Practical aspects of analyzing water losses in water supply systems

Zaprezentowano wyniki analiz i pomiarów terenowych mających na celu identyfikację objętości strat wody w sieci wodociągowej na terenie dolnośląskiego miasta o liczbie mieszkańców ok. 7 tys. Wykazano, że w warunkach, gdy przewody sieci wodociągowej są ułożone w gruntach skalistych i gruboziarnistych, przecieki spowodowane uszkodzeniami i związane z nimi straty wody są bardzo trudne do wykrycia, gdyż woda wnika w grunt i miejsca awarii są praktycznie niewidoczne. Szczególnie w małych systemach wodociągowych straty wody spowodowane przeciekami z przewodów mogą stanowić znaczący udział w jej produkcji i sprzedaży. W analizowanym systemie wodociągowym straty te kształtowały się w przedziale 83÷116% objętości sprzedanej wody, tj. 33,8÷38,0 m3/d×km. Stwierdzono, że do wstępnej oceny objętości ogólnych strat wody powinny być wykorzystane analizy zestawień ilości wody wtłaczanej do sieci wodociągowej oraz ilości wody sprzedanej, zarówno w odniesieniu do całej sieci, jak i wydzielonych jej rejonów. Szczegółowa lokalizacja odcinków sieci o zwiększonym rozbiorze wody spowodowanym przeciekami może być dokonana w oparciu o analizy symulacyjne działania systemu dystrybucji wody wykonane przy użyciu komputerowego modelu przepływów, pod koniecznym warunkiem właściwego wytarowania jego parametrów (właściwej kalibracji modelu). W niektórych sytuacjach, zwłaszcza jeśli ciśnienia w sieci wodociągowej nie są stale monitorowane, wskazane jest przeprowadzenie ich pomiarów w wytypowanych godzinach nocnych. Kontrola i racjonalizacja ciśnień w sieci wodociągowej jest jednym z najważniejszych zabiegów mających na celu minimalizację strat wody, a tym samym minimalizację kosztów związanych z poborem i dystrybucją wody do jej odbiorców. Oszacowana obniżka kosztów bezpośrednich produkcji i dystrybucji wody w analizowanym systemie wodociągowym w rezultacie zmniejszenia nadmiernych strat ciśnienia, wyniosła 12,9% w 2001 r.Analysis and field measurements were carried out to identify the volume of water losses in the water supply system of a Lower-Silesian town with a population of about 7,000. The findings of the study are as follows. When the pipes are laid in rocky or coarse-grained soils, leaks due to damage, as well as the resulting water loss, are very difficult to identify because the water soaks into the soil and the breakdown spots become practically invisible. Water losses due to leaks are of crucial importance to a small-sized water supply system, where they may substantially contribute to the overall water production and sale. In the water-supply system being analyzed, water losses accounted for 83% to 116% of the total volume of the water sold (i.e. 33.8 to 38.0 m3/d×km). When establishing preliminary assessments of the overall water loss, it is necessary to include into analysis the volume of the pumped-in water and the volume of water sold, with respect to both the entire water network and separate segments. A precise location of the segments with increased partition due to leaks can be obtained by simulating the operation of the water distribution system. The simulation can be carried out with a computer model of flow, provided that its parameters have been adjusted appropriately (the model has been calibrated accordingly). In some instances (especially when the pressure in the pipes is not monitored continuously), it is advisable to perform pressure measurements during arbitrarily chosen night hours. Control and optimization of pipe pressure is a crucial requisite for minimizing water loss and consequently the cost of water intake and water distribution to the users. The estimated reduction in the direct cost of water production and distribution as a result of reducing excessive losses of pressure amounted to 12.9% in 2001