Detecția acustică distribuită (DAS)

Este o tehnologie care utilizează cabluri de fibră optică pentru a detecta sunete și vibrații pe distanțe lungi. Această tehnologie funcționează prin injectarea de impulsuri laser în fibra optică și măsurarea schimbărilor în semnalul de lumină reflectat cauzate de variații mecanice, precum vibrațiile sau mișcările.Cum funcționează DAS?

1.Injectarea de impulsuri laser: Un dispozitiv numit interrogator trimite impulsuri laser prin fibra optică.

2.Reflexii optice: Pe măsură ce impulsurile de lumină călătoresc prin fibră, acestea sunt reflectate înapoi de neregularitățile naturale ale fibrei (denumite puncte de Bragg).

3.Măsurarea schimbărilor: Dacă fibra este supusă unor vibrații sau presiuni externe, cum ar fi sunete, activități seismice sau alte mișcări, acestea provoacă schimbări în semnalul de lumină reflectat.

Sistemul DAS analizează aceste schimbări pentru a detecta și localiza evenimentele acustice sau vibraționale de-a lungul fibrei.

Aplicări ale DAS:

•Supravegherea infrastructurii: DAS este utilizat pentru monitorizarea conductelor de petrol și gaz, pentru a detecta scurgeri sau activități de foraj neautorizate.

•Securitate: Poate detecta și localiza intruziuni sau activități suspecte în jurul perimetrelor sensibile.

•Seismologie: DAS poate înregistra activitatea seismică și poate oferi date valoroase pentru studiul cutremurelor.

•Monitorizarea traficului: Fibra optică plasată sub drumuri poate fi folosită pentru a monitoriza fluxul de trafic și pentru a detecta accidente sau alte incidente.

DAS oferă o soluție puternică și versatilă pentru monitorizarea pe scară largă și în timp real a unor domenii variate, datorită sensibilității și capacității sale de a acoperi distanțe mari.

Detecția acustică distribuită (DAS) poate fi un instrument foarte eficient pentru detectarea pierderilor de apă în rețelele de distribuție, utilizând cabluri de fibră optică instalate de-a lungul sau în apropierea conductelor de apă. Tehnologia detectează vibrațiile și sunetele produse de apă în mișcare, oferind informații detaliate despre potențialele scurgeri.

Mod de funcționare în detectarea pierderilor de apă:

1.Detectarea sunetelor specifice scurgerilor: Când apare o scurgere într-o conductă, apa care se scurge prin fisură sau gaură produce sunete caracteristice (de exemplu, șuierat, vibrații de frecvență înaltă) și cauzează vibrații mecanice. DAS poate detecta aceste semnale acustice distincte.

2.Analizarea semnalului reflectat: Sistemul DAS monitorizează continuu fibra optică, detectând schimbările în semnalul optic reflectat de-a lungul traseului cablului. Aceste schimbări sunt corelate cu vibrațiile cauzate de scurgerea de apă.

3.Localizarea precisă: DAS are capacitatea de a localiza exact unde a avut loc scurgerea de-a lungul traseului conductei, pe baza punctului de pe fibra optică unde se înregistrează perturbarea acustică.

4.Monitorizare în timp real: Sistemul oferă date în timp real, permițând detectarea imediată a scurgerilor și intervenția rapidă pentru repararea acestora, prevenind astfel pierderi semnificative de apă și potențiale daune la infrastructură.

Avantajele DAS în detectarea pierderilor de apă:

•Acoperire extinsă: O singură rețea de fibră optică poate acoperi lungimi mari de conducte, făcând tehnologia ideală pentru monitorizarea rețelelor de apă pe distanțe lungi.

•Sensibilitate ridicată: DAS poate detecta chiar și scurgeri minore, care ar putea trece neobservate prin metode convenționale.

•Reducerea costurilor: Detectarea rapidă și precisă a scurgerilor reduce costurile asociate cu pierderile de apă și reparațiile extinse.

•Minimizarea impactului asupra mediului: Prin detectarea rapidă a scurgerilor, DAS ajută la reducerea riscurilor de eroziune, inundații și alte probleme de mediu cauzate de scurgeri necontrolate.

În concluzie, utilizarea DAS pentru detectarea pierderilor de apă permite operatorilor de rețea să monitorizeze eficient infrastructura, să identifice rapid problemele și să reducă pierderile de resurse și impactul asupra mediului.

Pierderi de apa – notiuni teoretice

Definirea pierderilor de apă din sistem

Elemente generale

Acum este clar că pierderea de apă din sistem are trei cauze importante: (1) sistemul funcţionează sub presiune; (2) elementele constructive nu sunt perfect etanşe; (3) controlul funcţionării este complicat şi laborios. Supravegherea automată este încă departe de a fi operativă iar costurile de reparaţie sunt relativ mari (aducţiunile sunt cu un singur fir iar reţelele sunt amplasate sub partea carosabilă a străzilor).

Dacă problema este privită astfel (ca sistem funcţionând sub presiune şi folosind lucrări care practic nu pot fi etanşe) însemnează că pierderea de apă este un fenomen care însoţeşte funcţionarea sistemului de alimentare pe durata de viaţă a acestuia. Se poate spune deci că pierderea de apă este cel mai fidel consumator de apă', apa se pierde chiar dacă toţi ceilalţi consumatori reali (pentru care a fost construit sistemul) nu consumă apă; spre deosebire de consumatorii reali pierderea este un consumator care nu plăteşte niciodată apa producând necazuri tehnologice sistemului, consumatorilor reali, care trebuie să plătească şi apa pierdută şi pagubele produse vecinilor (străzi, teren, subsoluri etc).

