studii si cercetari privind pierderile de apa in retelele

MINISTERUL EDUCAŢIEI, CERCETĂRII SI TINERETULUI UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCŢII BUCUREŞTI

Facultatea de HIDROTEHNICĂ

Catedra de Inginerie Sanitară şi Protecţia Apelor

Ing. Mihai Dorus

STUDII SI CERCETARI PRIVIND PIERDERILE DE APA IN RETELELE DE

DISTRIBUTIE

- TEZĂ DE DOCTORAT -

Conducător ştiinţific

Prof.univ.dr.ing. Marin SANDU

- Bucuresti, 2008 -

MINISTERUL EDUCAŢIEI, CERCETĂRII SI TINERETULUI

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCŢII BUCUREŞTI

Facultatea de HIDROTEHNICĂ

Catedra de Inginerie Sanitară şi Protecţia Apelor

Ing. Mihai Dorus

STUDII SI CERCETARI PRIVIND PIERDERILE DE APA IN RETELELE DE

DISTRIBUTIE CONTRIBUTII PRIVIND ELABORARE STRATEGIE DE REABILITARE RETEA

DE DISTRIBUTIE APA POTABILA MUNICIPIUL IASI

- TEZĂ DE DOCTORAT -

Conducător ştiinţific

Prof.univ.dr.ing. Marin SANDU

- Bucuresti, 2008 -

STUDII SI CERCETARI PRIVIND PIERDERILE DE APA IN RETELELE DE DISTRIBUTIE CUPRINS

Teza de doctorat Ing. Mihai Dorus -2-

CUPRINS 1. Elemente introductive______________________________________________6

1.1. Obiectul tezei de doctorat ____________________________________6

1.2. Necesitatea determinarii si diminuarii pierderilor de apa ____________6

1.3. Definitii si terminologie______________________________________ 7

2. Stadiul actual al dezvoltarii retelelelor de distributie _____________________10

2.1. Alcatuirea retelelor de distributie______________________________10

2.2. Clasificarea retelelor de distributie____________________________ 11

2.2.1 Clasificarea retelelor dupa modul de functionare ___________13

2.3. Elemente componente ale retelelor de distributie_________________15

2.4. Metode de calcul ale retelelor de distributie _____________________16

2.4.1. Pierderile liniare de sarcina ___________________________17

2.4.2. Pierderi locate de sarcina_____________________________19

2.4.3. Metode matematice de calcul__________________________20

2.4.3.1. Metoda ciclurilor_____________________________ 22

2.4.3.2. Metoda nodurilor_____________________________23

2.4.3.3. Metoda tronsoanelor__________________________24

2.5. Materiale pentru conductele retelei de distributie_________________25

2.5.1. Conducte din otel___________________________________26

2.5.2. Conducte din fonta__________________________________27

2.5.3. Tuburi din beton armat precomprimat___________________28

2.5.4. Tuburi din azbociment _______________________________28

2.5.5. Tevi din polietilena__________________________________29

2.5.6. Tevi PVC__________________________________________30

2.5.7. Poliesteri armati cu fibra de sticla ______________________30

2.5.8. Tendinte actuale pentru alegerea materialului_____________31

2.6. Stadiul actual al retelelor de distributie in Romania si

pe plan mondial ______________________________________________32

3. Auditul retelei de distributie si detectia scurgerilor_______________________38

3.1. Auditul retelei ____________________________________________38

3.1.1. Masurarea debitelor si a cantitatilor de apa_______________41

3.1.1.1. Elemente impuse in alegerea tipului de debitmetru – apometru_________________________________________ 41

3.1.2. Masurarea debitelor contorilor autorizati_________________43



3.1.2.1. Identificarea consumatorilor contorizati___________43

3.1.2.2. Masurare apa contorizata______________________44

3.1.2.3. Ajustare date pentru apa contorizata_____________45

3.1.3. Masurarea debitelor necontorizate autorizate _____________45

3.1.3.1. Identificarea utilizatorilor necontorizati ___________45

3.1.3.2. Estimarea apei necontorizate utilizata autorizat_____46

3.1.4. Masura pierderilor de apa_____________________________47

3.1.4.1. Identificarea potentialelor pierderi de apa_________ 47

3.1.4.2. Estimarea pierderilor__________________________48

3.1.5. Analiza rezultatelor auditului __________________________50

3.1.5.1. Identificarea scurgerilor de apa recuperabile _______50

3.1.5.2. Calculul valorii scurgerilor recuperabile ___________51

3.1.5.3. Calculul costului de acoperire a scurgerilor_________51

3.1.5.4. Calculul costului de detectare a scurgerilor ________52

3.2. Detectia scurgerilor ________________________________________52

3.2.1. Clasificarea scurgerilor si costurile acestora_______________52

3.2.2. Metode de detectie a scurgerilor _______________________53

3.2.2.1. Auditul apei_________________________________53

3.2.2.2. Detectare prin metode sonice___________________53

3.2.2.3. Masuratori de debit in zona respectiva____________55

3.2.3. Pregatirea unei masuratori de detectie a scurgerilor________57

3.2.3.1. Echipamente pentru detectarea scurgerilor ________57

3.2.3.2. Selectarea membrilor echipei___________________58

3.2.3.3. Planificarea inspectiei_________________________58

3.2.3.4. Planul de detectare si remediere a scurgerilor______58

3.2.3.5. Instruirea echipei ____________________________61

3.2.3.6. Reglarea echipamentului_______________________61

3.2.4. Procedura de detectie a scurgerilor _____________________61

3.2.4.1. Inspectia initiala de ascultare___________________61

3.2.4.2. Interferente_________________________________62

3.2.4.3. Reascultarea pentru sunete suspecte_____________62

3.2.4.4. Localizarea scurgerilor de apa__________________ 62

3.2.4.5. Metode pentru localizarea exacta a scurgerilor______63

3.2.5. Estimarea pierderilor de apa din scurgerile descoperite______65

4. Aspecte teoretice privind pierderile in retelele de distributie_______________ 70

4.1. Componentele apei care nu aduce venituri ______________________70



4.1.1. Consum autorizat nefacturat __________________________70

4.1.2. Pierderi aparente ___________________________________70

4.1.3. Consum neautorizat ________________________________ 70

4.1.4. Erori de contorizare la consumator _____________________71

4.2. Calculul pierderilor in functie de presiune _______________________72

4.2.1. Avariile in functie de presiune _________________________73

4.2.2. Relatii intre presiune si marimea pierderilor existente_______74

4.3. Managementul pierderilor___________________________________ 75

4.3.1. Experienta internationala in managementul pierderilor______75

4.3.2. Perioada necesara de reducere a pierderilor______________76

4.4. Metode pentru gestionarea pierderilor reale de apa_______________ 77

4.4.1. Indicatorul economic al pierderilor_____________________83

4.4.2. Controlul pierderilor reale prin implementarea tehnologiei de administrare a scurgerilor active____________________________ 85

4.4.2.1. Controlul scurgerilor active_____________________86

4.4.2.2. Managementul presiunii_______________________ 86

4.4.3. Metode pentru controlul pierderilor aparente______________88

4.5. Conceptul analizei pe componente (BABE) ______________________90

4.5.1. Analiza pe componente a pierderilor reale anuale _________ 90

4.5.2. Analiza pe componente a debitelor nocturne______________91

4.6. Evaluarea pierderilor de apa din punct de vedere economic ________ 93

4.6.1. Conceptul de interventie economica ____________________96

4.7. Indicatori de performanta ___________________________________97

4.7.1. Exprimarea pierderilor______________________________ 100

4.8. Evaluarea proiectelor de management al pierderilor de apa _______ 102

5. Analiza pierderilor in reteaua de distributie a municipiului Iasi. Studiu

de caz_____________________________________________________104

5.1. Alimentarea cu apa a municipiului Iasi ________________________104

5.2. Distributia apei potabile in municipiul Iasi______________________104

5.2.1. Configuratia retelei de distributie______________________104

5.2.1.1. Complexe de inmagazinare-pompare ___________ 110

5.2.2. Bransamente si contori in reteaua de distributie__________111

5.2.3. Avarii in reteaua de distributie________________________111

5.2.4. Balanta cantitatilor de apa in reteaua de distributie a

municipiului Iasi________________________________________ 112



5.2.5. Strategii de dezvoltare ale APAVITAL Iasi in vederea diminuarii

pierderilor de apa_______________________________________ 114

5.2.6. Estimarea analitica a pierderilor interioare_______________117

5.2.6.1. Programul experimental ______________________118

5.3. Identificarea si reducerea pierderilor de apa in microsectorul "Platoul

Aviatiei"____________________________________________________119

5.4. Studiu de caz privind influenta dimensionarii apometrelor asupra

pierderilor de apa____________________________________________ 126

5.4.1. Bloc B5, str. Vasile Lupu nr. 124 TATARASI______________126

5.4.2 Bloc B1, sc. B, str. Titu Maiorescu nr. 2 COPOU___________132

5.4.3 Liceul de Informatica COPOU _________________________145

6. Concluzii ______________________________________________________152

6.1. Continutul lucrarii________________________________________ 152

6.2. Elemente originale ale lucrarii_______________________________156

6.3. Perspectiva dezvoltarii cercetarii in domeniul pierderilor __________157

Anexa 1_________________________________________________________158

Bibliografie_______________________________________________________185

STUDII SI CERCETARI PRIVIND PIERDERILE DE APA IN RETELELE DE DISTRIBUTIE CAPITOLUL 1. ELEMENTE INTRODUCTIVE


1 ELEMENTE INTRODUCTIVE 1.1 Obiectul tezei de doctorat Dezvoltarea centrelor populate are drept consecinta amplificarea corespunzatoare a consumului de resurse, in primul rand a consumului de energie necesar pentru transportul debitelor suplimentare de apa. Caracterul, de multe ori limitat al acestora, materializeaza dezideratul redistribuirii in timp si spatiu a resurselor existente, in concordanta cu cerintele folosintelor servite: populatie, industrie, servicii publice etc.

In conditiile cresterii costului energiei si al recunoasterii caracterului limitat al resurselor, optimizarea functionala si energetica a sistemelor de alimentare cu apa, nu poate fi asigurata decat printr-o abordare sistemica care, pornind de la obiectivele strategice urmarite pe termen lung, trateaza alimentarea cu apa ca un sistem infrastructural de baza, a carui functionare – ce conditioneaza evolutia intregului ansamblu socio-spatial in care se integreaza – trebuie realizata cu un consum minim de resurse in conditiile impuse de legislatie in ceea ce priveste calitatea apei.

In baza acestor considerente, in cadrul tezei au fost dezvoltate urmatoarele obiective de cercetare:

• definirea cadrului – principal si metodologic – de analiza a deficientelor din sistemele de alimentare cu apa a centrelor populate;

• determinarea consumului de apa si a necesarului specific in conditii reale de exploatare (monitorizare on-line) si identificarea cailor de eficientizare;

• stabilirea caracteristicilor retelei, in vederea modelarii gestiunii calitatii apei distribuite, respectiv stabilirea amprentei specifice a retelei.

• sistemul de management integral asistat de computer – de la faza de concept pina la faza de realizare si implementare;

1.2 Necesitatea determinarii si diminuarii pierderilor de apa In structura oricarei colectivitati umane, apa si energia reprezinta doi factori fundamentali indispensabili. Elementele determinante in alegerea schemei de alimentare cu apa sunt calitatea, cantitatea si presiunea apei cerute la consumator, precum si conditiile privind sursele de apa disponibile si calitatea acestora, pozitia consumatorului fata de sursa, studiile hidrogeologice, hidrochimice si topografice necesare pentru a stabili amplasamentele cele mai avantajoase.Datorita schimbarilor demografice si a modificarii caracteristicilor cerintelor de apa ale populatiei, in marile aglomerari urbane, apar urmatoarele situatii:

• neconcordanta intre debitul cerut si cel asigurat, face dificila alimentarea cu apa in regim continuu, indeosebi in zonele inalte, cu toate consecintele care deriva din aceasta calitate slaba a serviciului, risipa de apa, suprasolicitarea retelei de distributie in orele de functionare, regimuri nefavorabile ale instalatiilor de pompare, valori sporite ale consumului specific de energie pentru pompare, cheltuieli ridicate de exploatare;



• indicatorii de performanta energo-economici (consumurile specifice de energie si cheltuielile totale medii anuale per m3 apa furnizata) iau valori sensibil mai mari decat cele asigurate de tehnologiile disponibile, conducand la o reducere drastica a competitivitatii serviciului de alimentare cu apa.

In aceste conditii se impune demararea unor programe adecvate de retehnologizare si modernizare a sistemelor de alimentare cu apa, prin care – cu un consum rational de resurse, sa se asigure:

• capacitate de furnizare a apei corespunzatoare in situatia actuala si de perspectiva a consumatorilor;

• imbunatatirea calitativa a deservirii consumatorilor prin alimentarea continua cu apa a acestora si realizarea unor presiuni adecvate cerintelor;

• optimizarea debitului prin calculul optim al sistemului.

In ultimii ani in Romania a avut loc o dezvoltare si retehnologizare a sistemelor de alimentare cu apa si canalizare impusa de:

• rata de conectare insuficienta a populatiei la sistemele de alimentare cu apa;

• starea precara a sistemelor da alimentare cu apa existente (conducte vechi de otel si azbociment);

• numar mare de avarii in retelele de distrubutie;

• intreruperi frecvente ale alimentarii cu apa;

• grad de contorizare scazut;

• pierderi de apa ridicate in sistemele de distributie a apei.

In acest context, lucrarea de fata isi propune sa asigure un instrument eficient la indemana celor interesati in gestionarea sistemelor de alimentare cu apa cu referire directa la modalitatile de reducere a pierderilor, modul de abordare si rezolvare a acestora in situatia economico-sociala actuala, solutii pentru prezent si solutii pentru perspectiva.

1.3 Definitii si terminologie In ultimul timp, din cauza diversitatii foarte mari a formatelor si definitiilor, multi practicieni au identificat ca necesitate urgenta, crearea unei terminologii internationale in ceea ce priveste pierderile de apa. Plecand de la cele mai bune metode aplicate in diferite tari, Grupul de lucru al Asociatiei Internationale a Apei (International Water Association – IWA) a produs recent un standard ‘Cele mai bune Metode’ aplicabil pentru calculul balantei de apa (Tabel 1.1), cu definitii ale tuturor termenilor implicati [1]. Definitiile abreviate ale principalelor componente ale balantei de apa conform IWA sunt:

• Volumul de intrare in sistem: volumul anual care intra in sistemul de alimentare cu apa;

• Consum autorizat: volumul anual de apa masurat (sau nemasurat) utilizat de consumatorii inregistrati, autorizati. Aceasta componenta include toate cantitatile de apa dupa punctul de contorizare al consumatorului;



• Apa necontabilizata (Unaccounted For Water - UFW): diferenta dintre Volumul intrat in sistem si Consumul autorizat facturat. Aceasta componenta include Pierderile de apa si Consumul autorizat nefacturat (de obicei o componenta minora a balantei de apa); inlocuieste conceptul initial de „apa care nu produce venituri – (Non-revenue water – NRW), considerat nerealist de catre IWA;

• Pierderile de apa: diferenta dintre Volumul de intrare in sistem si Consumul autorizat. Aceasta componenta include Pierderile aparente si Pierderile reale.

• Pierderi aparente: constau din Consumul neautorizat si toate tipurile de erori de masurare (altele decat erorile cunoscute in volumul de intrare masurat). Pierderile aparente sau pierderile „pe hartie”, cuprind imprecizia in masurarea la client, toate tipurile de facturi ce contin erori de calcul si folosirea neautorizata, toate aceastea rezultand in pierderi de venit pentru operatorii de apa. Pierderile aparente, ce reflecta erorile de masurare a apei si documentare a procesului, deasemenea cuprind compilarea datelor corecte despre apa folosita.

