Методика расчета производственных расходов и нормативных технических потерь при эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения

        V - скорость распространения звука в воде;

       Δt - разница во времени распространения звука от места утечки до каждого излучателя.

     10.7. Электронно-акустический способ с датчиками шума (например, Permalog и др.) позволяет определять возможные утечки на водопроводных сетях большой протяженности. Комплект приборов состоит из датчиков (регистраторов) и приемника. Датчики фиксируют место появления и интенсивность шума на водопроводной сети. Чувствительность регистратора, исходя из уровня чувствительности, не превышает 250 м, в связи с этим для обследования района необходимо расставлять систему датчиков, распределяя их согласно топологии водопроводной сети. Приемник сигналов устанавливается в автомобиле, служит для автоматического считывания показаний с ближайших датчиков посредством радиосвязи. Точное место утечки впоследствии определяют с помощью акустического коррелятора. Таким образом, за малый промежуток времени можно обследовать большие участки водопроводных сетей.

В процессе регистрации датчиком фиксируется интенсивность шума (рис. 2), а также количество записей (N) для каждой интенсивности шума.

Рис.2. Пример 2-часового периода  регистрации интенсивности шума водопроводной сети

 

Результаты измерений  преобразуются в виде интегрированного графика - профиля шума (рис. 3). По основным параметрам графика - величине интенсивности  шума (I) и ширине полосы шума (Sp) - определяется значимость утечки.

Рис.3. Профиль шума с основными  характеристиками

      Полученные  результаты измерений заносятся  в банк данных для последующего  анализа и проведения работ  по ликвидации повреждений напорных  трубопроводов.

11. Порядок определения  объемов скрытых утечек воды

     11.1.  Для определения объемов скрытых утечек применяются:

       - расчетно-аналитический  метод (основные расчетные зависимости  приведены в разделе 9 настоящей  Методики);

       - инструментально-статистические (экспериментальные) методы;

       - комплексный метод, объединяющий  эти методы.

К инструментально-статистическим (экспериментальным) методам определения объемов  скрытых утечек на водопроводной  сети относятся:

       - метод, основанный на экспериментальном  определении суммарной площади  отверстий трубопровода;

       - зональный метод измерений объемов  скрытых утечек без отключения  потребителей ("открытый");

       - зональный метод измерений объемов  скрытых утечек с отключением  потребителей ("закрытый");

       - метод,  основанный на результатах непрерывного  измерения расходов и напоров  воды с выделением периода  ночных расходов.

     11.2.  Метод, основанный на экспериментальном определении суммарной площади отверстий трубопровода.

     Суммарную  площадь отверстий на исследуемом  участке трубопровода можно определить  путем замера их площади при  раскопках скрытых течей, обнаруженных  при обследовании сети корреляционными  приборами (см. раздел 10), либо по результатам телевизионного обследования внутреннего состояния трубопроводов. Объемы скрытых утечек трубопровода в этом случае определяются следующим образом:

q_ут = 3600 × μ × t × ⅀ ω × √2gH,        (36)

или

q_ут = 9600 × t × ⅀ ω × √H,                (37)

  где: q_ут - объем скрытых утечек на исследуемом участке трубопровода;

         ⅀ω - суммарная площадь живого сечения всех обнаруженных отверстий на участке;

         μ - коэффициент, равный 0,6;

          H - средний напор воды в трубопроводе на обследованном участке;

          t –продолжительность утечки, ч.

      11.3. Зональный метод измерений объемов скрытых утечек ("открытый") без отключения потребителей.