Bilantul apei în sistemul de alimentare cu apă

Pentru determinarea mărimii pierderilor de apă din sistem trebuie făcut un bilanţ al apei, bilanţ care în mod simplist poate fi formulat astfel:

Vi-Vu + Pda, (m3)

unde: Vj este volumul total de apă intrată în sistem,

Vueste volumul de apă utilizat în scopul propus, pentru consumatorii luaţi în calcul,

Pda este pierderea de apă din sistem.

Determinarea volumelor de apă intrată în sistem este mai uşor de măsurat deoarece sursele de alimentare sunt puţine, iar de cele mai multe ori sursa de apă este unică; în final se poate găsi un sistem care poate măsura această cantitate de apă; din pacate măsurarea se face cu precizia de măsurare a echipamentului din dotare, (fix sau mobil) şi în funcţie de competenţa operatorilor.

Determinarea voiumului de apă real utilizat din sistem este mult mai complicată deoarece numărul celor care preiau apa din sistem este foarte mare, iar cantităţile de apă sunt relativ mici şi variabile în timp; drept urmare precizia de determinare a acestui volum este muit mai mică.

Pierderea de apă din sistem este diferenţa de volum care asigură echivalenţa celor două volume de apă (intrare-ieşire). Funcţie de precizia de determinare a celor două volume de apă, această diferenţă poate fi negativă (se vinde mai multă apă decât se iniroduce în sistem) sau pozitivă (se vinde mai puţină apă decât se produce), cazul curent întâlnit.

Pierderea de apă din sistem poate fi reală (apa scoasă din sistem prin mulţimea de goluri - neetanşeităţi existente - din cauza presiunii din interiorul obiectelor sistemului sau fictivă (rezultată din inexactităţile date de tehnologia de măsurare şi erorilor de măsurare a echipamentelor produse industrial).

Mărimea debitului de apă pierdută fizic este proporţională cu mărimea / secţiunea golului, forma marginilor golului şi diferenţa de presiune interior-exterior; şi toate aceste elemente sunt variabile (crescătoare) in timp. Formal debitul de apa pierduta se poate calcula din ecuaţia de continuitate si relaţia Bernoulli, cu formula următoare, formula curgerii printr-un orificiu:

Q = µΩ (2 g h)1/2

unde: µ este coeficientul de debit,

Ωmarimea sectiunii prin care curge apa

Q este mărimea secţiunii tuturor golurilor prin care curge apă, g - este acceleraţia gravitaţională,

h - este valoarea diferenţei de presiune între cele două medii între care curge apa (exprimată în metri coloană de apă-mCA),

Fiecare dintre aceşti termeni (exprimat în mărimi coerente) poate fi variabil însă, cu bunăvoinţă, aceştia pot fi estimaţi.In realitate, coeficientul (exponentul) presiunii nu are valoarea 0,5 în toate cazurile /1,5/ deoarece: depinde de forma orificiului, de calitatea marginilor orificiului, de constantă în timp a formei şi marginilor, de modul de debuşare a apei (variabilă în timp), tipul de material (la materialele elastice deschiderea orificiului poate fi proporţională cu presiunea) etc; de aceea Comitetul IWA a propus ca acest coeficient să aibă valori variabile între 0,5 si 2,5. Valoarea corectă ar trebui determinată pe teren prin încercări practice.

Cele două probleme mari legate de aceste pierderi de apă pot fi formulate astfel: de ce trebuie reduse pierderile de apă şi care este limita raţională până la care pot fi reduse aceste pierderi.

De ce trebuie reduse pierderile de apă din sistem

Pierderea de apăreduce eficienţa sistemului de furnizare a ape: şi acest lucru se face pe durata de viaţă a sistemului; eficienţa sistemului poate fi definită ca raportul dintre pierderea de apă şi cantitatea de apă intrată în sistem;

E s (V, - V„)/Vi( (%)

Apa pierdută trebuie plătită de cineva; acel cineva este consumatorul; dar el nu “vede” cantitatea de apă pierdută şi deci va trebui convins să plătească; de regulă furnizorul î! obligă pe consumator la o plată indirectă, prin tarif; furnizorul calculeză costurile de producere şi distribuţie a apei livrate (amortismente, reparaţii, reactivi, salarii, taxe, etc) şi le raportează la volumul efectiv de apă vândută (apa care aduce venituri cum este numită de IWA); tariful conţine inclusiv pierderea de apă; dacă pierderea este mică atunci plata este suportabilă şi consumatorul plăteşte; dacă plata este prea mare, atunci furnizorul va fi obligat să facă investiţii pentru reducerea pierderii în vederea reducerii neînţelegerilor cu consumatorul de apă. De aceea trebuie găsită soluţia optimă - cât trebuie investit astfel ca pierderea de apă să fie rezonabilă; aici îşi arată viabilitatea acea strategie reală de reducere a pierderilor din sistemele de alimentare cu apă.
Apa pierdută duce la suprasolicitarea sistemului, care în acest fel conduce la creşterea pierderii. Pierderea de apă introduce de fapt în sistem “un consumator suplimentar”; aceasta înseamnă modificarea parametrilor tehnologici care se manifestă prin reducerea presiunii în sistem (se simte cel mai mult la conductele de transport a apei; prin aceeaşi conductă trebuie să curgă mai multă apă deci pierderea de sarcină va fi mai mare); dacă nu sunt luate măsuri corespunzătoare de corecţie se poate ajunge până la alimentarea discontinuă, cea mai deficitară dintre toate (sistemul este solicitat alternativ, consumatorul primeşte apa ”la program” şi este nemulţumit, furnizorul trebuie să ţină în funcţiune un sistem cu capacităţi mari de înmagazinare).
Creşte consumul de energie pentru transportul apei; dacă apa pierdută din sistem intră în alt spaţiu (cu producerea de dificultăţi sau nu) energia necesară pentru transportul apei este pierdută definitiv; se pierde energia necesară transportului apei pierdute, dar şi energia suplimentară necesară funcţionării forţate a sistemului; cum energia care se produce acum şi se va produce încă multă vreme rezultă din combustibili fosili (70- 80% - deci cu producerea de C02, gaz de seră), problema capătă aspecte mai complicate.
Sunt necesare costuri suplimentare pentru repararea avariilor provocate de pierderea de apă pierderi care, deşi considerabile, sunt greu de estimat deoarece, de regulă, sunt difuze; cel mai evident efect al pierderii de apă se manifestă asupra căilor de transport şi deci asupra traficului, Figura 1.1; toate străzile sunt pline de gropi deoarece iarna apa exfiltrată îngheaţă şi distruge partea carosabilă; o parte din apă este drenată de canalizare crescând în felul acesta sarcina staţiei de epurare (debit, încărcare) etc.