• Pierderile reale: volumul anual pierdut prin toate tipurile de scurgeri, avarii si pierderi pe aductiune, curatarea rezervoarelor si a bransamentelor, pana la punctul de contorizare al consumatorului. Acestea sunt pierderile fizice de apa din sistemul de distributie si cuprinde scurgerile si deversarile din rezervoare. Aceste pierderi sunt o risipa a resurselor de apa, cauzand o incapacitate a infrastructurii, o umflare a costurilor de productie si a energiei, o presiune excesiva pe resursele de apa existente pentru a realiza o cerere nebenefica datorata scurgerilor din sistem

Datorita unor numeroase interpretari ale termenului „apa neincasata” existente in lume, Grupul de lucru IWA nu recomanda folosirea acestui termen. Daca se foloseste totusi acest termen, el trebuie definit si calculat in acelasi mod ca si „apa care nu aduce venituri” conform Tabel 1.1.

Tabel 1.1. Balanta de Apa - Standard International si Terminologie IWA [1].

Vol

umul

de

Intra

re in

Sis

tem

Consum Autorizat

Consum Autorizat Facturat

Consum masurat facturat Apa care aduce venituri Consum facturat nemasurat

Consum Autorizat Nefacturat

Consum masurat nefacturat

Apa care nu aduce venituri

Consum nemasurat nefacturat

Pierderi de Apa

Pierderi Aparente

Consum neautorizat

Erori de masurare

Pierderi Reale

Pierderi pe conductele de aductiune si/sau pe conductele de distributie

Pierderi si deversari la rezervoarele de inmagazinare

Scurgeri pe bransamente pana la punctul de contorizare al consumatorului



Componentele balantei de apa trebuie intotdeauna calculate ca volume, inainte de a se incerca o determinare a indicatorilor de performanta. Trebuie avuta in vederea divizarea componentei „apa care nu aduce venituri” in parti componente - Consum autorizat nefacturat, Pierderi aparente si Pierderi reale.

Raspandirea utilizarii internationale a standardului balantei de apa IWA este incurajata ca prim pas in calcularea Indicatorilor optimi de performanta IWA. Standardul IWA pentru efectuarea balantei de apa, cu mici variatii, a fost deja adoptat sau promovat de:

• Organizatiile nationale din Germania (3), Malta (4), Africa de Sud (5), Australia (6) si Noua Zeelanda (7)

• Comitetul pentru probleme legate de apa si detectarea pierderilor a AWWA;

• Utilitati individuale si consultanti din Brazilia, Canada, Malaezia, USA si tarile nordice.

Daca exista deja un standard bine definit al metodologiei de calcul a balantei de apa, este relativ usor sa se re-incadreze componentele in standardul IWA, inainte de a calcula Indicatorii optimi de performanta. Adoptarea standardului IWA este de incurajat atunci cand se intentioneaza revizuirea unui standard national asa cum este cazul standardului german DVGW (3).

Toate calculele de bilant ale apei care nu aduce venituri, pierderilor de apa, pierderilor reale si pierderilor aparente sunt supuse erorilor, cu abateri mai mari sau mai mici.

Se recomanda ca, componentele pierderilor reale sa fie evaluate prin cele mai bune mijloace disponibile (analize ale debitului pe timp de noapte, calcule de tip frecventa avarie/ debit/ durata, modelare etc) si rezultatele confruntate apoi cu pierderile reale calculate in balanta de apa.

Metodologia IWA se bazeaza pe date si elemente cu un grad de incredere de 95%, estimat pentru datele de intrare si calculat pentru cele de iesire.

STUDII SI CERCETARI PRIVIND PIERDERILE DE APA IN RETELELE DE DISTRIBUTIE CAPITOLUL 2. STADIUL ACTUAL AL DEZVOLTARII RETELELOR DE DISTRIBUTIE


2 STADIUL ACTUAL AL DEZVOLTARII RETELELOR DE DISTRIBUTIE

2.1 Alcatuirea retelelor de distributie Schema retelei de distributie depinde de elementele:

• reteaua stradala a localitatii; la localitatile care isi construiesc sistemul de alimentare cu apa, forma retelei coincide cu reteaua stradala (deoarece strazile si ampriza acestora reprezinta singurul spatiu disponibil unde pot fi amplasate conductele din reteaua de distributie); in cazul in care cartierul sau orasul este nou, cu o sistematizare buna si cand intre pozitia blocurilor si reteaua stradala nu exista o dependenta stricta reteaua va avea o astfel de forma incat lungimea totala a conductelor sa fie minima, iar amplasarea acestora se va face, pe cat posibil, in zona spatiului verde;

• amplasarea efectiva a consumatorilor importanti; in cazul in care in incinta exista consumatori importanti, reteaua va avea conducte special destinate acestora;

• relieful terenului; vor fi amplasate conductele retelei in zone usor de executat, de trecut peste sau pe sub cursuri de apa, cai de comunicatii; sensul in care circula apa trebuie sa coincida de regula cu sensul pantei naturale a terenului; se va tine seama totodata de diferenta de nivel dintre extremitatile orasului, deoarece la diferente mari exista posibilitatea impartirii retelei in doua sau mai multe zone; trebuie tinut seama de amplasarea constructiilor inalte in oras: sunt situatii cand este mai economic ca acestea sa fie alimentate printr-o retea independenta de reteaua publica;

• sistematizarea actuala si de perspectiva a localitatii; in cazul in care prevede o extindere importanta a localitatii sau o sporire a densitatii de constructie, trebuie tinut seama de aceasta la alcatuirea retelei, in caz contrar adaugarile ulterioare pot duce la solutii nerationale sau neeconomice (sunt cazuri cand dezvoltarile nerationale au facut ca, in timp, pe aceeasi strada sa existe doua sau chiar trei conducte pentru distributia apei, fapt care creaza neajunsuri in exploatare);

• natura terenului in zona localitatii; in cazul localitatilor amplasate pe terenuri sensibile la inmuiere, trebuie luate masuri speciale care merg pana la amplasarea tuturor conductelor si cablurilor din subsolul strazii in galerii - pentru acces usor si in special pentru controlul pierderilor de apa care pot produce neajunsuri constructiilor vecine;

• natura imbracamintii cailor de circulatie si importanta acestora precum si prezenta sau perspectiva constructiei de pasaje denivelate: este rational ca pe arterele principale de circulatie, cu trafic intens si cu imbracamintea definitiva (de multe ori betonata), conductele sa fie executate (in cele mai bune conditii) o singura data la dimensiunea de perspectiva, astfel incat sa nu fie necesara spargerea repetata pentru remedieri sau extinderi, deoarece refacerea imbracamintii in rare cazuri ajunge sa fie de calitatea executiei initiale, iar pagubele, care se produc prin deteriorarea



mijloacelor de transport, precum si intreruperile de circulatie, sunt mai mari decat eventualul cost suplimentar, ca urmare a prevederii unei conducte cu diametru mai mare (dimensionate pentru perspectiva de 20-25 ani); pe arterele importante este chiar indicata pozarea acestor conducte in galerii edilitare;

• prezenta celorlalte retele subterane necesare in localitate: reteaua de canalizare, reteaua de termoficare, gaze, cabluri telefonice, cabluri electrice pentru instalatiile de iluminat si de forta;trebuie tinut seama de posibilitatea amplasarii tuturor acestor retele, precum si de pozitia relativa si necesitatea interventiei separate la fiecare dintre ele.

Tinand seama de durata de executie, materialul din care se pot executa si alti factori, schema retelei (forma retelei de conducte, in plan) poate fi: ramificata, inelara sau mixta.

• Reteaua ramificata caracteristica localitatilor dezvoltate in lungul unei artere importante de circulatie, este reteaua prin care fiecare consumator poate fi alimentat doar pe un singur circuit; are avantajul ca este mai scurta, dar si dezavantajul ca prezinta o siguranta mai redusa in exploatare, iar in zonele terminale ale retelei, circulatia apei se face in mod normal cu viteze foarte mici, deoarece aceste tronsoane sunt dimensionate pentru a asigura debitul si presiunea la hidrantii de incendiu;

• Reteaua inelara este formata din numeroase circuite inchise (inele) alaturate si alimentate prin una sau doua conducte din rezervor sau castel.

Lungimea unei asemenea retele este mai mare decat a retelei ramificate, prezinta avantaje importante in exploatare, siguranta sporita (consumatorii putand fi asigurati prin cel putin doua circuite), comportare mai buna in caz de incendiu (debitul fiind asigurat prin toata reteaua), preluarea in conditiuni mai bune a loviturilor de berbec, care apar la sistemele de pompare in retea. Reteaua inelara are multiple avantaje fata de dezavantajul ca este mai scumpa decat reteaua ramificata.

• Reteaua mixta este de fapt forma practica a retelelor la cele mai multe localitati si incinte industriale.

Pentru imbunatatirea functionarii retelei, conductele care o compun au fost impartite in doua grupe:

• conducte principale sau artere, care asigura transportul apei in zone de distributie; au diametre mai mari de 250mm si nu sunt perforate de bransamente. Pe traseu, toate arterele sunt dublate de conducte cu dimensiuni mai mici (Dn ≤ 200mm) legate la conductele principale, in puncte convenabil alese, la distante de 200÷300m;

• conducte de serviciu, care primesc apa de la conductele principale si o distribuie in zona adiacenta la toti consumatorii, pana la punctele de legatura (bransamente); pe ele sunt amplasati toti hidrantii de incendiu.

2.2 Clasificarea retelelor de distributie Clasificarea retelelor de distributie a apei are la baza:



• tipul (calitatea) apei transportate;

• presiunea de functionare;

• modul de alcatuire;

• sistemul de functionare in caz de incendiu.

Retelele de distributie pot fi:

• retele care transporta apa potabila;

• retele care transporta apa industriala, partial tratata, folosita pentru racirea unor agregate la sitemele termoenergetice;

• retele care transporta apa demineralizata, obtinuta din apa potabila sau industriala supusa unui procedeu de tratare special;

• retele de apa pentru combaterea incendiului;

• retele de apa pentru stropit – spatii verzi, la industrii care necesita microclimat.

Functional, retelele de distributie pot fi fractionate pe zone de presiune.

In practica este rational ca apa furnizata (chiar de aceeasi calitate) sa fie asigurata la presiuni diferite, deoarece costurile energetice necesare pentru obtinerea presiunii sunt scumpe. O retea care functioneaza la o anumita presiune, se comporta ca o retea independenta si trebuie tratata ca atare, chiar daca intre retele (cu apa de aceeasi calitate) pot fi realizate legaturi de siguranta (pentru cazuri de avarie cand legarea este controlata strict si este de durata limitata).

In cazul retelelor alimentate gravitational, sectorizarea in zone de presiune apare necesara in cazul in care presiunea hidrostatica (la consum nul) depaseste in anumite zone 60 m col. de apa, presiune considerata ca limita admisibila in instalatiile interioare din cladiri. In acest caz reteaua se fractioneaza pe doua sau mai multe zone de presiune, avand fiecare puncte de alimentare distincte.

La retelele alimentate prin pompare, zonarea dupa presiune poate apare dupa cum urmeaza:

• existenta unor consumatori care solicita presiuni diferite (regim de inaltime al cladirilor, instalatii cu presiuni de serviciu diferite);

• existenta unei distributii foarte dezvoltate a beneficiarului (oraselor de regula), atunci cand asigurand o singura zona de presiune – presiunea la intrarea in retea depaseste 60 m col. de apa sau cand pomparea apei intr-o singura treapta nu este economica.

Dupa modul de alcatuire retelele pot fi:

• retele ramificate specifice localitatilor mici, dezvoltate in lungul unor cai de comunicatie. Reteaua are lungime mica, prezinta avantajul ca poate fi ieftina dar are si dezavantajul ca prezinta siguranta redusa in functiune, deoarece orice avarie (sectionare) a circuitului apei conduce la lipsa de apa pe toate tronsoanele aval.

• retele inelare; pentru localitatile mari care se dezvolta pe suprafate mari si care au industrii importante se realizeaza o retea inelara formata din conducte racordate la ambele capete. Lungimea de conducta este mare, modul de calcul este complicat dar prezinta avantaje importante in exploatare, precum: siguranta sporita (consumatorii putand fi alimentati



prin cel putin doua circuite, cu exceptia portiunii avariate); comportare mai buna in caz de incendiu (debitul putand fi asigurat in intreaga retea nu numai pe un circuit ca la reteaua ramificata). Se face face precizarea: nu orice retea aparent inelara se comporta ca o retea inelara. Reteaua este inelara atunci cand dimensiunile barelor (arterelor) inelului sunt sensibil apropiate, deci blocarea unei conducte conduce la refacerea circuitului la barele ramase [8].

• reteaua mixta – este de fapt forma practica a retelei la mai multe localitati si incinte industriale. Aceasta deoarece localitatea se extinde intotdeauna lateral, cu strazi mai intai radiale, acestea se inchid cu bretele, deci pot fi executate inele noi ale retelei de distributie.

Din motive de siguranta, in caz de incendiu, ramificatiile la reteaua mixta nu trebuie sa depaseasca 300 m.

2.2.1 Clasificarea retelelor dupa modul de functionare

Functional, retelele de distributie pot fi sectorizate pe zone. Impartirea retelei in zone de presiune apare necesara in cazul in care presiunea hidrostatica (la consum nul) depaseste in anumite zone 6 bar. In acest caz reteaua se sectorizeaza pe doua sau mai multe zone de presiune, avand fiecare puncte de alimentare distincte. Impartirea retelei mai poate fi dictata de considerentele tehnico-economice, in cazul localitatilor cu suprafete foarte mari, la care exista mai multe statii de pompare pentru ridicarea presiunii care pot conduce pe ansamblul zonelor de distributie, la o solutie mai economica decat in cazul unei retele functionand unitar.

Retelele de distributie pot fi alimentate din unul sau mai multe puncte, dupa configuratia topografica a sistemului de alimentare cu apa sau existenta mai multor surse. Alimentarea poate fi realizata gravitational, direct din rezervoare care asigura presiunile necesare (fig. 2.1) sau prin pompare, cum este cazul retelelor din zonele de ses (fig. 2.2), adesea aceste retele pot fi dotate si cu contrarezervoare (fig. 2.3).

Figura 2-1. Retea de distributie cu rezervor de trecere.

Hc – presiunea disponibila in punctul inalt al retelei; H1 – presiunea disponibila la ultimul consumator; z – cote geodezice.



Figura 2-2. Retea de distributie cu rezervor de capat.

1 – linie piezometrica la consum maxim orar; 2 – linie piezometrica la consum minim orar.

Figura 2-3. Retea de distributie cu rezervor in pozitie intermediara:

1 – linie piezometrica la consum orar maxim; 2 – linie piezometrica la tranzit maxim prin rezervor.

La functionarea in caz de incendiu, se deosebesc doua cazuri: retele de inalta presiune si retele de joasa presiune.

Reteaua de inalta presiune asigura debitul de incendiu si presiunea de functionare a tuturor hidrantilor exteriori de combatere a incendiului. Conform normativelor in vigoare, presiunea de functionare a hidrantilor se stabileste astfel incat, la hidrantul de incendiu, echipat cu furtun cu lungimea de 120 m, sa se obtina un jet de apa de



10 m lungime peste punctul cel mai inalt al cladirii deservite. Deoarece presiunea ceruta este de obicei cu mult mai mare decat presiunea ceruta la bransament pentru o functionare normala, aceasta schema nu se aplica decat la instalatii industriale deosebit de pretentioase si unde timpul de interventie este minim.

Reteaua de joasa presiune este reteaua de distributie care asigura in mod normal presiunea de functionare Hb la bransament, iar in caz de incendiu 7 m col. H2O. Aceasta presiune minima este necesara in caz de incendiu, pentru asigurarea presiunii de alimentare a motopompelor din dotare.

Presiunea normala la bransament este inaltimea coloanei de apa in conducta de serviciu, care asigura alimentarea cu apa in conditii normale la robinetele tuturor obiectelor sanitare instalate in locuinta.

