният микрофон. На практика това е микрофон, които се поставя на земята, като целта е да се увеличи шумът, който се получава при излизането на водата от пробита тръба под налягане. Намирането на мястото с най-силно изразен шум показва мястото, където е най-вероятно да има теч. Предимство на цифровите земни микрофони е, че те засичат действителния шум от теча, без околни смущения, по-бързо от страничните сигнали. В допълнение, за да се измери точната цифрова стойност в реално време, нивото на шума се представя графично и чрез слушалки. Чрез записване на шумовите нива за няколко локации мястото на теча може да бъде определено с голяма прецизност.

Друг малко по-сложен уред са корелаторите на шум. Принципно, корелацията е откриване на течове на базата на изчислителен процес по подземни тръбопроводи под напрежение. Шумът, причинен от теч, се разпростира по тръбата и достига до два фитинга (клапани, хидранти, пожарни кранове и др.) в различно време в зависимост от разстоянието от теча до контактните точки.

Използват се високочувствителни сензори, които улавят получения шум от фитингите, а радиопредавател ги препраща на приемник (корелатор), който определя мястото на теча чрез изчисление на разлика във времето на базата на различното разстояние между контактните точки и теча. За по-точно определяне на мястото на теча е необходимо да се вземат предвид материалът, диаметърът и дължината на измервания участък от тръбопровода. С използването на корелатор течът може да бъде локализиран до сантиметри.

Предимство на корелаторите е, че те не се влияят от силата на шума, генериран от теча, поради което интензитетът на фоновите шумове няма съществен ефект върху резултатите от измерването. Дори при най-усиления автомобилен трафик корелацията се извършва успешно.

Фактори като дълбочина на тръбата, повърхност, тип почва, различните метеорологични условия не могат да повлияят на корелативното откриване на течове.
Други използвани уреди са акустичните логери. Те измерват интензитета на шума през определен период от време. През този период те търсят най-ниското ниво на шума или възможни смущаващи шумове. Много ниски нива (измерени стойности около 0) не посочват теч. В случай на теч, шумът е постоянен и в идеалния случай е единственият шум, който се измерва. Логерите обикновено се поставят върху повърхностни съоръжения като пожарни хидранти или кранове и могат да бъдат инсталирани за постоянно или използвани при необходимост за кратки периоди от около два дни.

Управление на налягането
Подходящ метод за намаляване на загубите на вода от течове е управление на налягането във водопреносната мрежа. Известен факт е, че съществува пряка връзка между налягането и загубите на вода. Намаляването на налягането на водата в мрежата намалява количеството вода, изтичащо през всяка съществуваща дупчица или теч в тръбата. Мерките за поддръжка на налягането в оптимални граници при ниска консумация се считат за високоефективни и с бърза възвръщаемост, тъй като допринасят и за увеличаване живота на тръбите. Също така позволяват да се изравни налягането вътре в мрежата, позволявайки по-голям брой хора да бъдат обслужени с малко или никакво увеличаване на водата на входа. Като много добро решение се приема използването на вентили за намаляване на налягането и свързващо оборудване, които са автоматизирани, така че налягането да може автоматично да се регулира с отчитане на колебанията като промяна във входното налягане например, както и налягането да бъде намалено допълнително през нощта, когато търсенето е ниско.

В ситуации, при които в подземни водопроводи се наблюдават множество течове, управлението на налягането може да се окаже сред най-икономически ефективните методи за намаляване на загубите, естествено като се изключат големите течове, които изискват извършването на ремонтни дейности.