Sunt dese cazurile în care se ajunge la retehnologizarea sistemului pentru reducerea sau creşterea presiunii în sistem şi în acest fel la reducerea pierderii de apă; aşa de exemplu, o reţea care a fost realizată după modul de curgere al apei într-o frunză, o reţea ramificată plană, poate fi transformată într-o reţea spaţială care să reducă din solicitare (se reduce presiunea prin reducerea lungimii conductelor mici), sau prin alimentare cu pompe cu turaţie variabilă, . Se ştie că din motive de robusteţe (siguranţa în funcţionare) reţeaua se dimensionează la debitul maxim orar; dar durata debitului maxim orar este de 2-4 ore/zi (cca. 20% din timp), iar consumul la valori minime, de noapte, se poate întinde pe durate de două ori mai mari; cu cât consumul real este mai mic, cu atât presiunea creşte, (pierderea de apă se reduce); dar cu cât presiunea este mai mare, cu atât şi pierderea de apă este mai mare prin aceleaşi orificii (spărturi care fac conductă să fie neetanşă) din conducte

Pierderea mare de apă creşte sarcina staţiei de tratare şi dacă nu există rezerve problema poate deveni foarte complicată deoarece calitatea apei poate fi afectată; pentru controlul calităţii apei trebuie retehnoiogizată staţia sau modificate dozele de reactivi (sau ambele); aceasta duce în final la un cost mai mare de producere al apei;
Pierderea mare de apă modifică radical ritmul de consum a! apei din cuva rezervorului şi deci modul de compensare a consumului în rezervorul de volum, fixat în prealabil; volumul rezervorului poate deveni o necunoscuiă sau se reduce drastic rezerva de avarie;
Pierderea de apă poate influenţa funcţionarea reţelei în caz de incendiu; se reduce presiunea în nodurile de cotă înaltă fapt care duce la restricţii în folosirea apei pentru unii beneficiari; apare o exploatare complicată a reţelei sau pot fi aplicate penalizări pentru lipsa de siguranţă în funcţionarea sistemului;
Golurile multe şi mari din peretele conductelor pot deveni un risc mare pentru impurificarea apei din reţea; apa din exterior poate intra necontrolat în conducta goală sau cu presiune mică; apa murdară din exterior poate fi antrenată şi prin ejecţie (la viteză mare a apei în conductă), în condiţii favorabile apariţiei acestui proces.

Care sunt limitele la care trebuie redusă, practic, pierderea de apă

Aceste limite nu sunt fixe (în ţările dezvoltate valorile au ajuns şi la 5%; aceasta în condiţiile în care ţările slab dezvoltate pierderile de apă pot ajunge la 60-70%) Factorii care determină implementarea măsurilor de limitare a pierderilor de apă sunt:

Tariful apei furnizate de sistem, tariful real (nu un tarif de protecţie socială),
Disponibilul de apă la sursă; dacă sursa este bogată în apă se poate accepta o valoare mai mare pentru pierderi deoarece costul unei lucrări mai etanşe (deci cu pierderi mai mici) poate fi exagerat de mare, în orice caz mai mare decât costul apei pierdute,
Calitatea materialelor de execuţie; o pierdere mică implică materiale mai bune, cu îmbinări mai bune, dar care sunt mai scumpe,
Calitatea execuţiei care însemnează un ansamblu de elemente conţinând disciplina tehnologică, tehnică şi tehnologia disponibilă, viteza de execuţie, anotimpul în care se realizează lucrarea, exigenţa asupra calităţii execuţiei etc; este unul dintre principalele motive pentru care ţările dezvoltate realizează şi au sisteme de alimentare cu apă la care pierderile de apă sunt mici (valori ale indiceiui iii < 2),
Calitatea exploatării; dacă nu se fac remedieri preventive pe durata de viaţă a sistemului costurile pot fi mai mari deoarece etanşeitatea iniţială a lucrărilor trebuie să fie mai mare,
Durata de viaţă a instalaţiilor; la o durată mare de viaţă trebuie asigurate exigenţe mai mari privind pierderile de apă,
Consecinţele directe ale pierderii de apă; apa pierdută poate produce pagube colaterale; aşa de exemplu consecinţele pierderii apei pe câmp, într-un teren stabil şi uşor de drenat pot fi mici faţă de consecinţele aceleiaşi pierderi într- un teren sensibil la înmuiere sau în oraşe unde inundarea subsolurilor (sau aunor lucrări subterane valoroase) poate fi catastrofală; se poate ajunge astfel lalucrări sistematice de drenaj,
Modul de reacţie al opiniei publice care este strâns legat de nivelul de educaţie, gradul de instrucţie.