Valoarea presiunii la bransament Hb, masurata in metri coloana de apa, peste cota trotuarului, se obtine astfel:

Hb = Hc + ps + hri (2.2)

in care:

Hc – este inaltimea deasupra trotuarului strazii a ultimului robinet ce trebuie alimentat;

ps – presiunea de serviciu la robinet (se masoara in m.col. H2O) si are valoarea de 2,0 – 3,0 m pentru toate robinetele din casa ;

hri – pierderea de sarcina pe conducta de bransament si in reteaua interioara de distributie; se poate considera de ordinul a 3 – 5 m (se va lua valoarea superioara sau se poate calcula exact, in functie de forma si lungimea retelei; pierderea de sarcina in contorul de apa, apometru, se va considera de cca. 1,0 – 2, 0 m).

In tabelul 2.1 sunt date valorile presiunii la bransament, in functie de inaltimea cladirilor de locuit care se construiesc in prezent.

Tabel 2-1. Presiunea la bransament in functie de numarul de nivele.

Numarul de nivele al constructiei 1 2 3 4 peste 4

Presiunea minima la bransament Hb in m. col. H2O

8 12 16 20 4,5 m pentru fiecare nivel

2.3 Elemente componente ale retelelor de distributie Topologia retelei de distributie se stabileste pe baza planurilor urbanistice ale localitatilor. Conductele retelei urmaresc trama stradala si caile de acces publice.

Functional conductele retelei se clasifica :

o conducte principale sau artere, care transporta apa in zone de distributie; au Dn ≥ 250 mm si sunt interzise bransamentele la ele;

o conductele de serviciu, alimentate din artere (la 200 – 300 m), asigura bransarea consumatorilor casnici, publici si industriali; pe conductele de serviciu sunt amplasati si hidrantii de incendiu;

o bransamentele, realizeaza legatura intre reteaua publica si reteaua interioara a consumatorilor;



La strazi cu latimi mari [> 25 m] se prevad conducte de serviciu pe fiecare parte a strazii.

O serie de deficiente care apar adeseori in operarea retelelor de distributie sunt dependente de :

o lipsa unor criterii exacte pentru alegerea materialului conductelor;

o studii insuficiente privind natura solului de pozare si calitatea apei transportate pe fondul unei dezvoltari urbane continue;

o lipsa de dotari a retelelor pentru cunoasterea on – line a parametrilor de functionare (presiuni, debite, dispozitive de reglaj presiune);

o abordarea superficiala a constructiilor – anexe pe reteaua de distributie : vane cu actionare manuala, lipsa vanelor de izolare, de curatire/spalare periodica a conductelor.

In general aglomerarile umane sunt intr-o permanenta transformare in timp (tip constructii, dotari, necesar/cerinta de apa) si reteaua de distributie nu se modernizeaza simultan cu dezvoltarea aglomeratiei umane.

Pana in anii 2004 – 2005 nu s-a evidentiat clar gradul de siguranta al functionarii retelelor de distributie.

2.4 Metode de calcul ale retelelor de distributie Retelele de distributie a apei asigura transportul apei de la rezervoare sau de la statiile de pompare la consumatori, in scopul satisfacerii cerintelor de debit si de presiune. Din punct de vedere hidraulic retelele de distributie reprezinta un sistem unidimensional de fluid incompresibil, format dintr-un numar de conducte dispuse intr-o configuratie geometrica impusa de topologia sistemului [9]. Curgerea sub presiune, se considera in miscare permanenta, cazul nepermanent fiind considerat doar exceptional.

Principalele marimi caracteristice modelului curentului unidimensional sunt:

• Viteza medie, este viteza considerata constanta intr-o sectiune transversala a curentului unidimensionmal de fluid, care realizeaza acelasi debit ca si distributia reala a vitezelor locale din sectiunea respectiva; la miscarea turbulenta, caracteristica retelelor de conducte viteza medie reprezinta 82 – 87 % din viteza maxima.

• Cota piezometrica, are aceeasi valoare in orice punct a unei sectiuni transversale a curentului unidimensional de fluid. Fizic, cota piezometrica reprezinta energia specifica potentiala a unei particule fluide, raportata la greutatea acesteia; Dimensional cota piezometrica reprezinta o lungime.

• Pierderea de sarcina hr este o marime care caracterizeaza global procesul de disipare a energiei mecanice a curentului unidimensional de fluid si reprezinta consumul de energie mecanica al unitatii de greutate de fluid intre doua sectiuni. Se definesc urmatoarele :

o Pierderea liniara de sarcina hd - corespunzatoare miscarii uniforme, este consumul de energie specifica mecanica, al unitatii de greutate de fluid, cand aceasta parcurge distanta L in miscare uniforma. Miscarea fiind uniforma distributia vitezelor locale este aceeasi in



lungul curentului si pierderea de sarcina are un caracter stabil, fiind proportionala cu lungimea L.

o Pierderea locala de sarcina hl - corespunzatoare miscarii neuniforme, reprezinta suplimentul de consum energetic (in plus fata de miscarea uniforma) al curentului de fluid la traversarea unor rezistente hidraulice locale (coturi, teuri, vane,).

• Panta hidraulica, reprezinta pierderea liniara de sarcina pe unitatea de lungime si poate fi interpretata ca o pierdere liniara de sarcina specifica

Lh

I d= (2.3)

Atat pierderile locale de sarcina cat si pierderile liniare de sarcina, trebuie intelese in contextul general al interactiunii dintre curentul de fluid si un contur rigid. In acest context pierderile de sarcina exprima efectele fenomenului de curgere, in timp ce fortele hidrodinamice exprima efectele miscarii asupra suprafetei rigide.

Problema calculului pierderilor de sarcina consta in determinarea/calculul energiei disipate intre doua sectiuni date. Aceasta problema a fost rezolvata prin metode hidraulice globale, a caror esenta consta in exprimarea pierderii de sarcina printr-o relatie de tipul:

g2vh

2

r ⋅ζ= (2.4)

In care:

ζ este un coeficient adimensional, functie de parametrii care determina fenomenul de disipare si poarta denumirea de coeficient de rezistenta hidraulica sau coeficient de pierdere de sarcina.

2.4.1 Pierderile liniare de sarcina (hd)

Reprezinta singura forma de disipare energetica la curgerea fluidelor in miscare uniforma, de aceea pentru a putea masura doar pierderi liniare de sarcina este obligatorie realizarea unei astfel de curgeri.

Relatia de calcul pentru pierderea liniara de sarcina este:

4444 34444 21circulareconducte

25

2

2

22

d QD

L0826,0g2

VD

LRC

VLg2

VR4Lh ⋅λ

=⋅λ

=⋅

⋅=

⋅⋅λ

= (m) (2.5)

In care:

R raza hidraulica (m);

D diametrul conductei (m);

L lungimea conductei (m);

2DQ4V

⋅π

⋅= viteza medie in conducta (m/s);

Q debitul (m3/s);



⎟⎠⎞

⎜⎝⎛λ=λ

RkRe, coeficientul de pierdere de sarcina.

Principalele relatii de calcul folosite pentru exprimarea coeficientului ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛λ=λ

RkRe, ,

sunt date in tabelul 2.2.

Tabel 2-2. Relatii de calcul pentru exprimarea coeficientului de pierdere de sarcina.

Relatia de calcul Domeniu de valabilitate

Observatii

ReA

=λ ReD < 2300 Formula Hagen - Poiseuille

A=64 pentru conducte circulare

425,0 Re1001

Re3164,0

DD

==λ

4000 < ReD < 105

Formula Blasius;cercetari recente extind domeniul pana la ReD < 7103 ⋅

2)64,1Relg8,1(1−

=D

λ

3000 < ReD < 23kD

Formula Filonenko-Altsul recomanda coeficientul 1,50 in loc de 1,64

8,0)lg(Re21−= λ

λ D 3000 < ReD < 23kD

Formula Prandtl-Nikuradze

2

kDRe

42,1

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ⋅

=λ 0,0001 < Dk

< 0,01 Formula Lobacev

Dklg214,11

−=λ

ReD > 560kD

Formula Prandtl-Nikuradze

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

⋅+−=

Dk

D 71,3Re51,2lg21λλ

23D/k<Re<560D/k

Formula Colebrook-White

C= 6/1Rn1

ReD > 560kD

Formula Manning; coeficientul n este in functie de rugozitate

C=

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛+

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

Rn231

n128

ReD > 560kD

Formula Ganguillet-Kutter

Valorile rugozitatii echivalente k si a coeficientului de rugozitate relativa n se determina experimental, pornind de la relatiile ce le utilizeaza.



2.4.2 Pierderi locale de sarcina (hl)

Pierderile locale de sarcina, caracteristice zonelor de miscare cu grad pronuntat de neuniformitate se calculeaza cu relatia:

g2

vh2

r ⋅ζ= (2.6)

In relatia 2.6 coeficientul adimensional de pierdere de sarcina lζ depinde de :

• forma rezistentei hidraulice care genereaza neuniformitatea curentului de fluid;

• structura fizica a curentului unidimensional de fluid, caracterizata de numarul Reynolds.

Pierderile locale de sarcina se pot calcula si cu relatia:

44 344 21

circulareconductepemontaterezistente

24

2ech

2

l QD

0826,0g2

VDL

g2Vh ⋅

ζ⋅=

⋅λ=ζ= (m) (2.7)

In relatia 2.7 λ este coeficientul Darcy corespunzator conductei si regimului de curgere pentru care se calculeaza ζ, Lech lungimea echivalenta a unei conducte rectilinii care ar produce o pierdere liniara de sarcina egala cu cea locala indusa de

rezistenta cu coeficientul ζ, ⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛ζ=ζ

44 344 21iramificati

debitederaport,geometrieRe, coeficient de

rezistenta locala (adimensional) si este parametrul esential ce trebuie estimat in calculul pierderilor locale de sarcina. Similar cu λ, coeficientul ζ depinde de regimul de curgere, insa dependenta de geometria rezistentei locale este mult mai importanta in determinarea valorii corecte a lui ζ. Complexitatea fenomenului face ca determinarea teoretica a coeficientului ζ sa fie posibila doar pentru geometrii simple.

Pentru oricare retea de distributie exista un graf asociat orientat, compus din arce, care pot reprezenta tronsoane, pompe sau armaturi, si varfuri ca rezervoare, pompe sau intersectii de conducte. Topologia unei astfel de retele poate fi descrisa complet si univoc cu ajutorul matricei de incidenta si a matricei ciclurilor, construite pentru graful asociat acesteia.

Pentru o retea inelara cu topologie simpla se poate stabili o relatie intre numarul de tronsoane T, noduri N si inele fundamentale (continand eventual si pompe integrate pe artere) M, relatia Euler care da numarul ciclomatic in graf, iar in cazul unei topologii complexe, cu rezervoare si pompe in noduri, la numarul de inele fundamentale dat de aceasta relatie se mai adauga NRP-1 pseudoinele (fictive), astfel incat numarul total de inele independente M se determina cu relatia:

M = T – N + NRP (2.8)

In care: NRP este numarul total al rezervoarelor si pompelor din noduri.

Calculul hidraulic al retelelor de distributie urmareste determinarea diametrelor, debitelor si pierderilor de sarcina pe tronsoane astfel incat sa se asigure in toate nodurile de consum debitele necesare si presiunea de serviciu. La acest calcul



trebuie sa se respecte legile de miscare a apei de-a lungul tuturor conductelor, exprimate prin relatiile fundamentale:

Relatia de continuitate: exprima principiul general de conservare a masei la fiecare nod. Aceasta relatie exprima faptul ca suma debitelor ce intra in nod si a celor ce ies din nod este nula.

0Qnod

=∑ (2.9)

Relatia energiilor (2.10) exprima principiul general de conservare a energiei, aplicat modelului curentului unidimensional de fluid. Legea energiilor indica variatia in lungul sistemului (de la o sectiune a curentului de fluid la alta) a vitezei medii, cotei geodezice, inaltimii piezometrice (de presiune) si pierderii de sarcina. Reprezentarea grafica a legii energiilor, indica sensul unei scheme globale, sintetice, a modului de functionarea sistemului hidraulic si presupune trasarea in lungul sistemului, a liniilor caracteristice.

eir

ee

e

ii

i

hgV

gpz

gV

gpz −++⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅

+=+⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅

+22

22 αρ

αρ

(2.10)

Termenii din relatia energiilor pot avea atat interpretari energetice cat si interpretari geometrice [10].

In interpretare energetica: In interpretare geometrica:

z = energie specifica de pozitie z =inaltime geodezica

γp

= energie specifica de presiune γp

= inaltime piezometrica

g2v2

= energie specifica de miscare (cinetica) g2

v2

= inaltime cinetica

2.4.3 Modele matematice de calcul

O retea de distributie a apei este un sistem hidraulic, bazat pe existenta unei multimi de conducte conectate intre ele al carui scop este transportul apei de la surse la consumatori. Modelul hidraulic al unei retele de distributie a apei este o colectie de entitati descrise de valori numerice, care caracterizeaza toate elementele fizice existente in retea si de relatii existente intre entitatile respective.

Elementele unui model sunt:

• noduri descrise de cota piezometrica Hi , debit de consum si o lege a nodului respectiv (in cazul consumatorilor ecuatia de continuitate, iar in cazul surselor o relatie intre cota piezometrica si debitul furnizat de sursa);

• artere descrise geometric, fizic si hidraulic.

Legile fizice care modeleaza functionarea sistemului sunt:

• ecuatia de continuitate – atasata nodurilor



∑∈

=+Cj

iij 0qQ (2.11)

In care:

C este multimea de noduri conectate direct cu nodul i;

Qij este debitul corespunzator arterei ij, qi este debitul de consum sau debitul injectat in nodul in nodul i.

• legea energiei – atasata arterelor

Hi - Hj = Mij |Qij| Qij + f(Qij) (2.12)

In care:

Mij este modulul de rezistenta al conductei ij si este o functie care depinde de geometria conductei, de rugozitate, de caracteristicile fizice si parametrii hidraulici corespunzatoare fluidului vehiculat. f(Qij) este un factor care poate aparea daca o repompare exista pe conducta ij.

• legea atasata nodurilor specializate, cum ar fi legea sursei pentru nodurile de alimentare

Hi = constant (2.13)

pentru rezervoare si

Hi = f(qi) (2.14)

pentru pompe.

Rezolvarea sistemului de ecuatii care guverneaza reteaua permite determinarea tuturor parametrilor hidraulici necunoscuti, debitele pe artere, cotele piezometrice in punctele de consum si debitele si/sau cotele piezometrice ale surselor.

Exista mai multe metode si variante de rezolvare a sistemului de ecuatii impus de modelarea hidraulica a unei retele de distributie a apei. Cele mai eficiente si mai des utilizate metode sunt metoda nodurilor si metoda ciclurilor.

In literatura de specialitate, in functie de marimile hidraulice adoptate ca necunoscute, s-au conturat pentru analiza repartitiei debitelor si a starii de presiune in retele inelare de distributie a apei, trei categorii de metode [11]:

o Metoda ciclurilor – face parte din clasa “metoda debitelor” si este cea care considera drept necunoscute debitele de corectie pe inele;

o Metoda nodurilor – face parte din clasa “metoda presiunilor” si este cea care considera drept necunoscute presiunile, respectiv cotele piezometrice in noduri;

o Metoda tronsoanelor – cea care considera ca necunoscute debitele pe tronsoane.

Atat in metoda ciclurilor cat si in metoda nodurilor se folosesc, pentru rezolvarea sistemului de ecuatii neliniare caracteristice acestora, procedee iterative ca Lobacev, Hardy-Cross, Newton-Raphson, iar pentru metoda tronsoanelor se aplica procedeul iterativ de liniarizare a ecuatiilor de inel. Procedeele Lobacev si Hardy-Cross efectueaza corectia fiecarui inel sau nod in parte, pe cand procedeul Newton-Raphson efectueaza corectia simultana la toate inelele sau nodurile.