Зональные методы измерений  объемов скрытых утечек требуют  предварительного изучения работы выбранных  участков водопроводной сети в следующей  последовательности:

- производится расчет  объемов водопотребления отдельных  зон водоснабжения на водопроводной  сети (с населением от 30000 до 300000 человек). Для малых населенных пунктов  размеры зон определяются из  условия, что их общее количество  должно быть не менее 3 при  примерно равной численности  населения в каждой зоне;

- определяется объем  неучтенных расходов и потерь  воды расчетно-аналитическим методом  как разность подачи воды в  зону и ее потребление абонентами;

- на основе предварительных  расчетов для дальнейшего проведения  работ по измерению утечек  выбираются зоны водоснабжения  с относительно высоким уровнем  дисбаланса между подачей и  реализацией воды;

- внутри намеченных зон  водоснабжения выбирается ряд  участков зональных измерений  (УЗИ) с населением от 3000 до 10000 человек.

При выборе участка для  организации зональных измерений  учитываются следующие факторы:          

  - наличие на участке достаточного количества исправных приборов учета для измерения водопотребления;

       - относительно  высокая удельная аварийность  на сетях и вводах в дома;

       - минимальное  количество задвижек, которые необходимо  закрыть для изолирования зоны.

     11.4. Участок  зональных измерений на время  производства замеров изолируется  от остальной части водопроводной  сети закрытием задвижек. Вода  может поступать в зону сети  через один или несколько питающих  вводов, оборудованных приборами учета воды. Схема зонального метода измерений объемов скрытых утечек без отключения потребителей показана на рис. 4.

Рис. 4. Схема зонального метода измерения  скрытых утечек  на водопроводной  сети без отключения потребителей (открытая).

     11.5. Работы  выполняются в следующей последовательности.

     1. Составляется  схема участка зональных измерений,  на которой в масштабе 1:500 или  1:2000 наносятся водопроводные сети, гидранты, запорная арматура, измерительные  камеры и потребители.

     2. Заполняется  паспорт участка зональных измерений,  включающий:

     - сведения  о потребителях (степень благоустройства,  вид системы горячего водоснабжения,  этажность домов, количество жителей  в домах);

     - описание  водопроводной сети (ведомость водопроводных  труб с указанием материала,  диаметра и года прокладки  и итоговой общей протяженности  труб в пределах зоны измерений).

     3. Проводятся  обследование и подготовка сети, включающие:

     - выявление  и устранение всех видимых  утечек;

     - пробную  изоляцию измерительной зоны  и проверку отсутствия притока  в нее воды через отключающую  арматуру с ремонтом или заменой  негерметичных задвижек;

     - проверку на пригодность узлов учета потребления воды у всех Потребителей, входящих в зону измерений, для выполнения измерений.

     4. Оборудуется измерительная камера  на питающем вводе участка  зональных измерений (одна или  несколько).

     5. Выполняется измерение притока  воды в зону измерений.

     6. Выполняются  одновременно измерения потребления  воды у всех входящих в зону Потребителей.    При необходимости используется оборудование для автоматического считывания показаний.

     7. Проводится обработка результатов  - определение расхода воды в  единицу времени и удельного  расхода (на 1 км сетей участка  зональных измерений).

     8. Объем скрытых утечек определяется  как разность показаний приборов учета воды, установленных на питающих вводах зоны, и установленных на абонентских вводах, за один и тот же промежуток времени.

      9. По мере накопления данных, полученных в различных районах города, отличающихся состоянием и параметрами трубопроводов, строятся регрессионные зависимости, позволяющие определить удельную величину скрытой утечки в зависимости от года прокладки, материала и диаметра труб, а также от интенсивности проведения работ по ремонту сети.

      11.6. Зональный метод измерений объемов скрытых утечек ("закрытый") с отключением потребителей отличается от предыдущего метода тем, что на период измерений от сети отключаются все потребители воды в выбранной "закрытой" зоне. Обычно измерения производятся в ночное время, когда могут быть закрыты задвижки на домовых вводах. Величина скрытых утечек определяется по показаниям расходомеров, установленных на питающих вводах зоны. Определение величины скрытых утечек в зоне измерений с отключением потребителей является наиболее точным. Недостатком метода являются его трудоемкость и временные неудобства для потребителей.