Definirea tipurilor de pierdere de apă

Pentru uşurinţa abordării este necesară o detaliere a modului în care se poate pierde apa; este deci necesară o detaliere a elementelor pierderii de apă. Trebuie văzut care sunt principalele forme sub care se pierde apa.

Apa se poate pierde fizic, că apa real ieşită necontrolat din sistem; cauzele au fost menţionate. în sistemul de gospodărire a apei în sistem o parte din apă se pierdea din cauza sistemului de măsurare şi manipulare a datelor, este apă pierdută fictiv.

Apa se poate pierde pentru sistemul de alimentare, cu consecinţe tehnologice dar apa se mai poate pierde şi sub forma comercială, apa care nu poate fi vândută şi deci nu aduce beneficii furnizorului de apă (apa care nu aduce venituri, conform definiţiei IWA).

Pierderile reale de apă

Sistemul de alimentare cu apă poate fi alcătuit din combinarea corespunzătoare a schemelor tip din :

curgerea apei de calitate bună, din sursă, se poate face integral gravitaţional,
curgerea apei de calitate bună se poate face parţial gravitaţional
curgerea apei (care trebuie să fie tratată) se poate face numai prin pompare. Când se spune fără tratarea apei această apă este totuşi tratată cu reactiv de dezinfectare (clor de regulă), tratare obligatorie conform Legii 458/2002, republicată în 2011 (minimum 0,1 mg Clor/I).

In toate obiectele sistemului prin care curge apa se găseşte sub presiune, mai mică în bazinele care păstrează provizoriu apa (recipienţi cu nivel liber) sau mai mare în conductele de transport (rareori presiunea depăşeşte 10 bari).

Obiectele sistemului sunt realizate din materiale curent întâlnite în practica inginerească (beton, metal protejat, masa plastică etc).Obiectele pot fi realizate integral pe loc (în şantier în condiţii de execuţie existente pe teren), cum este cazul bazinelor, sau prin asamblarea unor elemente prefabricate industrial (recipienţi, conducte, utilaje etc) sau pe şantier se face numai îmbinarea unor elemente prefabricate (care ar trebui să fie cât mai bună) cum este cazul conductelor.

Din motive practice nu pot fi însă realizate construcţii perfect etanşe; betonul poate fi puţin poros, la turnare sau în timpul exploatării pot să apară fisuri în pereţi, îmbinarea nu este perfect etanşă între elementele de conducte, între conducte şi bazine etc; în sistem se fac intervenţii ulterioare care nu pot fi bine controlate; materialele îmbătrânesc şi îşi pierd din elasticitatea iniţială; solicitările asupra construcţiilor pot fi mai mari decât cele luate în calcul (se poate ajunge până la ruperea conductelor şi la aceste deformaţii mari poate să contribuie chiar pierderea de apă). Această înseamnă că prin aceste fisuri din conductă se pierde apa. Este pierderea fizică de apă,

Pierderile fictive de apă

Pentru stabilirea valorii pierderii de apă metoda cea mai utilizată este metoda bilanţului apei pentru întregul sistem sau numai pentru un un obiect anume. Pentru aceasta trebuie măsurat volumul de apă intrat în sistem (obiect) şi volumul de apă furnizat consumatorului (sau ieşit din obiect), lată câteva dintre cauzele care conduc la pierderea fictivă de apă:

Măsurarea volumelor de apă se face de către operatori, specializaţi sau nu, folosind echipamente mai mult sau mai puţin performanţe. Practic există două metode de măsurare a volumelor: prin instalarea de debitmetre cu echipament de cumulare a debitelor (integratoare) sau a contoarelor de apă. Oricare dintre aceste sisteme au o anumită precizie de măsurare (cu cât sunt mai precise cu atât sunt mai scumpe); ca atare nu vom şti niciodată care este volumul real de apa trecut prin secţiune ci vom şti volumul de apă măsurat de echipamentul respectiv. Rezultă că între cele două valori vor fi diferenţe, pozitive (se măsoară mai puţină apă decât cea real trecută prin sucţiune) sau negative (se măsoară mai multă apă decât valoarea real trecută prin sucţiune); această diferenţa este o primă valoare a pierderii de apă dar este o pierdere fictivă de apă. Necunoscut este faptul că o parte din aceste valori pot reprezenta chiar pierderi reale de apă.
Debitmetre care înregistrează incorect din cauză că sunt în afara duratei de verificare şi re etalonare sau a căror funcţionare este stânjenită de ceva (blocaje parţiale interioare, montaje greşite etc); măsurătorile lor conţin informaţii greşite care conţin cantităţi de apă pierdută - pierdere fictivă,
Debitmetre şi contoare de apă care sunt defecte; pentru completarea citirii se fac medieri de date între valorile cunoscute (între lunile precedente, între citirile din lunile anilor trecuţi etc); erorile introduse conţin cantităţi de apă pierdută în care o parte este pierdere fictivă de apă.

Neverificarea periodică a contoarelor şi recalibrarea lor; din cauza lipsei de exigentă şi a lipsei de dotare sau a costurilor ridicate se poate practica o tactică de recalibrare peste limita normată de verificare; în acest moment exactitatea înregistrărilor poate fi discutabilă; valorile introduse în bilanţul final vor conduce la un bilanţ fictiv.