2.4.3.1 Metoda ciclurilor

Metoda ciclurilor se foloseste, de regula pentru analiza retelelor care folosesc ca necunoscute debitele pe tronsoane. Exista mai multe variante in aplicarea metodei ciclurilor, care face parte din clasa “metoda debitelor”. Unele din ele rezolva simultan ecuatiile la noduri cu ecuatiile pe cicluri cu dezavantajul ca se obtie un sistem cu mai multe ecuatii, care necesita mai mult timp pentru rezolvare. Alte variante pornesc de la o solutie initiala de debite construita cu ecuatiile de conservare la noduri pe care o corecteaza iterativ folosind ecuatiile pe cicluri. Pentru retele simple numarul acestor ecuatii este mai redus.

Pentru o mai usoara expunere a metodei se va considera in cele ce urmeaza o retea complet inelara in care toate arterele fac parte din cel putin un ciclu. Cu alte cuvinte, oricare din artere poate fi eliminata si cele doua noduri corespunzatoare arterei respective pot fi alimentate urmarind un traseu care nu contine artera eliminata.

Fie A multimea tuturor arterelor in retea A={a1, a2, ,ak) unde k este numarul total de artere si fie N multimea nodurilor in retea N={n1,n2,.....,nv}. Orice artera din A se poate scrie, in mod evident, ai=(ni1,ni2) ca o pereche de elemente din N.

In cele ce urmeaza, prin ciclu se va intelege o submultime din A cu proprietatea ca oricare doua elemente ale sale sunt distincte intre ele si exista o ordonare a arterelor din submultimea respectiva astfel incat oricare doua artere consecutive sunt conectate intre ele si prima si ultima sunt de asemenea conectate.

Fie

Γ={Γ1,Γ2, ,Γc} (2.15)

o multime de cicluri cu proprietatea

min c Aii

ΓΓ Γ

=⎧⎨⎩

⎫⎬⎭∈

U (2.16)

Relatia lui Euler stabileste ca numarul minim de cicluri c este c=k-v+1.

Metoda ciclurilor este o varianta nelineara a metodei lui Maxwell pentru determinarea curentilor intr-un circuit electric.

In principiu, metoda urmareste urmatorul algoritm. Pentru fiecare ciclu se defineste o corectie de debit ∆ Qi i=1,c. Se pleaca de la o configuratie de debite pe artere care sa satisfaca ecuatia de continuitate in orice punct. Daca la toate arterele apartinand unui ciclu se aplica o modificare a debitului cu aceeasi cantitate ecuatia de continuitate va fi in continuare satisfacuta pentru orice nod al retelei. Aceste modificari ale debitului sunt dictate de respectarea unei ecuatii derivate din ecuatiile de conservare a energiei si anume

M Q Q Q Qij ij aijij

ij aijal a

± ±⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟ =

∈∈ ∈∑∑ ∑∆ ∆ΓΓ Γ

0 (2.17)

care nu reprezinta altceva decat sumarea ecuatiilor [2.11] pentru ciclul Γl , unde pentru simplitate s-a renuntat la termenul introdus de eventualele repompari. Semnele plus si minus se decid in functie de concordanta dintre sensul implicat de ij si cel ales la determinarea ciclului Γa. Pentru eliminarea oricarei incertitudini generate de notatii, trebuie specificat ca ciclurile Γa sunt acele cicluri din Γ care contin pe ij. Odata cu rezolvarea sistemului de ecuatii [2.17] se determina debitele



pe artere si pornindu-se de la o cota piezometrica cunoscuta se pot determina folosindu-se ecuatiile [2.12] toate cotele piezometrice.

2.4.3.2 Metoda nodurilor

In cazul in care se impune analiza starii de presiune intr-o retea de distributie sau cand reteaua contine diverse elemente potentiale si armaturi este potrivita utilizarea ca necunoscute a cotelor piezometrice, adica a ecuatiilor nodale.

Principiul metodei nodale consta in adoptarea unui set de cote piezometrice initiale in noduri cunoscute, care se corecteaza succesiv pana cand reziduul debitelor in noduri devine neglijabil.

Metoda nodurilor combina legea energiilor si ecuatia de continuitate intr-o singura ecuatie si anume:

0qM

|HH|)HHsgn( i

Cj ij

jiji =+

−−∑

∈

(2.18)

In care:

sgn(x) este functia signum; daca x este pozitiv sgn(x)=1; daca x este negativ sgn(x)=-1.

Ecuatiile se scriu numai pentru nodurile de consum, pentru surse folosindu-se in continuare legile proprii. Ecuatiile [3.18] pot conduce la diverse variante liniarizate care, aplicate succesiv, furnizeaza solutia sistemului. Metoda nodurilor ofera o solutie mai lenta, deoarece rezolva un sistem de ecuatii cu mai multe necunoscute. Avantajele care pot fi obtinute in urma determinarii parametrilor hidraulici ai sistemului, folosind ecuatiile [3.17], devin evidente cand se va face evaluarea posibilitatilor de optimizare a sistemului. Jacobianul sistemului de ecuatii [3.17], este

⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜

⎝

⎛

−

∈−

−−

∈−= ∑

∈ inniCj ijjiilli MHHCnT

MHHMHHCTJ

2)(

2

12

)1( (2.19)

In care:

C este multimea nodurilor din N cu care i este legat direct, iar T j C( )∈ este 1 daca j apartine C si 0 daca j nu apartine C.

Ecuatiile de tip [2.13] vor conduce la zerouri in Jacobian ceea ce va conduce la eliminarea liniilor si coloanelor avand indexul egal cu indexul rezervorului. Nu totdeauna sistemul de distributie are drept surse numai rezervoare, dar solutia se poate obtine printr-o modelare in urma caruia toate sursele sunt considerate drept rezervoare. In felul acesta jacobianul sistemul este simetric si pozitiv definit. Acest fapt este garantat de teorema lui Greshgorin care afirma ca valorile proprii ale unei matrici se afla in cercuri cu centrul situat la o distanta egala cu valoarea elementelor de pe diagonala de origine si cu raza egala cu suma modulelor celorlalte elemente de pe linia respectiva ( λ − <

≠∑a aii iji j

). Dar cum elementele de

pe diagonala sunt totdeauna mai mari decat suma modulelor elementelor de pe



linia corespunzatoare a aii iji j

>≠∑ in cazul Jacobianului [2.19]. Rezulta ca valorile

proprii sunt intotdeauna pozitive.

Daca notam cu ε vectorul ce are drept componente erorile de inchidere ale ecuatiilor [2.18] atunci actualizarea cotelor piezometrice se va face cu ecuatia:

H=H-J-1 ε (2.20)

Prin urmare, trebuie rezolvata o ecuatie de tipul:

J dH= ε (2.21)

O metoda de rezolvare a sistemului de ecuatii [2.20] este metoda gradientului conjugat. Aceasta metoda a fost dezvoltata si utilizata pentru sisteme de ecuatii asociate cu solutionarea numerica de ecuatii cu derivate partiale liniare.

2.4.3.3 Metoda tronsoanelor

In cazul ecuatiilor de tronson, se dispune de N-N∗ ecuatii de nod independente [2.11], liniare in raport cu debitul, si M ecuatii de inel [2.12] neliniare, care se liniarizeaza scriind:

ijijijijijij QKQQMh == (2.22)

unde toti coeficientii Kij se calculeaza la fiecare iteratie cu noile debite. Acest procedeu nu necesita o evaluare initiala pentru necunoscute.

Folosind pentru retelele de distributie a apei relatiile ∑∈

=+Cj

iij 0qQ , ijijijij QQMh =

si o functie de performanta ce exprima continutul energetic al retelei, analiza retelei se poate efectua cu un model de optimizare conditionata denumit modelul “continut”.

Determinarea debitelor Qij pentru care are loc echilibrarea retelei se realizeaza pe criteriul minimizarii continutului de energie al intregii retele raportata la unitatea de timp, care pentru structurile cu elemente potentiale (pompe integrate pe artere, rezervoare si pompe in noduri) se exprima analitic prin functia obiectiv:

mindqZdQHdQ)ZZ(F* jijij N

1j

q

0j

*j

T

1ijij

Q

0ij,p

Q

0ijjie →⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡−−= ∑ ∫∑ ∫∫

==

(2.23)

supusa la restrictiile [2.10] si

Qij ≥ 0 (2.24)

In care:

N* este numarul nodurilor de alimentare cu cotele piezometrice *jZ , Hp,ij este inaltimea de refulare a pompei intermediare amplasata pe

tronsonul ij.

Tinand seama de relatia pierderilor de sarcina ijijijij QQMh = si relatia de

aproximare a inaltimii de refulare a pompelor integrate pe artere,



CQBAQH ij2ijij,p ++= , in urma efectuarii integralelor din relatia [2.21], expresia

functiei criteriale devine:

minqZQCQB21QA

31QM

31F j

N

1j

*j

T

1ijijij

2ijij

3ijij

3ijije

*

→−⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ++−= ∑∑

==

(2.25)

iar impreuna cu restrictiile ∑∈

=+Cj

iij 0qQ si Qij ≥ 0 formeaza un model de

programare neliniara, ce poate fi rezolvat aplicand algoritmul gradientilor conditionati.

Avand determinata repartitia debitelor pe tronsoane, dupa calcularea pierderilor de sarcina cu relatia ijijijij QQMh = , se determina cotele piezometrice Zj si presiunile

disponibile Hj in noduri, pornind de la un nod cu cota piezometrica cunoscuta, iar apoi se obtin si alti parametri hidraulici.

2.5 Materiale pentru conductele retelei de distributie Studiile statistice efectuate in lume pe 1,5 milioane km de retea din 17 tari, care deservesc ≅ 300 milioane de oameni au pus in evidenta varietatea materialelor care alcatuiesc retelele de distributie. In tabelul 2.3 este prezentata frecventa utilizarii diverselor materiale pentru diferite diametre de conducta.

Tabel 2-3. Materiale utilizate pentru conducte [66]

Material

Diametru Otel Fonta Azbociment Beton Mase

plastice Alte

materiale

Dn<200 4.4% 40.6% 24.7% 0.1% 29.2% 1%

200≤Dn≤400 4.6% 56.6% 15.2% 0.4% 17.9% 5.3%

Dn>400 19.2% 64.2% 8.2% 8.4% 0% 0%

Materialele utilizate pentru realizarea conductelor retelei de alimentare cu apa potabila sunt: otelul, fonta de presiune, fonta ductila, beton armat precomprimat, azbociment, PVC, polietilena, poliestreri armati cu fibra de sticla; utilizarea cu precadere a unui material este „caracteristica” etapei istorice din punct de vedere al dezvoltarii tehnologice.

La Congresele IWA: Paris 2000, Berlin 2002, prognozele care s-au facut referitor la materialele retelelor sunt:

• pentru diametre mici, Dn<200 mm, masele plastice vor ocupa in totalitate domeniul la nivelul anilor 2020;

• in zona arterelor (Dn > 400 mm) otelul protejat corelat la corectia on-line a pH-ului apei potabile este de preferat vis – a – vis de fonta ductila.



2.5.1 Conducte din otel

Otelul este un material cu rezistenta mecanica ridicata, cu durabilitate buna, care permite executarea conductelor de orice diametru si la orice presiune, imbinare simpla, iar folosirea lui este limitata doar de capacitatea de a realiza o protectie anticoroziva interioara si exterioara eficienta.

In anii 1960-1990, in tara noastra tuburile din otel au fost folosite prioritar in executia conductelor pentru alimentare cu apa datorita vitezei mari de executie.

In Romania, protectia exterioara se realizeaza in 4 moduri, functie de gradul de agresivitate a solului respectiv:

• izolatie uscata - acoperire cu strat de citom (bitum amestecat cu benzina) pentru soluri neagresive;

• izolatie normala - acoperire cu un strat de citom si o infasurare de protectie (panza de in, canepa, banda PVC), pentru soluri cu agresivitate redusa;

• izolatie intarita – grund, o infasurare de armare intre doua straturi de bitum si o infasurare de protectie, pentru soluri agresive;

• izolatie foarte intarita - grund si doua infasurari de rezistenta intre 3 straturi de bitum si o infasurare suplimentara de protectie, pentru soluri foarte agresive.

Se foloseste si protectie catodica, insa costurile sunt foarte ridicate.

In strainatate se utilizeaza tehnologii performante:infasurari multiple de banda adeziva din polietilena;

Uneori se protejeaza banda de polietilena cu mortar de ciment pentru prevenirea deteriorarii acesteia.

Izolatia anticoroziva interioara se realizeaza in Romania prin protectie catodica cu zinc sau bituminare. In strainatate se foloseste procedeul de zincare la cald (pentru bransamente) sau captuseala cu mortar de ciment pentru conducte cu Dn>100 mm. In zonele unde se executa suduri se aplica un adeziv special rezistent la caldura.

Imbinarea conductelor de otel se realizeaza prin: mufa cu filet, sudare cap la cap, imbinare cu flanse.

Avantajele folosirii conductelor din tuburi de otel sunt:

• elasticitate si rezistenta la presiuni dinamice;

• sunt mai ieftine fata de cele din fonta;

• asamblare rapida.

Dezavantaje:

• costuri ridicate de instalare;

• necesita protectii anticorozive interioare si exterioare;

• perioada de functionare mai redusa fata de fonta.



2.5.2 Conducte din fonta

Fonta de presiune este unul din cele mai vechi materiale folosite pentru realizarea conductelor.

Fonta ductila se deosebeste de tipurile clasice de fonta gri prin proprietatile sale mecanice superioare (elasticitate, rezistenta la socuri, intindere). Acestea se datoreaza formei sferoidale a particulelor de grafit din compozitia materialului.

Protectia exterioara a conductelor din tuburi de fonta

Conductele din fonta prezinta o rezistenta destul de buna la coroziune. Totusi se recomanda sa se aplice protectii complementare in anumite soluri deosebit de agresive.

Izolatiile exterioare ale tuburilor si racordurilor din fonta ductila pentru aductiuni de apa potabila pot fi clasificate in trei categorii, dupa natura chimica a terenurilor:

• izolatii clasice, care convin marii majoritati a solurilor;

• izolatii consolidate, adaptate terenurilor cu o corozivitate mare;

• izolatii speciale, in cazuri de corozivitate excesiva a mediilor.

Izolatii clasice Zinc metalic + lac bituminos

Izolatii consolidate

Zinc metalic + lac bituminos + manson de polietilena (aplicat pe santier)

Izolatia standard a tuburilor din fonta ductila este constituita dintr-un strat de zinc metalic prin pulverizare (200g/m2) si acoperit cu un lac bituminos care umple porii (120µm).

Mansonul de polietilena este o pelicula de polietilena cu densitate mica, trasa si alipita pe conducte in momentul pozarii.

Izolatia interioara a tuburilor de fonta ductila

Izolatiile interioare ale tuburilor pentru conductele de apa potabila pot fi clasificate, dupa agresivitatea apelor transportate:

• izolatii clasice, care sunt adaptate marii majoritati a apelor brute si potabile – cu mortar de ciment;

• protectii adaptate apelor agresive – cu mortar de ciment aluminos.

Izolatia interioara din ciment se aplica prin centrifugare sau prin pulverizare centrifuga.

Imbinarile conductelor din tuburi de fonta

Se utilizeaza mai multe tipuri de imbinari: cu plumb topit, mufare, cu garnitura si piulita de strangere, cu garnitura si suruburi speciale, cu flanse.



Tabel 2-4. Comparatie fonta de presiune – fonta ductila. Fonta de presiune Fonta ductila Avantaje

• rezista la coroziune; • durata mare de exploatare.

• rezista la coroziune; • durata mare de exploatare; • material elastic; • imbinare usoara si fiabila.

Dezavantaje

• costuri ridicate; • sunt casante; • imbinare costisitoare

• costuri ridicate: 2-3$/kg ;

2.5.3 Tuburi din beton armat precomprimat

Se realizeaza, in productie de serie, tuburi din beton armat precomprimat dupa procedurile PREMO, SENTAB, IPREROM.

Tuburile din beton armat precomprimat tip PREMO se fabrica in lungimi de 5 m.

Aceste tuburi sunt foarte grele comparativ cu alte materiale, de aici rezultand unul din dezavantaje la montaj, care necesita utilaje speciale (macarale, lansatoare).

