Определение структуры неучтенных расходов воды методом зонирования

А.П. Зражевский, А.К. Косарев,
ЗАО «Экспертиза коммунальных сетей»

Для правильного выбора стратегии инвестиций в целях повышения эффективности работы распределительной сети водоснабжения. Водоканалам необходимо знать структуру неучтенных расходов воды на обслуживаемых территориях. Если главным компонентом в них являются скрытые утечки, то необходимо модернизировать сеть, перекладывать аварийные участки трубопроводов, проводить мероприятия по локализации и устранению скрытых утечек. В случае значительной величины нелегального водопользования стоит усилить работу абонентского отдела и службы инспекции.

В настоящее время в европейских странах для контроля за утечками активно используется зонирование водопроводных сетей. Этот метод является удобным и эффективным механизмом контроля над системой распределения воды. В России для определения общего состояния водопроводных систем и объемов потерь воды также постепенно внедряются элементы зонирования.

Зона контролируемого расхода представляет собой участок водопроводной сети района города, где измеряются поступающие объемы воды и сравниваются с водопотреблением абонентов. Разницей между ними будут потери воды, вызванные скрытыми утечками. Внутри зоны должен проводиться поиск утечек с помощью специализированного оборудования, локализованные повреждения водопровода должны устраняться. При повышенном давлении на некоторых участках предусмотрена установка регуляторов давления. При реализации ресурсосберегающих мероприятий можно наблюдать, как понижается общий приток зону и соответственно неучтенные расходы воды. Уровень утечек наглядно демонстрируется минимальным ночным расходом.

Способы зонирования

Согласно методике определения неучтенных расходов и потерь воды, в системах коммунального водоснабжения (утверждена приказом Мин-промэнэрго РФ от 20 декабря 2004г. № 172), зонирование может проводиться открытым и закрытым способами.

Закрытое зонирование проводится в ночное время: закрываются задвижки на вводах абонентов, замеряется приток в зону.
При открытом способе величина утечек определяется как разница между расходом, зарегистрированном на входах в зону, и суммой показаний водомеров всех потребителей за один и тот же период времени.

Рассмотрим специфику российских систем водоснабжения с точки зрения ресурсоводоснабжающих организаций (водоканалов). В настоящее время многие абонентские присоединения не оснащены узлами учета воды, большая часть населения оплачивает водопотребление исходя из установленных нормативов. При этом значительная часть утечек, входящих в минимальный ночной расход зоны, происходит через водозаборные приборы (если они находятся в надлежащем состоянии), а также в зданиях. Поэтому внутри зоны возможно сверхнормативное водопотребление, т. е. жители потребляют больше, чем по норме водопотребления (обычно из-за неисправных санитарно-технических приборов).

Зачастую превышение нормативного водопотребления связано с недостатками системы горячего водоснабжения: при отсутствии циркуляции жителям приходится подолгу сливать воду, дожидаясь достижения нужной температуры, недостаточный нагрев также приводит к завышенному водопотреблению. Другим компонентом неучтенных расходов воды является нелегальное водопотребление. Некоторые не зарегистрированы в абонентских службах Водоканалов или используют дополнительные вводы.

Учитывая пожелания Водоканалов, специалисты ЗАО «Экспертиза коммунальных сетей» во многих городах (Ростов-на-Дону, Кострома, Ярославль и др.) провели работу по определению структуры потерь воды методом зонирования.

При этом использовались как действующие методики, так и собственные практические наработки, получен уникальный опыт. Обычно для экспертизы выбирается зона водопроводной сети с минимальным количеством вводов. На протяжении нескольких суток замеряется приток воды. Значение измеренного расхода сравнивается с данными водопотребления, предоставленными абонентским отделом, определяется количество воды, потерянное внутри выделенной зоны. Требуется выяснить, какое из поданных объемов воды жители использовали сверх норматива (или ниже норматива), количество потерь воды в скрытых утечках и объемы нелегального водопользования (если имеет место).