Nesincronizarea citirilor, pentru un bilanţ corect ar trebui ca citirile să se facă practic simultan, să existe o citire de tip fotografie; acest lucru este practic imposibil astăzi, din motive economice; există tehnica respectivă dar echiparea unui sistem cu mii de “contoare inteligente “în reţea care să facă o transmitere aproape instantanee a citirilor este foarte complicată şi nu este clar dacă merită de făcut; trebuie deci acceptat un decalaj între citiri şi acest decalaj introduce o cotă parte de corecturi care echivalează cu pierderi fictive de apă;

Lipsa echipamentului de schimb pentru perioada când se verifică/etalonează aparatul de măsurat; în special debitmetrele au posibilitatea să fie by-passate; pe perioada lipsei lor estimarea valorilor se face prin apreciere (valori medii/maxime din perioada anterioare de măsurători efective),.Dacă by-pass-ul nu este închis atunci o parte din apa trece direct la consumator.

Citirea echipamentelor se poate face mai bine sau mai puţin bine; toate erorile de citire incorectă se transformă în pierdere fictivă de apă.

Prezenţa aerului în conducte; din motive istorice reţelele sunt realizate cu foarte puţine ventile de aerisire; aerul însă poate intră în conducte la fiecare avarie ce se repară, la golirea conductelor pentru spălare etc; evacuarea aerului se face prin branşamente deci prin contoarele de apă; contoarele funcţionează altfel cu aer, apa cu aer decât cu apă curată (aşa cum a fost testate); majoritatea contoarelor folosite sunt contoare de viteză (cu morişcă); pot să apară o mulţime de erori de înregistrare care sunt introduse în mod “normal” în grupa apei pierdute fictiv.

Transferul de date de la cititori se poate face cu erori; cifre scrise nelizibil, cifre înţelese greşit, ordine de mărime transcrise greşit, documente păstrate în condiţii necorespunzătoare etc sunt surse de erori de transcriere; valorile conţinute de aceste erori pot deveni (dacă nu se compensează între ele) vaiori reprezentând pierderi fictive de apă.

Inţelegeri între cititorii de contoare şi beneficiarii citirilor (consumatorii de apă) pentru înregistrarea numai a anumitor valori sau trecerea cu vederea asupra faptului că este defect contorul etc.

Necitirea contoarelor şi introducerea de date incorecte în fişele de date (contorul nu se poate citi - căminul este plin cu apă, căminul este acoperit de zăpadă, contorul are apă în mecanismul de înregistrare (este aburit) şi cifrele nu se văd bine, iluminatul în cămin este prost, contorul s-a spart din cauza îngheţului, nefiind bine protejat etc).

O estimare eronată a consumului de apă la branşamentele care nu sunt contorizate (sistem pauşaf)\ estimarea se face după declaraţia proprietarului casei asupra numărului şi tipului de consumatori (instalaţie sanitară sau număr de locuitori); valorile reale nu pot fi concretizate decât cu un mare efort. Erorile de neînchidere a bilanţului de apă; la închiderea bilanţului de apă egalitatea alimentare = consum (consumul rezultând din măsurătorile şi estimările de consum din sistem) poate fi de fapt alimentare - consum + neînchidere; neîr.chiderea poate fi pozitivă (s-a consumat mai mult decât s-a introdus în sistem) sau negativă, consumul este mai mic decât alimentarea; o parter din diferenţa de valoare se adaugă sau se scade intrând în categoria pierderii fictive deşi poate să fie reală în fapt.

Pierderi reale de apă prin locuri nedetectabile din cauza valorilor mici; pot fi multe, difuze, dar pe ansamblu de valori importante; nereperarea lor (formal nu sunt cunoscute) le duce în lipsă de la închidere a bilanţuiui şi deci în grupa pierderilor fictive.

Nerepararea în timp scurt a pierderilor de apă detectate din lipsă de bani, imposibilitatea întreruperii traficului, lipsa de echipamente adecvate, starea extrem de proastă a conductei care necesită înlocuire care nu se poate face etc; intră în grupa pierderilor fictive deoarece nu se poate evalua cantitatea de apă pierdută (este relativ complicat în sistemele noastre); este cazul conductelor din oţel puternic corodate sau a celor din tuburi PREMO care fac expiozie; remedierea lor este complicată.

Greutăţi în repararea hidranţilor de incendiu; hidranţii sunt montaţi fără vană de izolare la conductă de alimentare cu apă; repararea hidranţilor se face greoi deoarece trebuie întreruptă apa cel puţin pe strada respectivă, lucruneplăcut pentru consumatori (şi trebuie ca vanele “să ţină”); ca atare reparaţia se amână cât mai mult.

Creşterea presiunii în reţea ca urmare a creşterii rugozităţii conductelor (ruginesc, se produc depuneri etc);pentru păstrarea capacităţii de transport trebuie crescută presiunea, lucru posibil numai la reţelele alimentate prin pompare.

Calitatea slabă a multor vane vechi din reţea; izolarea conductelor în caz de reparaţii este dificilă din cauză că vanele” nu ţin”, nu asigură etanşeitatea conductei; pe lângă condiţiile grele de lucru în tranşee o importanţă cantitate de apă se pierde, necontorizată.