Pentru soluri cu agresivitate fata de betoane, conductele de beton trebuie protejate la exterior corespunzator.

Pentru protectiile exterioare se vor utiliza pelicule pe baza de solutie bituminoasa, epoxi-gudron sau email perclorvinilic, aplicate prin pensulare sau pulverizare.

Tuburile se produc cu mufe speciale si capat drept cu nervura.

Imbinarea se realizeaza simplu, cu garnitura speciala de cauciuc, bucata cu bucata.

Trebuie acordata foarte mare atentie la executia tuburilor si verificarea calitatii acestora.

Avantaje:

• rezistenta si rigiditate;

• economie de metal;

• asamblare simpla;

• rezistenta buna la agresivitate la cea mai mare parte a solurilor si apelor;

• cost mic de exploatare.

Dezavantaje:

• masuri severe la executie;

• pericol de fisurare;

• dificultatea repararii avariilor;

• necesitatea pieselor metalice pentru imbinari curbe, coturi, ramificatii, armaturi.

2.5.4 Tuburi din azbociment

Azbocimentul se obtine din amestecul fibrelor de azbest (30%) cu ciment si apa.



In momentul de fata nu se mai folosesc la noi in tara (cu exceptia celor deja instalate) deoarece fibrele de azbest antrenate in apa patrund in organism si pot duce la afectiuni asupra sanatatii umane.

Imbinarea se realizeaza cu manson si garnitura sau cu flanse libere (Gibault).

Avantaje:

• cost redus;

• reducere la minim a consumului de metal;

• asamblare usoara.

Dezavantaje:

• sensibile la lovituri; sensibile la medii agresive;

• lipsa de rezistenta la solicitari variabile (oboseala care conduce la explozia acestora;

2.5.5 Tevi din polietilena

Pentru executia elementelor de conducte din componenta sistemelor de transport al apei, se folosesc in general doua sorturi de polietilena, respectiv:

• polietilena de medie densitate (PEMD), cu densitatea de referinta 930 ≤ d ≤ 945 kg/m3;

• polietilena de inalta densitate (PEID), cu densitatea de referinta 945 ≤ d ≤ 960 kg/m3.

Gama uzuala de diametre pentru tevile din PE destinate montajului subteran este D = 20 ... 400 mm, limita maxima fiind in acest moment la Pn 10, Dn 800 mm.

Tevile pana la Dn 110 mm se livreaza, fie in lungimi drepte, fie in colaci.

Imbinarea tevilor din PE se realizeaza prin: manson cu garnitura, flanse, piese de compresiune, sudura cap la cap, sudura cu manson, sudura prin electrofuziune.

Realizarea imbinarii prin sudura necesita folosirea unor racorduri sau mansoane electrosudabile precum si a unui echipament special de sudura.

Ca o cerinta specifica tevilor din PE, se va evita instalarea acestora in solurile contaminate cu gaz de carbune sau hidrocarburi, data fiind permeabilitatea ridicata a polietilenei fata de aceste medii.

Trebuie sa se prevada elemente de compensare a variatiilor de lungime din temperatura.

Avantaje:

• greutate specifica si rezistenta hidraulica reduse;

• rezistenta la coroziune;

• elasticitate ridicata;

• imbinare usoara;

• durata mare de exploatare;



Dezavantaje:

• necesita masuri speciale la pozare;

• permeabilitate la hidrocarburi;

2.5.6 Tevi PVC

Densitatea, desi superioara polietilenei, plaseaza policlorura de vinil in randul materialelor de constructie usoare, cu toate avantajele ce decurg din aceasta.

Materialul se prelucreaza usor, se poate suda cu aer cald si electrozi de plastic.

Imbinarea conductelor se poate face prin: sudura, cu manson prefabricat lipit, mufare tub in tub, cu colier, cu flanse.

PVC este impermeabil fata de gazele pe baza de hidrocarburi.

Avantaje:



• conductivitate termica redusa;

• imbinare usoara.

Dezavantaje:

• necesita manipulare atenta;

• coeficient de dilatare mare;

• nu preiau sarcini dinamice;

• sensibile la actiunea razelor UV;

• in cazul stationarii apei in conducta pot apare concentratii ridicate de plumb.

2.5.7 Poliesteri armati cu fibra de sticla

Producerea conductelor din poliesteri armati cu fibra de sticla consta in realizarea conductelor prin centrifugare cu introducerea materiilor prime (fibre de sticla tocate si orientate in diferite directii, rasini poliesterice si nisip cuartos) din interior.

Conductele din poliesteri armati cu fibra de sticla se produc in lungime standard de 6 m (din motive de transport).

Conductele se imbina cu mansoane speciale sau cu flanse fixe din poliester armat sau flanse libere metalice.

Rezistenta foarte mare la agenti corozivi din exterior elimina prevederea oricarei protectii exterioare a conductelor. De asemenea, nu necesita protectie impotriva electrocoroziunii.

Conductele se fabrica in gama dimensionala de diametre DN 200 ... 2400 mm.

Durata de viata evaluata este de cca. 170 ani, producatorul garantand minim 75 ani.



Avantaje:



• elasticitate ridicata;

• imbinare usoara;

• durata mare de exploatare.

Dezavantaje:

• necesita amenajare speciala a transeei de pozare.

2.5.8 Tendinte actuale pentru alegerea materialului

In tabelul urmator se indica dupa datele IWA tendintele pe plan mondial in ceea ce priveste utilizarea materialelor:

Tabel 2-5. Materiale utilizate pentru retele de distributie – tendinte actuale.

Material

Diametru

Otel Fonta Azbo Beton Mase plastice

Dn<200 2.3% 14.3% 6.1% 0% 77.3%

200≤Dn≤400 6.2% 34.5% 12.9% 0% 46.4%

Dn>400 43% 26% 12.6% 12.4% 6%

Se constata ca: • pentru diametre mari creste ponderea otelului si a fontei ductile;

• pentru diametre mici si medii creste spectaculos ponderea maselor

plastice.

Pentru ca retelele de distributie se construiesc si dezvolta simultan cu aglomeratiile urbane/rurale, in mai multe generatii, materialele utilizate sunt caracteristice epocii (perioadei in care au fost construite).

Astfel :

• pana in 1940 – s-a utilizat fonta cenusie de presiune;

• dupa 1950 – s-au dezvoltat conductele din tuburi de otel, beton armat precomprimat si fonta ductila, azbociment;

• dupa 1970/1980 – au aparut materialele plastice (PE, PVC), poliesteri armati cu fibra de sticla.

In acest cadru materialele retelelor de distributie sunt diversificate.



2.6 Stadiul actual al retelelor de distributie in Romania si pe plan mondial

In toata lumea si mai ales la noi in tara dezvoltarea retelelor de distributie in timp (in general peste 100 ani de alimentare cu apa centralizata) s-a efectuat empiric, in principal dupa necesitatile momentului. Problema distributiei apei a ocupat insa primul loc in lista subiectelor abordate la ultimele trei Congrese Mondiale ale IWA.

In tara noastra situatiile reale sunt agravate de urmatorii factori:

- lungimea retelelor reprezinta mai putin de jumatate din necesar; indicatorul sarcina hidraulica a retelei definit ca raportul intre productia de apa pe zi la lungimea retelelor depaseste 500 m3/zi,km; comparativ cu cele mai mari valori intalnite in lume (200-300 m3/zi,km in mari aglomerari urbane: Tokyo, Singapore) aceasta pune in evidenta solicitarile la care sunt supuse retelele in tara noastra;

- calitatea apei injectata in retelele de distributie contribuie in masura insemnata la degradarea conductelor retelei atat datorita suspensiilor, bacteriilor feruginoase si efectelor microorganismelor, care nu pot fi corectate cu tehnologiile actuale din uzinele de apa;

- materialele utilizate si executia conductelor au prezentat in decursul ultimilor decenii carente de calitate; cele mai grele probleme le dau conductele din otel executate in perioada 1980 - 1990 si conductele din azbociment, in primul rand datorita slabei calitati a tuburilor si apoi datorita vechimii.

Reabilitarea retelelor de distributie este o problema tehnica complexa in care trebuie corelati factori importanti legati de asigurarea calitatii apei injectate in retea, alegerea materialelor adecvate, logistica exploatarii, toate acestea impreuna cu existenta unui plan de dezvoltare a localitatilor care, de obicei nu exista. Foarte probabil ca inexistenta unor planuri reale de dezvoltare a contribuit in mare masura la situatia actuala a retelelor de distributie din multe orase ale tarii noastre.

In tabelul 2.6 se indica alcatuirea retelelor de distributie a apei conform unui studiu [12] efectuat in 37 de municipii si orase (≅ 8 mil. locuitori).

Tabel 2-6. Alcatuirea retelei de distributie (lungimea retelei, pe materiale) [12 ] Nr. crt.

Localitate Lung. (km)

% din LFonta Otel Azbo Premo PVC PEID Fonta

ductila 1 Sibiu 312 65,5 18,6 2,4 9,8 0,06 3,6 - 2 Cluj N 562 31,1 14,4 24 25,1 - 5,3 - 3 Oradea 529 39,7 11 45,3 2,2 - 0,1 0,7 4 Buzau 174,6 11,5 61,7 20 - - 6,7 - 5 Tg. Mures 236,3 34,7 52,9 4,2 2,7 1,0 3,3 1,3 6 Constanta 549,5 23,6 44,7 28 2,3 - 0,8 0,2 7 Targoviste 69,5 35,5 36,8 23,7 3,6 - - - 8 Botosani 286 21 34 40,2 - - 4,9 - 9 Roman 105 18,1 67,6 14,3 - - - - 10 Ploiesti 601 21,5 60 17,6 0,8 - - - 11 Craiova 407,0 28,8 49,6 2,5 15,6 3,5

TOTAL 4303,3 26,3 % 31,2% 20,4% 4,9 % 1,84 %



Se poate observa procentul mare 51,6 % al tuburilor din otel si azbociment. Notiunea de reabilitare necesita cunoasterea retelei ca structura, dispozitie, amplasare, mod de functionare. Sistemul de distributie al apei este asimilat cu un reactor complex asupra caruia se poate actiona in perioade lungi de timp si cu dificultate.

Problemele retelelor de distributie a apei sunt date de:

• lungimi mari (1.5 – 2.0 m/loc) in intravilan, cu acces subteran dificil;

• diversitatea materialului retelei corespunzator momentului executiei;

• T = 1 – 100 ani;

• actiunile factorilor agresivi de la suprafata si din subsolul localitatilor :

• circulatie, ape subterane, curenti vagabonzi, poluare.

Dezvoltarea retelelor de distributie pentru localitatile din tara noastra s-a realizat in conditiile unui program intensiv de constructii edilitare cu numeroase deficiente legate de alegerea materialului, modul de executie, protectie anticoroziva, masurarea cantitatii de apa, fara posibilitatea de interventie pentru urmarire si exploatare eficienta. In tabelul 3.4 sunt prezentati indicatorii specifici pentru retele de distributie din 12 municipii cu 2,5 milioane de locuitori.

Tabel 2-7. Indicatorii de performanta ai sistemului de distributie a apei [12]. Nr. crt.

Oras Populatie Contorizare [%]

Lung. Retea [km]

Volum apa furnizata

anual [mil.m3/an]

Incarcare [m3/km,zi]

Indice retea

[m/loc]

Consum specific mediu [l/om.zi]

Vechime retea % L, peste 40 ani

Pierderi %

productie (estimate)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 Sibiu 174.000 45,4 312 36 316,0 1,80 250 29,48 32 2 Cluj

Napoca 434.500 99 562 93,8 457,0 1,29 250 22,3 26,6

3 Oradea 242.000 11 529 42,7 221,1 2,18 283 38 4 Buzau 98.800 73 174,6 20,14 316,0 1,77 300 19,5 45 5 Tg. Mures 165.000 100 236,3 28,75 333,3 1,43 277 26 6 Constanta 380.000 50 549,5 136,4 680,0 1,44 383 24,1 45 7 Targoviste 77.000 40...92 69,5 19,2 756,8 0,90 283 43 8 Botosani 120.000 40 286 18 172,4 2,38 210 29,2 47 9 Roman 80.000 45 105 17,15 447,4 1,31 300 45

10 Ploiesti 250.800 72 601 32,86 149,7 2,40 200 25,8 36 11 Craiova 312.000 65 407,0 67,0 443,3 1,32 350 40 49,95 12 Pitesti 168.000 69 216,5 33,7 426,4 1,28 225 34,9 33,5

Total 2.502.100 4.048,4 545,7

NOTA :

• In situatiile unde contorizarea se aproprie de 100 % pierderile se apropie de normal (Cluj-Napoca, Tg. Mures – 26 %);

• Vechimea conductelor (procentul peste 40 ani) influenteaza marimea pierderilor;

• Indicele incarcare retea (col. 6) depaseste de 2-3 ori valorile maxime ale indicatorului (in medie 200- 250 m3/km,zi) din orase aglomerate din tari dezvoltate (Tokio, Singapore);

• Lungimea specifica a retelei (col.7) reprezinta 40 – 50 % din valorile aceluiasi indicator din tarile dezvoltate.



0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

Europa deNord

Europa deVest

Europa deSud

Europa deEst

OrientulIndepårtat

Africa deSud, NouaZeelanda

Pierderile de apa pe plan mondial

m3 /h

/km

1.3(m3/h/km)

Cel mai important element care indica modul de functionare al unei retele de distributie sunt pierderile de apa; aceasta pentru ca un control al pierderilor de apa este sinonim cu elementul fundamental de control al retelei de distributie. In figurile 2.7 si 2.8 sunt prezentate pierderile din productia de apa, in procente in diferite tari (congresul IWA - 1995). Se constata urmatoarele:

• pierderile de apa minime (9%) sunt intalnite in Germania; valoarea maxima (43%) se intalneste in Malaezia;

• valori de ordinul a 30% pierderi din productie se intalnesc in Italia (Roma), Portugalia, Brazilia;

• valoare rezonabila a pierderilor (15-20%) se intalneste in Japonia, Ungaria, Suedia, Singapore unde calitatea instalatiilor si factorii antrenati in realizarea acesteia sunt considerate optime.

In functie de tipul pierderilor, se pun in evidenta urmatoarele (figura 2.9):

• in Germania practic nu exista pierderi din eroare de masurare, ceea ce demonstreaza fiabilitatea contorilor;

• in Spania, Singapore peste 50% din totalul pierderilor sunt datorate erorilor de masurare a debitelor;

• situatii normale (de asteptat) apar in zona tarilor: Italia (Roma), Suedia, Hong Kong, Taiwan, Japonia unde pierderile datorita avariilor detectabile reporezinta 60-70% din totalul pierderilor.

Figura 2-4. Pierderile de apå pe plan mondial [cf. Congres IWA, sept. 1995].



0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

Bra

zilia

Thai

land

a

Mal

aezi

a

Sing

apor

e

Hon

g K

ong

Taiw

an

Ger

man

ia

Ung

aria

Japo

nia

Sued

ia

Span

ia

Mar

ea B

ritan

ie

Afr

ica

de S

ud

Italia

Portu

galia

% d

in P

RO

DU

CT

IE

Sin

Esp HK

Ita SweHon Bra

Tai MalJap

All

All Hon HK Tai Mal Bra Swe Ita

Esp

Sin

AllMal

Esp Swe Hon Bra Tai ItaJap

HK

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

% d

in P

ierd

eri

Pierderi din erori de masurare

Scurgeri

Alte pierderi

Figura 2-5. Pierderi de apa exprimate in procente din cantitatea totala de apa produsa.

Figura 2-6. Valorile pierderilor in functie de tipul acestora (% din totalul pierderilor).

All - Germania; Sin - Singapore; Esp - Spania; HK - Hong Kong; Ita - Italia;

Swe - Suedia; Hon - Honduras; Bra - Brazilia; Tai - Tailanda; Mal - Malaezia; Jap - Japonia.