Опыт ЗАО «Экспертиза коммунальных сетей»

По данным ЗАО «Экспертиза коммунальных сетей», в некоторых зонах величина утечек превышает 50% общей подачи воды. Выявление и локализация скрытых утечек производится мобильной лабораторией, которая обследует всю распределительную сеть зоны, используется акустический, корреляционный и электронноакустический методы определения мест повреждения водопровода. Обнаруженные утечки ликвидируются. Величина потерь из поврежденных участков сети определяется либо экспериментально (замерами), либо теоретически ( по размерам отверстий и рабочему давлению).

Оперативно устранение наиболее крупных утечек воды приводит к значительной экономии. Так в одной из зон водоснабжения г.Рострова-на-Дону после устранения аварий, выявленных после обследований, общее потребление сократилось на 14%.

Благодаря проведенным мероприятиям в течении нескольких дней не было необходимости в работе местной насосной станции — водопроводная сеть района «держала» давление городской сети.

Диагностическое оборудование

Особую роль при обследовании водопровода играет диагностическое оборудование. Из-за фильтрующих свойств грунтов многие повреждения водопровода не проявляются: не выбивается на поверхность вода, не затапливаются подвалы. Но как показывает практика, даже в условиях глинистых грунтов Подмосковья встречаются крупные скрытые утечки из водопроводной сети. Например при обследовании сети одного из микрорайонов г.Троицка Московской области было выявлено около десятка скрытых утечек: вода уходила в ливневую канализацию и каналы теплосети.

Параллельно с диагностикой сети производятся замеры водопотребления жилого фонда — на вводах в здания устанавливаются портативные накладные расходомеры. При анализе результатов замеров определяется, имеет ли место сверхнормативное водопользование и каковы его объемы. Также проводится оценочная проверка точности работы расходомеров у крупных потребителей (заводы, фабрики и т.д.).

На участках повышенного расхода, не имеющих утечек, с помощью трассопоисковых комплексов проводится поиск незарегистрированных присоединений. Значительная доля нелегального водопользования свидетельствует о недоработках абонентской службы Водоканала. При обследовании водопровода в зонах частного сектора (такая работа выполнялась, например в г. Костроме) оказывается, что часть абонентов отсутствует в базе данных Водоканала. По информации ЗАО «Экспертиза коммунальных сетей», количество неучтенных абонентов частного сектора может достигать 10-15%. Бывает, что потребители выбирают для себя незаконные методы снижения затрат. Например по определенному адресу, где прописан один человек (и расчеты производятся по соответствующему нормативу), может находиться автомойка или другое предприятие.

Следует отметить, что описанное выше зонирование является временным и направленно на исследование текущей ситуации. Однако со временем появляются новые участки. Для постоянного мониторинга состояния сети контроля над неучтенными расходами в дальнейшем следует внедрять стационарное оборудование (расходомеры, регистраторы и регуляторы давления, регистраторы шумов — «логгеры») и проводить поиск утечек в плановом порядке.

Аналогично выявление потерь воды производится для крупнейших предприятий. На вводах временно устанавливаются расходомеры с регистрацией данных каждую минуту. Если в нерабочее время регистрируется высокий расход, требуется обследование водопроводной сети. Локализация и устранение повреждений обеспечивают высокий экономический эффект.

Выводы

Метод зонирования водопроводной сети — единственный инструмент для комплексной структуризации потерь воды. Он отражает фактическую ситуацию и общее состояние системы распределения воды. Метод прост в реализации, не требует больших капитальных вложений и затрат времени.

Обследование диагностической лабораторией одной зоны контролируемого расхода с длинной сети водопровода до 10км в среднем занимает около двух недель.

Для общего анализа и планирования развития систем водоснабжения города достаточно обследования трех-четырех зон типичной застройки. Реализуемые проекты быстро окупаются за счет ресурсо- и энерго- сбережения от реализации мероприятий по выявлению утечек а также санкций к незарегистрированным потребителям. Результаты работ могут быть использованы при подготовке производственных и инвестиционных программ, стратегий развития систем водопроводно-канализационного хозяйства городов.