’’Pierderi” care nu sunt pierderi de apă

Sunt volume de apă care produc efectele unor pierderi de apă dar care nu sunt pierderi de apă ci reprezintă un necesar tehnologic de funcţionare a sistemului său o risipă de apă. Sunt numai pierderi comerciale, lată câteva dintre ele:

Consumul exagerat de apă:

consumatorul utilizează mai multă apă din reţea, care poate fi apa plătită în mod corect după măsurătoarea corectă făcută pe contor; excesul de debit suprasolicită sistemul şi produce aceleaşi consecinţe ca şi o pierdere de apă reală discutată mai sus;
consumatorul profită de faptul că are un branşament necontorizat; deşi are un contract pentru o anumită cantitate lunară de apă el utilizează mult mai multă, bazat pe faptul că nu are cum să se observe acest lucru; excesul de apă modifică bilanţul şi măreşte cota de pierderi şi produce efecte de suprasolicitare a sistemului care se răsfrâng şi asupra celorlalte consumuri chiar de apă plătită;
folosirea apei la o presiune cu mult sub valoarea normată, caz des întâlnit la udatul grădinilor cu furtunul liber sau la spălatul maşinilor cu apă direct din reţea; preluarea unui debit mult mai mare duce la scăderea locală a presiunii sau la scăderea totală a presiunii; dacă alimentarea este făcută gravitaţional, atunci efectul este pe o scară mai mică sau mai mare propagat în zona; dacă alimentarea se face prin pompare atunci staţia de pompare poate să lucreze în condiţii deficitare (în afara limitei randamentului maxim) sau să consume mai multă energie pentru compensarea lipsei de presiune (depinde de modul de automatizare).

• Furtul de apă realizat prin branşamente ilegale (inventivitatea este mare); această ‘activitate’ are trei consecinţe separate:

modifică funcţionarea corectă a sistemului (solicitarea conductelor, scăderea presiunii în reţea, creşterea pierderilor reale);
modificarea bilanţului deci creşterea pierderilor fictive de apă; plata acestor consumuri se face de către ceilalţi consumatori;
branşarea incorectă (din punct de vedere constructiv) duce la alte pierderi reale de apă.

Apa folosită la combaterea incendiilor din localitate (sau în localităţile vecine care nu au surse de apă adecvate, apa este transportată cu cisterna pompierului “de la sursă cea mai apropiată”). Preluarea unui debit mai mare decât cel normat duce la scăderea presiunii în reţea cu toate consecinţele aferente; apa poate fi plătită, dacă este în limita normată sau poate fi neplătită (pierdere comercială, în totalitate sau numai parţial); dacă apa este pompată în reţea atunci se poate produce şi un consum mai mare de energie pentru alimentarea reţelei.

Consum de apă pentru spălarea periodică a sistemului de conducte: se consumă apă la golirea sistemului de apă pentru inspecţie precum şi la spălarea propriu zisă (spălare care are cel puţin două faze: faza de spălare propriu zisă şi faza de dezinfectare); este o cantitate de apă nemăsurată (poate fi măsurată în cazul unei echipări adecvate a reţelei şi sistemului de spălare; spălarea se face folosind un hidrant iar pe conducta/furtunu! de legătura se montează un contor).

O grupă separată de pierderi de apă care nu sunt pierderi decât dacă sunt exagerate (apa utilizată peste limita normală, uneori greu de determinat), sunt pierderile sau necesarul tehnologic de apă, necesarul propriu sistemului pentru a putea funcţiona; în gruparea făcută de IWA ele sunt declarate pierderi de apă deoarece nu aduc venituri; este discutabii dacă pot fi introduse în grupa pierderi comerciale; este drept că această apă iese din sistem şi nu se vinde dar fără aceste cantităţi de apă nu se poate obţine apa care se vinde, deci nu există niciun venit. Aceste consumuri sunt: consum pentru întreţinerea captării, consum de apă pentru întreţinerea în funcţiune a obiectelor tehnologice a staţiei de tratare, consum pentru spălarea şi dezinfectarea (mai ales apa de spălare după dezinfectare) a aducţiunii şi reţelei de distribuţie, apa necesară pentru spălarea rezervorului. Este ca şi cum am produce pâine şi atunci când am vinde-o am spune clientului: acesta este costul pâinii şi trebuie să plătiţi în plus costul făinii rămase pe sac, pe covată, pe mâinile brutarului, arsă în cuptor, apa care s-a evaporat din pâine în momentul coacerii etc.

Pierderi de apăplatita

Sunt multe cazuri în care apa este risipită din sistem deşi din punct de vedere comercial nu este o apă pierdută ci numai o apă risipită. Efectele unei asemenea risipe sunt similare unei pierderi efective de apă şi ele vor fi menţionate:

• Pierderi în instalaţiile interioare de apă rece; efectele unei asemenea pierderi sunt multiple:

produce neînchiderea bilanţului în interiorul blocului (consumatori multipli care sunt legaţi la acelaşi branşament); neînchiderea duce la o repartiţie după o regulă convenită (proporţională cu valoarea consumului măsurat în apartament) şi la discuţii între locatari; s-a ajuns la contractarea directă cu fiecare locatar, lucru care complică unele activităţi; se produc discuţii legate de consumul comparativ de apă între două apartamente care au aceeaşi dotare;
suprasolicită instalaţia interioară prin utilizarea de debite mult mai mari; acest lucru duce la redistribuirea consumului în interiorul blocului (unii dintre locatari - cei de la etajele superioare nu vor avea apă în orele de vârf, instalaţiile de preparare locală a apei calde pot fi afectate, sistemele de încălzire neconforme pot fi afectate etc); suprasolicitarea reţelei interioare (de multe ori îmbătrânită şi realizată din PVC tip G) din cauza lipsei de reglare a robinetelor de apartament, un robinet de la parterul unui bloc lucrează la cca. 5 bari într-un bloc cu 10 nivele; la fiecare deschidere dă un debit mare, produs aproape instantaneu; o mică lovitură de berbec se produce; repetată periodic se poate solda cu avarii; totodată consumul de apă este greu de reglat la robinet din cauza presiunii mari; este raţional să fie acţionate robinetele de izolare a instalaţiei interioare a apartamentelor; ele trebuie să fie închise proporţional cu nivelul astfel încât la deschiderea robinetului obiectului sanitar să se obţină un jet convenabil scopului propus; în acest fel se reduce masiv risipa de apă (cine stă să calculeze câtă apă este efectiv folosită la robinet şi câtă apă se scurge la canalizare în timpul în care apa nu ajunge pe mâinile utilizatorului?). Ar trebui reflectat şi experimentat deoarece gospodărirea apei este şi va fi o problemă importantă tot timpul; educaţia poate jucă un rol foarte important).