Pentru masurarea pierderilor de apa sunt unanim acceptati doi indicatori: (dm3/h,bransament) si (dm3/h,km retea); la aceste elemente s-a ajuns in timp astfel incat acestia sa reflecte si starea de dotare a retelei de distributie.

In figura 2.10 sunt prezentate dupa rapoartele congreselor IWA /1991 si 1995 nivelul pierderilor de apa exprimat prin indicatorul (dm3/h,bransament).



BraziliaSingapore

Spania

Malaezia

Hong KongUngaria

Thailanda

Taiwan

GermaniaJaponia

Marea BritanieSuedia

Italia

0

10

20

30

40

50

60

70

l/h.b

rans

amen

t

Figura 2-7. Nivelul pierderilor in retea exprimat prin indicatorul (dm3/h,bransament).

Din analiza acestor figuri se constata urmatoarele:

• limitele maxime ale pierderilor de apa sunt 70 (dm3/h,bransament) respectiv 3000 (dm3/h,km) pentru indicatorul exprimat pe unitatea de lungime de retea;

• indicatorul de pierdere de apa raportat la km de retea arata ca limitele variaza de la 0.5 la 4 (m3/h,km) cu valori minime in tarile dezvoltate si peste medie in Europa de Est si Orientul Indepartat;

• marimea acestor indicatori este afectata de numarul de bransamente si lungimea retelei, in acest sens pot aparea anomalii: de exemplu: pentru Hong Kong unde numarul de bransamente este foarte mare, indicatorul (dm3/h,bransament) indica valori reduse, in timp ce indicatorul (dm3/h,km) este mare; se concluzioneaza ca in zonele unde concentratia bransamentelor este ridicata, indicatorul (dm3/h,bransament) este cel mai indicat, in timp ce in zonele cu numar de consumatori redus, dispusi pe o suprafata mare indicatorul (dm3/h,km) reflecta mai bine realitatea.

Studii efectuate in Germania, la nivelul anului 1988 privind pierderile in 26 orase din vestul tarii (Republica Federala) releva nivelul pierderilor astfel:

• 6 orase, pierderi 0.3 m3/h.km;

• 9 orase, pierderi intre 0,3 m3/h.km....0,6 m3/h.km;

• 11 orase, pierderi intre 0,6 m3/h.km....1,00 m3/h.km;

Acest studiu indica faptul ca nu se pot generaliza datele obtinute in anumite conditii de configuratie unic determinata a unei retele din punct de vedere al lungimii, numar de bransamente, presiuni, materiale de executie a retelei si vechimea acestora.

Studiul elaborat in Germania este singura lucrare care leaga pierderile de apa de natura terenului in care este pozata reteaua de distributie; se concluzioneaza ca,



odata cu reducerea permeabilitatii terenului cresc valorile pierderilor detectabile astfel:

• in zonele cu terenuri nisipoase pierderile se situeaza in limita valorilor 0,15 - 0,20 m3/h.km, considerandu-se ca diferenta de 0,6 - 0,75 m3/h.km se infiltreaza in sol;

• in zonele cu terenuri argiloase (impermeabile) sau unde sistemul de conducte a fost izolat corespunzator pierderile detectabile la suprafata pot atinge 0,6 - 1,0 m3/h.km.

Costurile totale ale pierderilor de apa (care includ apa pierduta si refacerea avariilor retelei) ajung la valori deosebit de mari chiar in tarile avansate 3,26 mil. $/km.an in Anglia si 10,3 mil.$/km.an in Japonia (Tokyo) (la nivelul anului 1990).

STUDII ŞI CERCETĂRI PRIVIND PIERDERILE DE APĂ ÎN REŢELELE DE DISTRIBUŢIE CAPITOLUL 3. AUDITUL RETELELOR DE DISTRIBUTIE SI DETECTIA SCURGERILOR

Teza de doctorat Ing. Mihai Doruş -38-

3 AUDITUL RETELELOR DE DISTRIBUTIE SI DETECTIA SCURGERILOR

3.1 Auditul retelei Auditul retelelor de distributie permite identificarea cantitatilor de apa pierduta si costurile suplimentare ale producatorului. Obiectivul general al auditului este furnizarea de date producatorului de apa pentru selectarea si implementarea programelor de reducere a pierderilor de apa in sistemul de distributie.

Auditul retelei de distributie a apei si programele de detectare a scurgerilor pot conduce la beneficii substantiale printre care:

• reducerea pierderilor de apa; auditul retelei de distributie si programele de detectare a scurgerilor sunt primii pasi in programul de reparare a scurgerilor. Reparatiile scurgerilor conduc la economii pentru operator, inclusiv reducerea costurilor cu energia pentru distributia apei si reducerea costurilor cu reactivii chimici pentru tratarea apei;

• beneficii financiare pentru consumatori; auditul apei si detectarea scurgerilor pot creste veniturile consumatorilor prin reducerea costurilor operatorului si implicit reducerea costului apei;

• imbunatatirea cunoasterii sistemului de distributie; in timpul auditului apei personalul se familiarizeaza cu sistemul de distributie inclusiv locatia conductelor si a vanelor; aceasta familiarizare conduce la un raspuns rapid din partea operatorului in situatii de urgenta (avarii);

• utilizarea mai eficienta a facilitatilor existente: reducerea pierderilor de apa conduce la posibilitatea extinderii facilitatilor existente la cresterea necesarului de apa nefiind necesare investitii noi (foraje, rezervoare, statii de tratare);

• asigurarea sanatatii publice si a calitatii; imbunatatirea intretinerii sistemului de distributie conduce la reducerea probabilitatii de degradare a calitatii apei si asigurarea sanatatii si sigurantei publice;

• imbunatarirea relatiilor publice: publicul va aprecia intretinerea sistemului de alimentare cu apa;

• reducerea raspunderii legale; prin protejarea proprietatii si sanatatii publice si furnizarea informatiilor detaliate despre sistemul de distributie, auditurile apei si detectarea scurgerilor vor conduce la protejarea operatorului de litigii costisitoare.

Inainte de inceperea auditului retelei de distributie trebuie luate o serie de decizii importante. Pe langa discutiile cu toti factorii implicati, trei factori care influenteaza credibilitatea studiului trebuie stabiliti inainte de inceperea auditului.

• stabilirea fisei de lucru;

• stabilirea perioadei de studiu – de obicei un an calendaristic;

• alegerea unitatii de masura oficiale (este important sa se utilizeze aceeasi unitate de masura pe toata perioada studiului).



In tabelul 3.1 este prezentat un model de fisa de lucru pentru auditul retelei de distributie [22].

Tabel 3.1a. Fisa de lucru pentru auditul apei.

Sistem de alimentare cu apa: Perioada de audit:

Nr. crt.

Specificatie Volum apa

Subtotal Total cumulat

Unitate de masura

PASUL 1 – MASURARE APA DE ALIMENTARE

1 Total alimentare cu apa a sistemului de distributie necorectat

2A-C Ajustare total alimentare cu apa

2A Eroare debitmetru sursa (+ sau -)

2B Modificari la rezervoare (+ sau -)

2C Alte contributii sau pierderi (+ sau -)

3 Total ajustari pentru alimentarea cu apa (2A+2B+2C)

4 Total alimentare cu apa a sistemului de distributie (1+3)

PASUL 2 - MASURAREA APA CONTORIZATA

5 Total apa utilizata contorizata necorectat

6 Ajustari datorate decalajelor de citire a apometrelor (+ sau -)

7 Debite contorizate injectate in retea (5 + 6)

8A-C Total vanzari din erori de contorizare

8A Eroare apometre rezidentiale

8B Eroare debitmetre mari

8C Total (8A + 8B)

9 Total debite contorizate injectate in retea – corectate (7 + 8C)

10 Total apa necontorizata (4 – 9)

11A-M

Apa necontorizata utilizata autorizat

11A Apa pentru combaterea incendiilor si antrenamente pentru combaterea incendiilor

11B Spalari conducte

11C Spalare canalizare apa pluviala

11D Spalare canale apa uzata

11E Spalare strazi

11F Scoli

11G Spatii comune si zone publice



Sistem de alimentare cu apa: Perioada de audit:

Nr. crt.

Specificatie Volum apa

Subtotal Total cumulat

Unitate de masura

Parcuri

Cimitire

Locuri de joaca

Alte spatii comune

11H Folosinte decorative

11I Bazine de inot

11J Zone in constructie

11K Teste de calitate a apei si alte teste (de presiune)

11L Apa de proces in uzinele de apa

11M Alte utilizari necontorizate

12 Total apa necontorizata utilizata autorizat (11A+11B+...+11M)

13 Total pierderi apa (10 – 12)

14A - H

Identificarea pierderilor de apa

14A Calculul erorilor de procedura

14B Bransamente ilegale

14C Verificari de functionare defectuoasa a retelei de distributie

14D Pierderi prin infiltratii si scurgeri din rezervoare

14E Evaporare

14F Deversari din rezervoare

14G Scurgeri constatate

14H Furturi

15 Total pierderi identificate 14A+....+14H

16 Potentiale scurgeri din sistemul de distributie (13 – 15)

17 Scurgeri recuperabile (16x0.75)



Tabel 3.1b. Fisa de lucru pentru auditul apei.

Nr.crt. Specificatie Cost/ unitatea de volum

18A-B Economii

18A Costul de cumparare al apei

18B Costuri variabile de operare si intretinere

19 Total costuri pe unitatea de volum de scurgeri recuperabile (18A + 18B)

Nr.crt. Specificatie Cost/ an

20 Beneficiu pe un an din scurgeri recuperate (17 x 19)

21 Total beneficii din scurgeri recuperate (20 x 2)

22 Cost total al proiectului de detectare a pierderilor

23 Raport beneficiu/ cost (21/22)

3.1.1 Masurarea debitelor si a cantitatilor de apa

Pentru stabilirea balantei de apa a sistemului de alimentare cu apa sunt necesare dotari si masuratori in toate sectiunile caracteristice ale sistemului [30] [31].

Acestea sunt:

• Debite prelevate din surse;

• Debite influente in uzina de tratare a apei; pentru uzinele de apa se va executa o balanta proprie de apa prin determinarea debitelor de apa tehnologica;

• Debite influente in sistemul de distributie;

• Cantitati de apa (debite) masurate la utilizatori (contori, apometre, debitmetre).

3.1.1.1 Elemente impuse in alegerea tipului de debitmetru – apometru

Alegerea tipului de aparat se efectueaza pe baza urmatoarelor criterii:

• Calitate apa: apa bruta de sursa, apa tratata, apa potabila, ape tehnologice (ape de la spalare, namoluri), solutii de reactivi;

• Marimea sectiunii si erorile admise; in orice masuratoare exista erori (pozitive si negative) astfel incat erorile admise se stabilesc impreuna cu producatorul de aparate pentru ca in timp (la 6 – 12 luni) volumele de apa sa poata fi compensate pozitiv sau negativ functie de testarile producatorului;

In tabelul 3.2 se prezinta tipurile de debitmetre si apometre utilizate frecvent in sistemele de alimentare cu apa.



Tabel 3.2. Tipuri de debitmetre si apometre. Nr. crt.

Tip aparat

Domeniu

Dn

Domeniu calitate

apa

Erori admise

Specificatii

Obs.

Avantaje Dezavantaje

1 Electromagnetice 15 - 2000 apa bruta apa tratata

± 0.25 % - 0.5%

• precizie ridicata;

• gama variata de debite, diamtre;

• usor de instalat, intretinut.

• este necesar by-pass;

2 Ultrasonice 80 - 4000 apa bruta apa tratata

± 0.5% pana la 1.5%

• se pot monta pe o gama variata de materiale;

• usor de instalat;

• nu este necasar by-pass

3 Apometre apa tratata

Elementele fundamentale in efectuarea masuratorilor de debite – cantitati de apa sunt:

• Acuratetea masuratorilor; un plan de revizie periodica a aparatelor de masura va exista;

• Pregatirea personalului si responsabilitatea celor care efectueaza citirile si le interpreteaza.

Ajustare total alimentare

Ajustarea datelor din tabelul 3.1 pentru debitele de alimentare trebuie sa se faca lunar.

Tabelul 3.3 arata modul de ajustare a volumelor de apa de alimentare in functie de acuratetea debitmetrelor.

Tabel 3.3. Total apa de alimentare [22].

Sursa Total anual. Volum masurat necorectat

(UMV)

Precizie debitmetru

(%) - MA

Calcul eroare debitmetru

UMVMA

UMV− *

Eroare debitmetru

Volum masurat corectat

1

2

3

* UMV – volum inregistrat necorectat;

MA - acuratete



Ajustare alimentare rezervoare

Daca debitmetrele sunt amplasate amonte de rezervoare, apa inmagazinata trebuie calculata in auditul apei. In general apa consumata din rezervoare este inlocuita; aceasta apa este calculata ca apa de alimentare a sistemului de distributie. Daca la sfarsitul perioadei de audit in rezervoare se gaseste mai multa apa decat la inceputul perioadei de audit, inseamna ca aceasta a fost masurata si nu a fost distribuita consumatorilor. Aceasta va trebui scazuta din volumul de apa injectat in retea. In cazul in care volumul de apa la sfarsitul perioadei este mai mic decat cel masurat la inceputul perioadei de audit diferenta va trebui adaugata la apa de alimentare masurata (tabel 3.4).

Tabel 3.4. Modificari ale volumelor de apa inmagazinate.

Rezervor Volum start (m3) Volum sfarsit (m3) Modificari in volum (m3)

Valorile se introduc in linia 2B a fisei de lucru. (Reducerile de volum sunt adaugate la volumul de apa de alimentare si cresterile de volum sunt scazute din volumul de apa de alimentare).

3.1.2 Masurarea debitelor contorilor autorizati

Apa utilizata autorizat este apa folosita in anumite scopuri aprobata de operator. O parte din aceasta apa este contorizata (cea mai mare parte) dar exista si consumatori autorizati necontorizati. Apa contorizata, in mod normal vanduta consumatorilor include folosinte rezidentiale, industriale, comerciale, agricole, guvernamentale. Apa necontorizata este utilizata periodic in scopuri publice ca de exemplu spalare de strazi, stingere incendii. Toate aceste volume de apa necontorizate trebuie masurate si evaluate.

3.1.2.1 Identificarea consumatorilor contorizati

Identificarea folosintelor contorizate

Identificarea utilizatorilor de apa contorizati se realizeaza prin identificarea seriei apometrului, numar de bransament, adresa.

Se elaboreaza o lista - tabel cu toate debitmetrele in care se noteaza seria si numarul echipamentului. Se clasifica dupa destinatie (uz industrial, comercial, rezidential, agricol). Aceasta inventariere conduce la identificarea consumurilor mari de apa potential aducatoare de profit (tab 3.5). Trebuie avute in vedere posibilitatile de citire incorecta a debitmetrelor, informatiile incorecte, utilizari neautorizate.



Tabel 3.5. Consumuri de apa dupa marimea debitmetrului.

Marime debitmetru Numar debitmetre Procent din apa contorizata

3.1.2.2 Masurare apa contorizata

Calculul consumului total de apa contorizata (necorectat) pentru fiecare marime de debitmetru se efectueaza prin insumarea volumelor de apa consumata pentru fiecare marime de debitmetru pe perioada unei luni sau pe intreaga perioada a auditului (tab. 3.6). Apoi se calculeaza intreaga cantitate de apa consumata inregistrata de toate aparatele de masura pe durata perioadei de audit. Se introduce valoarea obtinuta in linia 5 a fisei de lucru.

Tabel 3.6. Total apa utilizata contorizata (necorectat).

Luna Tip de folosinta

Rezidential Industrial Comercial Agricol Total pt. toate

debitmetrele

Ianuarie

Februarie

......

Total anual

Ajustarea datelor pentru decalajul de citire a debitmetrelor

Corectia trebuie efectuata atunci cand datele de citire a debitmetrelor la surse sau datele de citire a debitmetrelor la utilizatori nu coincid cu datele de inceput si sfarsit ale perioadei de audit.

Scopul corectiei este calculul cantitatii de apa distribuita si consumata timp de 1 an calendaristic.