     11.7. Работы  по составлению схемы и паспорта  зоны измерений, подготовки сети  к проведению измерений выполняются  в той же последовательности (п.п. 1-9), что и предыдущим способом, за исключением п. 6 (см. выше). Дополнительно проводятся работы по отключению абонентов. Эти работы следует, по возможности, выполнять в ночное время с минимальными неудобствами для потребителей, их оповещением и всеми установленными согласованиями на выполнение временного отключения. Для экспериментальной оценки влияния интенсивности ремонтов сети на величину скрытых утечек в выбранных зонах проводятся повторные измерения. Результаты этих измерений могут быть использованы в дальнейшем для планирования объемов первоочередных работ по ремонту сетей, приводящих к существенному снижению утечек воды. Характер зависимости между интенсивностью проведения ремонтов сети и величиной скрытых утечек представлен на рис. 5.

     11.8. Метод определение объемов скрытых утечек на основании измерений ночных расходов допускается к применению для измерения расходов воды, поступающей в отдельные районы города, предприятия, домовладения. Его основы рассмотрены в Методике определения ЭНВН населенных пунктов, использующей опыт отечественных и зарубежных исследовательских и производственных организаций и предприятий.

     11.9. Для применения  метода определения скрытых утечек  на основании замеров ночных  расходов приборы учета воды, установленные на насосных станциях, водопроводных вводах в отдельные здания, следует дополнительно укомплектовать узлом импульсного выхода, соединенного с приборами накопления информации. Они предназначены для сбора, обработки, хранения и передачи на компьютер данных, полученных со счетчиков с узлом импульсного выхода. Электронная структура прибора устроена на базе микропроцессора, который для каждого полученного потока импульсов рассчитывает мгновенный расход и сохраняет его в хронологической последовательности.

     11.10. Определение расхода воды  в заданных параметрах производится  автоматически пересчетом по  формуле:

Q = n × P × 3,6/T × N,            (38)

    где: n - количество импульсов за установленный период времени;

           P - значимость (вес) импульса, задается при установке прибора;

           T - количество входных оптических считываний;

           N - частота считываний и обработки входной информации оптических или других импульсов (по паспорту прибора, например, для приборов "CURCA", "DEBIDOS" частота считываний составляет 31,25 мс).

В ходе измерений определяются:

        - среднечасовые расходы воды  в течение всего периода измерений  (не менее 7 суток);

        - минимальные и максимальные  часовые расходы воды за период  измерений;

        - количество потребленной воды  за каждый промежуток времени  определения расхода;

       - мгновенные  минимальные и максимальные расходы  потребляемой воды за определенный  промежуток времени.

Рис.5. Общий вид зависимости  величины утечек от доли капитально

отремонтированных     водопроводных  сетей: 1 - частота появления утечек, % от общей подачи; 2 - интенсивность восстановления сети, % от общей протяженности сети.

Параллельно выполняются  измерения напора на сети (в точках измерения расхода). Пример результатов  таких замеров приведен на рис. 6.

              Рис. 6. Результаты замеров

     11.11. На основании  замеров ночных расходов допускается  определять утечки в жилых,  общественных и производственных  зданиях при отсутствии ночного  водопотребления.

Величина потерь (утечек) воды q_ут определяется по минимальному (мгновенному) ночному расходу воды и данным о напорах в дневное и ночное время, по формуле:

                                        q_ут = q_ноч ( 4 + К × 20 × ),      (39)

     где: q_ноч - минимальный (мгновенный) ночной расход воды, м³/ч;

            K - эмпирический коэффициент, равный 0,85;

            H_эф.дн - эффективный напор в дневное время;

            H_эф.н - эффективный напор в ночное время (с 1 до 5 ч).

     11.12. Для жилых  домов вычисляется удельная величина  ночного расхода и утечки на  одного жителя q_ж.ноч и q_ж.ут. По мере накопления информации устанавливаются статистически достоверные показатели q_ж.ноч и q_ж.ут для групп жилых домов, отличающихся степенью благоустройства, плотностью заселения квартир, формой собственности и другими факторами, определяемыми с учетом местных условий.