Folosirea necontorizată (direcţ) a apei pentru folosinţe suplimentare în afara spaţiului locuit (stropit grădina de flori, irigat grădina de zarzavat - operaţiune clandestină deşi apa poate că este plătită, deci din punct de vedere comercial lucrurile sunt în regulă); această apă nu este introdusă în valorile de calcui a reţelei deoarece această apă ar trebui procurată din alte surse (apa de ploaie acumulată în preaiabil) şi ca atare duce la suprasolicitarea sistemului de alimentare.

Apa plătită în sistem pauşal de către un utilizator foarte grijuliu şi care economiseşte apa; el plăteşte cantitatea de apă normată pe unitatea de produs / obiect sanitar / număr de persoane etc, dar se străduie să foloseascămai puţină; diferenţa economisită intră în grupa pierderi de apă vândută o dată (celui care face economie) sau şi a doua oară (apa rămasă se vinde unui alt consumator).

• Pierderi de apă prin apa caldă menajeră; în marile oraşe apa caldă menajeră este preparată în aşa numitele Puncte Termice (PT); din punctul termic apa caldă menajeră circulă pe sute de metri prin reţea separată până la robinetul consumatorului, Figura 3.9; deoarece această apă nu se foloseşte continuu şi cu intensitate mare, se răceşte pe conductă şi ajunge la utilizator rece, dar pe conductă de apă caldă; ca să obţii apa caldă trebuie să laşi robinetul deschis mai multe minute astfel ca să se poată evacua apa rece, să se încălzească şi conducta şi după aceea ai apă caldă, sau numai călduţă; toată această apă este apa pierdută şi la un preţ mare deoarece se plăteşte ca apă caldă; în acest fel este posibil ca până la 80% din apa caldă să fie plătită ca apă caldă dar să fie apă rece (apa caldă poate fi de cca. 2-3 ori mai scumpă decât apă rece) iar energia consumată (electrică pentru transport, termică pentru încălzirea apei) este pierdută. Dacă este apa contorizată este deja apa plătită iar dacă nu este contorizată pierderea trebuie distribuită între pierderi fictive şi pierderi reale.

Pierderi prin apa caldă din sistemul de încălzire; circuitul tur-retur prin care se transportă apă caldă de la CET sau centrală termică de cartier este plin cu apă, apa care de regulă este din reţeaua de distribuţie; dacă circuitul nu este perfect etanş atunci sistemul trebuie alimentat în mod continuu; apa de adaos reprezintă deasemenea o pierdere de apă, fizică şi fictivă în proporţii necunoscute (chiar dacă CET-ul o preia prin contorizare, deci se plăteşte); pierderea de apă se face în instalaţia interioară (în subsoluri deoarece în apartament este remediată relativ repede din cauza consecinţelor imediate, dar în subsoluri reparaţiile se fac mai greu) şi în reţeaua exterioară (cea de pe tur-apa caldă se vede deoarece aburul produs iese prin ventilaţia galeriei de termoficare sau prin capacele căminelor de pe reţeaua de canalizare (o binefacere pentru câinii vagabonzi); la fel se pierde apă dar şi energia de încălzire şi transport. Există şi o pierdere de apa suplimentară: atunci când se constată neetanşeităţi se goleşte apa din instalaţie (apa pierdută deoarece apa nu este potabilă şi deci nu poate fi utilizată); după reparaţie ar trebui făcută proba de presiune şi dacă lucrările nu sunt bune proba trebuie repetată .folosindu-se tot apa care se pierde.

Calitatea apei sursei; o apă de calitate proastă la sursă (deşi conform NTPA 013 nu orice calitate de apă poate fi captată în vederea potabilizării) va necesita un proces de tratare mai complicat; această va produce la rândul lui un reziduu mai mare şi acest reziduu (nămol, apă de spălare) conţine apă care iese din circuit deci se pierde din sistem; conform IWA este apa care nu aduce venituri.

Calitatea apei furnizate consumatorului; deşi conform Legii calităţii apei (458/02 republicată în 2011) apa furnizată trebuie să fie potabilă la robinetul consumatorului (limpede, fără culoare, fără miros, cu gust plăcut, fără microorganisme), sau la branşament conform Regulamentului de funcţionare a sistemului de alimentare cu apă şi a sistemului de canalizare; din cauza reţelei proaste se întâmplă de multe ori ca după o oprire a apei (avarii în sistem, reparaţii la conducte chiar pentru remedierea avariilor, branşamente noi etc) calitatea apei să se deteriorează şi nu mai există mijloace de refacere; cei mai adesea ajunge la consumator o apă tulbure şi/sau apa roşie datorată ruginii spălate de pe pereţii conductelor; o asemenea apă este lăsată să curgă la canalizare fără a putea fi folosită. Această reprezintă o apă pierdută, contorizată sau vândută la pauşal, deci plătită şi care conţine şi o doză ce pierdere fictivă.