Debitmetre pe sursa. De obicei nu sunt necesare corectii pentru acestea deoarece aceste echipamente sunt citite in general in ziua in care incepe auditul si in ziua in care se termina auditul. Dar daca ultima citire este intarziata (1 ianuarie in loc de 31 decembrie) apa alimentata in ziua de 1 ianuarie trebuia scazuta din total apa distribuita.

Debitmetre la utilizatori. Deoarece in aceasta situatie citirile nu coincid cu perioada de studiu trebuie efectuate corectii. Cea mai buna metoda pentru a calcula schimbarile in ceea ce priveste numarul de utilizatori si variatiile in consum este de a distribui proportional apa utilizata pentru prima si ultima perioada facturata in perioada studiului.



3.1.2.3 Ajustare date pentru apa contorizata

Deoarece sunt foarte multi utilizatori contorizati nu este posibil sa se inspecteze si testeze toti contorii in fiecare an. Vor fi inspectate si testate anual toate debitmetrele mai mari de 2 inch iar celelalte vor fi verificate prin sondaj. Este necesara verificarea alegerii tipului de echipament de masura si instalarea corespunzatoare a acestuia. De asemenea sunt necesare verificari privind corectitudinea inregistrarilor. Se impune aplicarea testarii volumetrice a contorilor „in situ” la cererea utilizatorilor sau prin sondaj de catre operator.

Calculul erorilor debitmetrelor

Eroarea totala de masurare a apei contorizate include erorile de masurare ale apometrelor rezidentiale, debitmetrelor industriale si comerciale, indiferent de marimea acestora. Aceasta reprezinta suma dintre eroarea apometrelor rezidentiale si eroarea debitmetrelor mari.

In sistemul de instalare a contorilor se mai impune prevederea unui by-pass sau dublarea masuratorii pentru a se crea posibilitatea testarii.

Datele privind erorile de masura a echipamentelor de masura se introduc in liniile 8A, 8B din fisa de lucru.

3.1.3 Masurarea debitelor ne-contorizate autorizate (pausal)

Volumul de apa necontorizat trebuie sa fie estimat cu atentie pentru a avea un audit de calitate. In selectarea celei mai bune proceduri pentru o situatie data trebuie sa se ia in consideratie dificultatea de obtinere a informatiei, gradul de precizie necesar, disponibilitatea echipamentului de masura si a personalului calificat si necesitatea cumpararii echipamentelor, instruirii utilizatorilor si relocarii consultantilor. Acolo unde este evident un consum foarte mic o estimare bruta poate inlocui calculul detaliat. Se impune verificarea prin testare volumetrica pe tipuri de locuinte, dotarea cu instalatii tehnico-sanitare si perioade de timp.

3.1.3.1 Identificarea utilizatorilor necontorizati

Multe servicii publice utilizeaza apa autorizat dar necontorizat. Aceasta se numeste de obicei "authorized, unaccounted-for water". Deseori, consumatorii necontorizati se regasesc in zona de servicii publice, zone publice deschise, facilitati speciale pentru protectia publica. Folosintele necontorizate pot include stingere incendii si pregatire pentru stingere incendii, spalare retele, spalare retea de canalizare apa uzata si apa pluviala, spalare strazi, scoli, stropire, irigare spatii publice, bazine de inot, santiere, fantani arteziene. In aceasta categorie intra apa utilizata pentru determinarea calitatii apei, apa de proces din uzinele de apa.

Daca aceste utilizari sunt contorizate atunci aceste volume se regasesc la apa contorizata.



3.1.3.2 Estimarea apei necontorizate utilizata autorizat

Stingere incendii si pregatire pentru stingere incendii

Aceasta este definita ca apa prelevata prin hidranti, sisteme de stingere cu sprinklere si alte surse de apa dependente de sistemul de distributie. Aceasta poate fi utilizata pentru stingerea incendiilor, testarea echipamentelor de stingere, spalarea sistemelor de spinklere sau reducerea materialelor periculoase de catre echipajele de siguranta publica. De asemenea este inclusa apa utilizata pentru stingerea incendiilor in gari, utilizata de personalul aeroporturilor si alte tipuri de servicii de siguranta publica.

Pentru a estima aceste volume se verifica inregistrarile departamentului de pompieri in ceea ce priveste antrenamentele, incendiile stinse, spalari. Multe unitati de pompieri utilizeaza mai multa apa pentru antrenamente si pregatiri decat pentru stingerea efectiva a incendiilor. Cele mai multe unitati de pompieri solicita un raport de interventie cand unitatea raspunde la solicitari. Examinarea acestor rapoarte pentru toate solicitarile de interventie din zona operatorului de apa in perioada de audit va conduce la o estimare corecta a cantitatii de apa consumata de acest departament. Trebuie excluse solicitarile de interventie unde apa s-a prelevat din alte surse decat reteaua de distributie.

Estimarea altor folosinte de acest gen (sisteme cu sprinklere, inclusiv verificarea acestora) se efectueaza prin calculul debitului sistemului si a duratei de operare. Pentru a obtine datele brute necesare calculului este necesara inspectarea debitmetrelor de control la scoli, magazine, apartamente, zone industriale si alte locatii similare.

Consumul total de apa pentru combaterea incendiilor se introduce in linia 11A din fisa de lucru.

Spalare conducte

Aceasta apa este pierduta din sistemul de distributie frecvent pentru a curata reteaua de reziduuri si contaminanti. In general, operatorii din domeniul alimentarii cu apa au proceduri standard de spalare, mentin inregistrari care includ locatia conductei si durata de spalare care conduc la volumul de apa consumat in acest scop. O parte din operatori contorizeaza aceasta apa si in acest caz aceasta se incadreaza la apa contorizata.

Spalare sistem canalizare apa pluviala

Aceasta este apa din sistemul de distributie descarcata prin hidrantii de incendiu pentru a curata sistemul de drenare a apei de ploaie. Departamentul responsabil cu intretinerea retelei pluviale trebuie sa aiba inregistrari care sa poata conduce la calcului volumelor de apa consumate. Volumul de apa consumat in acest scop se introduce in linia 11 C a fisei de lucru.

Spalare sistem de canalizare menajer

Aceasta este apa din sistemul de distributie descarcata prin sisteme mobile pentru a spala sistemul de canalizare. In aceata categorie este inclusa apa utilizata in



statia de epurare pentru procesul de epurare si intretinere. Aceasta apa va fi masurata si inregistrata in consecinta.

Spalare strazi

In aceasta categorie se incadreaza apa utilizata pentru spalarea sistemului rutier.

Valoarea pentru aceasta cantitate de apa va fi introdusa in linia 11E a fisei de lucru.

SR 1343/1-2006 recomanda interzicerea spalarii sistemului rutier cu apa potabila; sistemul de salubrizare va utiliza alte surse de apa (de tip industrial).

Teste de calitate a apei si alte teste

Aceasta apa este consumata pentru verificarea sistemului de distributie, pentru teste de calitatea apei, pentru verificarea apometrelor si debitmetrelor pentru testarea conductelor noi la proba de presiune.

Estimarea cantitatii de apa se poate efectua din inregistrarile privind frecventa analizelor si verificarilor si apa consumata pentru acestea. Volumele de apa sunt diferite de la operator la operator.

Apa de proces in statia de tratare

Acesta este apa tehnologica de la spalarea filtrelor sau evacuarea namolului si golirea decantoarelor. Volumul de apa poate fi calculat din inregistrarile efectuate in uzina de apa care va realiza balanta proprie a volumelor influente, efluente si recirculate. Volumul de apa estimat se introduce in linia 11 L din fisa de lucru.

Altele

In acesat categorie se incadreaza orice consum de apa necontorizat care nu a fost incadrat in una din categoriile anterioare.

Suma liniilor 11A + .....+ 11M se introduce in linia 12 a fisei de lucru.

3.1.4 Masurare pierderilor de apa

Masurarea pierderilor de apa trebuie sa determine cantitatea de apa care se pierde in sistemul de alimentare cu apa si cantitatea de apa care se scurge din sistem.

Cea mai mare parte a apei din sistemul de distributie este contorizata. "Accounted-for water" poate fi definita ca apa care fie este contorizata fie este utilizata necontorizat dar autorizat. Acesta este apa care aduce venituri. Pentru a determina cantitatea de apa care se pierde din sistemul de distributie trebuie scazut volumul de apa utilizata necontorizat dar autorizat din volumul total corectat de apa utilizata necontorizat. (Se scade linia 12 din linia 10 si se introduce rezultatul in linia 13 a fisei de lucru).

3.1.4.1 Identificarea potentialelor pierderi de apa

O mare parte din pierderile de apa pot fi atribuite urmatoarelor cauze:



erori ale procedurii si sistemului de contorizare;

bransamente ilegale;

functionarea defectuoasa a sistemului de distributie;

exfiltratii din rezervoare;

deversari prin preaplinul rezervoarelor;

prelevare ilegala a apei din retea;

scurgeri descoperite;

alte scurgeri prin infiltratii in subteran sau nedepistate.

3.1.4.2 Estimarea pierderilor

Dupa identificarea posibilelor pierderi de apa din sistem trebuie sa se estimeze cantitatea de apa pierduta.

Erorile sistemului de contorizare

Apa poate parea ca se pierde din sistem datorita suprapunerii ciclurilor de facturare (neconcordante intre citirea intrarii si iesirii), citirii gresite a apometrelor, calcule defectuoase, erori ale programelor pe calculator. Aceste tipuri de pierderi sunt erori care pot fi identificate prin examinarea atenta, pas cu pas a procesului de inregistrare si a procesarii datelor pe calculator (un exemplu poate fi neutilizarea aceleiasi unitati de masura pentru toate citirile).

Pentru simplificare va fi efectuata cate o verificare reprezentativa pentru fiecare ruta de contorizare. Pentru aceasta trebuie urmate urmatoarele etape:

determinarea numarului de inregistrari care urmeaza sa fie verificare pe fiecare ruta;

alegerea aleatoare a inregistrarilor care urmeaza sa fie verificate;

verificare citire apometre (debitmetre) de catre alta persoana decat cea care face citirea de obicei si cu un apometru (debitmetru) martor; scopul este sa se identifice unde citirea si inregistrarea este incorecta sau unde se utilizeaza factori de conversie pentru unitatea de masura eronati. Se compara citirile pentru cele 2 debitmetre si se calculeaza factura manual;

comparatie intre apa total utilizata cu apa total facturata. Acestea trebuie sa fie egale. In caz contrar trebuie sa se determine cauzele neconcordantelor;

daca fisa de inregistrare a debitmetrului (apometrului) arata diferente substantiale fata de cantitatea facturata trebuie revazut procesul de facturare pas cu pas.



Bransamente ilegale

Trebuie sa se identifice bransamentele active unde apa este utilizata neautorizat si nu este inclusa in contorizare, respectiv facturata. Utilizarea neautorizata a apei este de obicei accidentala; de exemplu robinete montate pe conducte necontorizate in cladiri – conducte rezervate combaterii incendiilor), bransamente clasificate ca fiind inactive care pot fi utilizate, sau apometre care nu se citesc si nu intra in procesul de contorizare. De asemenea exista situatii cand utilizarea neautorizata a apei se face deliberat pentru a se sustrage de la plata acesteia.

Primul pas in masurarea pierderii de apa consta in identificarea tuturor utilizatorilor activi si inactivi. Bransamentele listate ca fiind inactive vor fi verificate. Pentru utilizatorii inactivi apometrele vor fi demontate sau trecute pe pozitia OFF. Daca acestea nu sunt dezactivate trebuie verificate periodic pentru a identifica zonele unde a fost folosita apa.

Pentru identificarea utilizarii apei ilegal si neautorizat se vor compara toti consumatorii activi si inactivi cu locatiile care primesc apa. O varianta pentru a realiza acest lucru este de a nota numarul de identificare pentru fiecare debitmetru (apometru) pe planul retelei de distributie si a verifica ca fiecare zona este contorizata sau atribuirea fiecarui numar de apometru un numar de parcela. Toate parcelele fara apometru asociat vor fi investigate. O alta metoda poate consta in masuratori de debit la consumatorii suspectati. Se monteaza un debitmetru portabil pe conducta de alimentare in amonte de debitmetrul consumatorului, se masoara si se inregistreaza debitul pe o perioada de 24 ore. Rezultatele se compara cu citirile apometrului utilizatorului. Neconcordante intre cele 2 apometre pun in evidenta ori faptul ca apometrul consumatorului indica eronat ori apa este deviata printr-un by-pass.

Controale de functionare defectuoasa a sistemului de distributie

Pierderea de apa poate rezulta din folosirea improprie, functionarea defectuoasa sau setarea necorespunzatoare a sistemului de control. Etapele de baza pentru determinarea volumului de apa pierduta sunt:

• determinarea vitezei de pierdere,

• determinarea perioadei de timp in care are loc pierderea,

• determinarea frecventei pierderii.

Valoarea pierderii de apa rezultata din functionarea defectuoasa a sistemului se introduce in linia 14C a fisei de lucru.

Scurgeri si exfiltratii din rezervoare

Acestea sunt pierderi prin peretii, radierul sau imbinarile rezervoarelor. Cantitatea de apa astfel pierduta se determina prin inchiderea intrarii si iesirii din rezervor si inregistrarea schimbarilor de nivel care au loc intr-o anumita perioada de timp. Din aceste informatii poate fi calculata viteza de exfiltrare. Testul trebuie efectuat de mai multe ori deoarece scurgerile si infiltratiile pot fi foarte mici si scaderea de nivel in rezervor nesesizabila.



Valoarea volumului de apa pierduta prin scurgere si infiltratii di rezervoare se trece in linia 14D din fisa de lucru.

Deversare rezervoare

Se realizeaza datorita nefunctionarii vanelor de nivel. Pentru a calcula cantitatea de apa pierduta prin deversare trebuie sa se stie durata deversarii si viteza de deversare. De cele mai multe ori acestea nu sunt masurate. Prin urmare, aceasta cantitate de apa va fi calculata ca diferenta intre apa influenta in rezervor si apa care este injectata in sistemul de distributie. Daca exista pierderi prin evaporare sau infiltratii acestea trebuie luate in calcul.

Valoarea aceasta se trece in linia 14F din fisa de lucru.

Scurgeri depistate

Cantitatea de apa pierduta prin scurgeri depistate si remediate poate fi determinata prin masurarea vitezei de scurgere si a timpului cat a fost activa scurgerea.

Alte tipuri de scurgeri

Cele mai multe furturi de apa se realizeaza prin deschiderea hidrantilor pentru a umple cisternele. Aceasta se poate observa prin examinarea hidrantilor.

Volumul de apa astfel pierduta se introduce in linia 14 H. Suma 14A+ ...+14H se introduce in linia 15 din fisa de lucru.

3.1.5 Analiza rezultatelor auditului

Rezultatele auditului pot indica probleme cu pierderile de apa rezultate fie din contorizarea defectuoasa, bransamente ilegale, scurgeri din rezervoare sau conducte. Pentru a determina daca eforturile corective sunt eficiente din punct de vedere al costurilor in primul rand trebuie estimata valoarea pierderilor si costul recuperarii acestora. Daca valoarea apei recuperate depaseste costul recuperarii acesteia se recurge la detectarea scurgerilor si remedierea acestora.

3.1.5.1 Identificarea scurgerilor de apa recuperabile

Nu toate scurgerile de apa pot fi recuperate. Pentru a determina care dintre acestea pot fi recuperate trebuie sa fie depistate si calculat procentul care poate fi recuperat.

Scurgeri de apa potentiale

In general se pierde mai multa apa decat poate fi inregistrata. Aceasta apa disparuta este denumita scurgere potentiala. Este usor de calculat prin scaderea pierderilor identificate din total pierderi. (linia 13 – linia 15). Diferenta se introduce in linia 16.



Scurgeri recuperabile

Nu toate scurgerile pot fi detectate si remediate; statistic se estimeaza ca cca. 75% din totalul scurgerilor potentiale de apa pot fi recuperate (linia 16 x 0.75) = linia 17.