Pierderea de apă datorată armăturilor slabe din reţeaua interioară; apa de calitate proastă poate avea suspensii de dimensiuni mari care rămân pe garnitură de cauciuc a sistemelor de închidere; pentru că robinetul să nu curgă se strânge mult “şurubul” şi garnitură se taie permiţând robinetului ‘să curgă’; cum remedierea nu este rapidă (cere o oarecare tehnicitate) se pierde apă între timp; când apa este scumpă se repară mai repede, când apa este mai ieftină curge mai multă la canalizare.

Pierderea de apă la vanele defecte din sistem; vanele vechi au garnituri slabe la izolaţia tijei sertarului; în timp apa curge slab pe lângă tija, în cămin, nu se vede; reparaţia nu este chiar simplă şi din această cauză poate dură mult până se recurge la reparaţie.

Atitudinea consumatorului faţă de apă; când calitatea apei este proastă (deşi conform Legii ar trebui să fie apă potabilă) atitudinea consumatorului faţă de apă este de respingere; foloseşte apa fără “respectul necesar” fapt care conduce la creşterea pierderilor fizice şi indirect fictive.

Pierderi colaterale din cauza apei pierdute

Pierderile colaterale din cauza pierderii de apă se referă în special la energia înglobată în apă; pentru transportul apei este nevoie de energie, de regulă energie electrică, cea mai scumpă deoarece este energie curată. Toată apa pierdută are înglobată energie care se pierde dar care se plăteşte odată cu apa sau este înglobată în tarif. La sistemele energointensive acest procent poate fi destul de ridicat.

Pierdere de energie în apa rece; consumul specific de energie înglobată în apa poate fi medie cca. 1,0 kWh/m3; acestea însemnează că se pierde energie proporţional cu pierderea de apă (0,3-0,5 kWh/m3) dar şi energie necesară pentru pomparea suplimentară a întregii cantităţi de apă pentru compensarea pierderii de sarcină cerută de pierderea de apă,.

Costuri suplimentare cu energia din cauza apei pierdute în orele de vârf energetic când energia se plăteşte de 2-3 ori mai scump; este o anomalie rămasă în sistemele de operare ale furnizorilor de apă; pentru aplatizarea curbei cerinţei de energie a fost impus tuturor consumatorilor mari de energie un tarif mai ridicat pentru orele de vârf; din păcate programul furnizării apei nu poate fi modulat după variaţia consumului de energie; dimpotrivă variaţia consumului de apa coincide destul de bine cu variaţia graficului de energie electrică; cum consumatorul de apă nu poate fi forţat să-şi schimbe programul rezultă că el trebuie să plutească mai mult pentru energie; cum în cursul zilei oreie de vârf de sarcină sunt 5-8 dim. şi 6-10 seara rezultă că în cca. 7 ore din zi costul energiei de pompare este este de 2-3 ori mai mare sau altfel spus costul energiei pentru 14-21 ore/zi; s-ar putea spune că se plăteşte apă la un tarif al energiei pentru o zi care are (24+ 14. ..21) ore, durata de cel puţin o zi şi jumătate. Se poate constata că un sistem care are apă înmagazinată în rezervor este mai puţin energointensiv.

• Din justificarea de mai sus mai rezultă o anomalie tehnică finalizată cu costuri şi pierderi mai mari de apă; la captările cu puţuri din apa subterană (pentru cca. 20% din apa obţinută în ţară ca apă potabilă) din cauza tarifului diferit ia energie există tendinţa de a transforma stratul subteran în rezervor: puţurile sunt oprite pe durata vârfului de sarcină în dorinţa de a reduce consumul de energie şi deci cheltuielile de operare; această “tehnică” are cel puţin trei mari dezavantaje:

se ajunge repede la deteriorarea puţurilor deoarece acestea funcţionează în regim tranzitoriu (se poate ajunge la înnisiparea puţurilor şi chiar mai mult, la pierderea lor);
trebuie pompat un debit mai mare deci cu o energie mai mare în perioada activă a puţurilor; presiunea în sistem va fi mai mare decât cea normală şi deci pierderea de apă va fi mai mare;
volumul de compensare din rezervor nu va mai fi suficient deoarece el este calculat pentru o alimentare continuă. Şi acestea peste faptul că se poate produce lovitură de berbec pe aducţiune, că se ţine greu sub presiune o conductă lungă (mai ales când profilul longitudinal duce la golirea acesteia), automatizarea devine destul de complicată etc.

Pierderea de apă creşte consumul de energie pe aducţiune.

Pierderea comercială de apă, conform definiţiei IWA

în conformitate cu definiţia dată pierderilor de apă acestea sunt clasificate în două grupe:

Pierderi comerciale, apa care nu aduce venituri, NRW; este apa care nu ajunge să fie vândută deoarece nu este facturată; este considerată apa pentru consum tehnologic, apa pentru combaterea incendiului, etc; după cum a fost precizat mai sus nu toată apa care intră în aceste grupe este apa pierdută.

• Apa care aduce venituri;este apa care se vinde efectiv şi ca urmare asigură veniturile prin care se poate menţine sistemul în funcţiune. Este apa contorizată, apa facturată prin evaluare în sistem pauşal, apa acceptată la vânzare şi evaluată în diferite moduri.

Acest sistem de clasificare a apei este valabil pentru realizarea balanţei de venituri şi cheltuieli a furnizorului de apă. Din valoarea bănească a apei vândute se determină tariful apei.