3.1.5.2 Calculul valorii scurgerilor recuperabile

Daca scurgerile sunt evitate se recupereaza 2 tipuri de costuri:

costul de cumparare a apei;

costul de operare, intretinere, costuri asociate cu aductiunea, tratarea apei, inmagazinarea si distributia acesteia.

Aceste costuri variaza cu cantitatea de apa pierduta prin scurgeri si nu includ costurile fixe.

Costul de cumparare

Este costul cu care operatorul cumpara apa bruta de la furnizor. Recuperarea scurgerilor reduce cantitatea de apa cumparata. Cea mai mare reducere a costurilor rezulta din reducerea cantitatii de apa cumparata sau produsa din surse foarte scumpe.

Costul pe unitatea de volum de apa se introduce in linia 18 A din fisa de lucru.

Operare si intretinere

Costurile de operare si intretinere sunt costuri pentru tratarea si mentinerea presiunii apei in sistemul de distributie. Reducerea scurgerilor va conduce la reducerea cantitatii de energie consumata cu pomparea apei in retea.

In aceasta categorie trebuie introduse numai costurile care variaza cu cantitatea de apa livrata. Costurile fixe nu trebuie incluse in aceasta categorie.

Se introduce costul in linia 18 B din fisa de lucru.

Cost total pe unitatea de volum de apa

In linia 19 se introduce suma 18A + 18B.

3.1.5.3 Calculul costului de acoperire a scurgerilor

Aceasta se efectueaza in 2 etape:

• beneficiu pe 1 an - pentru a determina acest beneficiu se inmulteste cantitatea de apa recuperata cu costul pe unitatea de apa recuperata (linia 17 x linia 19 = linia 20).

• beneficiu pe 2 ani. Durata medie de viata a scurgerii este estimata la 2 ani. Pentru a determina intreg beneficiul din recuperarea scurgerilor se inmulteste linia 20 cu 2 = linia 21.



3.1.5.4 Calculul costului de detectare a scurgerilor

Costul conducerii controlului privind detectarea scurgerilor de apa poate fi estimat prin efectuarea unui plan de detectare a scurgerilor de apa si remediere a acestora.

Dupa elaborarea planului costul detectarii scurgerilor se va introduce in linia 22 a fisei de lucru.

Nota: Costul remedierilor nu este inclus. Desi scurgerile de apa sunt permanent depistate si remediate in cursul normal al operarii sistemului de alimentare cu apa, scurgerile evidentiate in cadrul programului de depistare a acestora vor fi eventual remediate. Daca scurgerile sunt remediate ca parte din programul de detectare a acestora, operatorul evita costurile suplimentare pentru repararea acestora atunci cand sunt descoperite accidental.

Pentru a determina raportul beneficiu – cost se imparte beneficiul total obtinut din detectarea pierderilor la costul total de detectare a pierderilor (linia 21/ linia 22). Se introduce valoarea in linia 23 din fisa de lucru. Daca raportul este mai mare decat 1 detectarea scurgerilor de apa este benefica si programul se poate derula.

Auditul apei se adreseaza operatorilor care au pierderi de apa mari. Aceste informatii permit operatorului sa-si stabileasca prioritatile.

Este necesar sa se realizeze un program de detectare si remediere a scurgerilor, inlocuire a conductelor care prezinta numeroase avarii, actionare vane, implementare proceduri pentru controlul coroziunii.

Cele mai importante informatii furnizate de auditul sistemului de alimentare cu apa sunt:

identificarea zonelor cu probleme si a zonelor cu potentiale economii de apa;

analiza economiilor de apa si costuri realizate prin actiuni corective;

analiza fezabilitatii actiunilor corective pe baza constrangerilor de cost si organizatorice;

analiza imbunatatirii eficientei sistemului de alimentare cu apa rezultata din actiunile corective trecute si propuse;

analiza imbunatatirii eficientei sistemului vis-a-vis de extinderea sistemului de distributie;

program de implementare pentru actiunile corective;

actualizarea planurilor indicand relatiile fizice si caracteristicile sistemului

3.2 Detectia scurgerilor 3.2.1 Clasificarea scurgerilor si costurile acestora

Exista doua tipuri principale de scurgeri de apa: vizibile si invizibile. Scurgerile vizibile pot fi identificate pentru ca apa ajunge la suprafata. Sursa scurgerii poate fi la o distanta considerabila fata de zona unde a fost observata. Cea mai mare parte a scurgerilor de apa vizibile sunt raportate de catre utilizatorii de apa.



Scurgerile de apa invizibile se infiltreaza in pamant in zona inconjuratoare sau pot intra in canalizarea menajera, pluviala, ape curgatoare, conducte vechi abandonate.

Cele mai multe scurgeri debuteaza la debit scazut si cresc in timp; Scurgerile de apa creeaza cavitati subterane, crescand potentialul de distrugere a proprietatilor.

Valoarea scurgerilor de apa recuperabile se poate calcula pe baza unei durate medii pana la depistare la diferite viteze de curgere si costuri ale apei. In mod normal cand se banuieste o scurgere se recurge la dedectarea acesteia cu echipamente de ascultare. Exista insa si alte metode de detectare a scurgerilor ca de exemplu masuratori de debit in zona respectiva sau auditul apei. De asemenea se pot depista scurgeri de apa accidental pe parcursul procesului normal de intretinere a sistemului de distributie.

3.2.2 Metode de detectie a scurgerilor

3.2.2.1 Auditul apei

Este o cale eficienta pentru determinarea volumului total de apa care se scurge din sistemul de distributie si a costului acesteia. Ultima parte a auditului apei o reprezinta pregatirea planului de detectie si remediere a scurgerilor prin care se descrie echipamentul, tipul de echipe, metoda de inspectie si detectarea precisa a scurgerilor.

3.2.2.2 Detectare prin metode sonice

Metoda consta in detectarea zgomotului produs de scurgerea apei cu ajutorul echipamentelor electronice. Apa sub presiune care este fortata sa iasa din conducta pierde energie in peretii conductei si in zona inconjuratoare. Aceasta energie creeaza sunete care pot fi detectate si amplificate cu ajutorul traductorilor electronici sau cu simple echipamente mecanice. Undele sonore sunt examinate pentru a determina locatia exacta a scurgerii. Operatorul conduce initial o ascultare de control a intregului sistem de distributie si inregistreaza toate sunetele suspecte. Apoi zona cu sunete suspecte este controlata. Daca sunetele pot fi auzite, scurgerile sunt detectate cu precizie.

In figura urmatoare sunt prezentate echipamente pentru detectarea scurgerilor de apa.



Figura 3-1. Ascultarea in vederea detectarii scurgerilor de apa.

Figura 3-2. Echipament pentru detectarea scurgerilor de apa.



Tipuri de sunete date de scurgeri

Exista trei tipuri de astfel de sunete:

intre 500 si 800 Hz – sunt datorate in general vibratiei si se transmit in lungul conductei prin peretii acesteia la distante considerabile. Identificarea acestui tip de sunet prin testarea sistematica a vanelor, hidrantilor poate localiza scurgerea in cele mai multe cazuri;

20 – 250 Hz – este datorat impactului apei cu solul in zona scurgerii de apa;

un sunet care seamana cu sunetul unui izvor; este determinat in general de circulatia apei in cavitatea creata in sol in zona scurgerii de apa.

Ultimele 2 tipuri de sunete se aud in zona imediata scurgerii si sunt foarte importante in detectarea precisa a scurgerilor de apa

Factori care afecteaza sunetul scurgerii

Exista o serie de factori care influenteaza sunetele si anume:

• presiunea; pentru a putea fi detectate scurgerile prin metode sonice este necesar ca presiunea apei in conducta sa fie de cel putin 15 psi;

• tipul de material si marimea conductei; tehnicile sonice pot fi utilizate pe conducte din orice material. Deoarece tevile metalice conduc mai bine sunetul decat tevile nemetalice este necesar un timp mai mare cand se cauta scurgeri de apa in conducte nemetalice;

• tipul de sol; acesta influenteaza major intensitatea sunetului transmis la suprafata; observatiile au indicat ca nisipul este un bun conductor al sunetului iar argila un conductor sonor slab;

• tipul de suprafata pe care este instalat senzorul; gazonul tinde sa izoleze sunetul in timp ce asfaltul si betonul sunt buni rezonatori si dau o suprafata uniforma de sondare.

In figura 3.3 este data o schema conducta – fisura – aparat detectie.

3.2.2.3 Masuratori de debit in zona respectiva

Aceasta metoda poate fi utilizata ca o extensie a auditului apei sau in unele cazuri ca metoda pentru detectarea scurgerilor. Scopul este de a determina daca un anumit sector sau zona a sistemului de alimentare cu apa sufera scurgeri de apa majore. Pentru o conducere eficienta a masuratorilor de debit, operatorul de apa trebuie sa dispuna de planuri de buna calitate, sa aiba localizate vanele la punctele de control din zona respectiva si sa puna la dispozitie un robinet in conducta la care sa se instaleze un pitometru.

De asemenea, sectiunile din sistem in care se fac masuratori trebuie izolate prin vane si inchise pentru a permite apei sa curga printr-un singur circuit hidraulic.

Zonele pot fi subdivizate in functie de vanele disponibile si de zona de interes.



Figura 3-3. Propagarea sunet in detectarea scurgerilor de apa.

Lunile de iarna sunt cele mai potrivite pentru masuratori zonale deoarece utilizarea apei in alte scopuri (irigatii, udare peluza) este minima. Trebuie evitate noptile foarte geroase deoarece consumatorii pot lasa apa sa curga pentru a evita inghetul. Sunt recomandate 24 de ore de inregistrare; debitele din timpul zilei se compara cu debitele din timpul noptii. Serviciul public de apa va fi alertat daca pe timpul noptii se umplu rezervoare, sau asupra utilizarii neuzuale a apei (irigatii nocturne, utilizari comerciale, spalatorii. Tolerantele (permisele) au fost efectuate pentru utilizare minima. Debite mai mari decat acest minim indica scurgeri de apa din sistem.

O alta forma de masuratoare zonala este metoda stocarii in rezervor; acest tip de masuratoare se poate efectua in zone cu presiune unde exista numai cativa consumatori si zona este alimentata din rezervoare. Se citeste volumul fiecarul rezervor si toti consumatorii din zona sunt contorizati; o anumita perioada de timp rezervoarele nu se umplu (o saptamana). Dupa o anumita perioada de timp se repeta procedura. Diferenta intre apa alimentata in sistem din rezervoare si suma citirilor la consumatori reprezinta potentiale scurgeri de apa din sistem (pentru ca aceasta metoda sa fie eficienta trebuie verificate apometrele consumatorilor in prealabil).

Operatorul poate depista scurgeri de apa in timpul operatiilor de intretinere a sistemului (apa in cutiile apometrelor/ debitmetrelor la citirea acestora sau in timpul procedurii de actionare a vanelor).



3.2.3 Pregatirea unei masuratori de detectie a scurgerilor

Detectarea scurgerilor de apa este un proces de aproximari succesive si descoperire a fenomenelor. Scopul este eliminarea punctelor de contact unde sunetele date de scurgerile de apa nu se aud si descoperirea punctelor unde aceste sunete pot fi detectate. Un punct de contact este o conexiune potrivita la conducta de apa care va putea transmite sunetele datorate vibratiilor. Acesta poate fi un hidrant de incendiu, vana, sau bara de sondare.

Inaintea conducerii controlului de detectare a scurgerilor, trebuie verificat specificul sistemului de distributie respectiv:

rezultatele auditului apei: cata apa se pierde din sistem;

conducte de serviciu: tipuri, varsta, diametru, imbinari, metode de instalare, inspectii, istoria scurgerilor de apa, presiune de operare;

debitmetre si ansambluri debitmetru – cutie: tipuri si marimi, tipuri de instalatii, intreruperi, legaturi si frecventa de citire;

vane: locatii, tipuri, actionare stanga sau dreapta, numar de inchideri de exercitiu, frecventa inchiderilor de exercitiu;

hidranti: tipuri, marime, locatie, frecventa de spalare si utilizari necontorizate;

vane de reducere a presiunii, vane de sustinere a presiunii: locatie, frecventa actionarii acestora;

vane de evacuare si clapeti anti retur: locatie si frecventa de actionare cu scop de exercitiu;

planuri pentru sistemul de distributie: cat de actuale sunt informatiile si cat de des sunt actualizate.

Multe servicii publice inspecteaza reteaua de distributie sistematic in conformitate cu zonele conturate pe plan.

3.2.3.1 Echipamente pentru detectarea scurgerilor

Se achizitioneaza echipamente pentru detectarea scurgerilor de apa pentru membrii echipei, inclusiv echipamente sonice cu sonda de ascultare de inalta frecventa si microfon de pamant de joasa frecventa pentru localizarea scurgerilor. Cand se utilizeaza aceste microfoane pe gazon un dispozitiv tip "pioneza" va ajuta la obtinerea unui sunet de cea mai buna calitate. Aceasta este un instrument metalic, plat, atasat orizontal la un piron (cui) metalic vertical.

De asemenea, in etapa de detectare a scurgerilor de apa sunt necesare echipamente de siguranta pentru membrii echipelor (veste de siguranta, balustrade, conuri de trafic), precum si elemente pentru masurarea vitezelor de curgere (cronometru, galeata, vase gradate, instrumente de masura a presiunii, ruleta).

Pe langa echipamentele enumerate anterior mai sunt necesare si unelte de lucru (instrumente pentru ridicarea capacului cutiei debitmetrului, instrumente pentru ridicarea capacelor vanelor, chei pentru vane, pompe manuale mici, creta sau spray pentru scris, detector de conducte.



3.2.3.2 Selectarea membrilor echipei

In selectarea membrilor echipei de detectare a scurgerilor, se considera ca fiecare persoana este sanatoasa din punct de vedere al simturilor, abilitatea de a discerne anumite sunete, abilitate de a se familiariza cu apometrele si sistemul de distributie, simtul responsabilitatii, abilitate de a estima viteza de scurgere a apei, abilitate de a completa formularele de detectare a scurgerilor de apa, abilitate de a lucra independent.

O persoana poate sa conduca un control de ascultare initiala dar exista situatii in care este necesara inca o persoana pentru siguranta.

3.2.3.3 Planificarea inspectiei

La planificarea inspectiei de detectare a scurgerilor de apa se va tine seama de:

ce tip de probleme in ceea ce priveste zgomotul exista in sistem;

ce efect va avea traficul asupra inspectiei;

ce tip de protectie este necesara pentru echipa de inspectie;

ce ora din zi sau noapte va fi mai potrivit pentru a conduce inspectia de ascultare;

ce ora va fi mai potrivita pentru pentru localizarea scurgerilor suspectate (cei mai multi operatori concentreaza o faza initiala de ascultare pentru cateva zile si localizarea exacta a scurgerilor la sfarsit de saptamana;

echipa este un grup compatibil sa lucreze impreuna;

cum isi vor imparti membrii echipei sarcinile;

care este cea mai eficienta cale sa se foloseasca inspectia initiala de ascultare;

care sunt cele mai eficiente forme de inspectare si localizare a scurgerilor;

cum vor comunica echipele pentru detectare a scurgerilor de apa cu echipele de reparatii pentru a asigura o eficienta ridicata de reparare a avariilor;

3.2.3.4 Planul de detectare si remediere a scurgerilor

Trebuie sa se pregateasca un plan de detectare si remediere a scurgerilor; un astfel de plan este prezentat in figura 3.4.



Plan de detectare si remediere a scurgerilor de apa

Nume agentie:.......................................... Data:...........................

A. Zona inspectata

A-1. Utilizand rezultatele auditului apei se marcheaza pe plan care zone din sistemul de distributie vor fi inspectate. Se indica zonele cu potential ridicat de scurgeri de apa reparabile. Se ia in consideratie, vechimea conductei, conditiile de sol, tipul de conducta, tasarea terenului, instalarea improprie a conductelor.

A-2. Lungime totala conducta care va fi inspectata:.......................................................................................

Cand se calculeaza lungimea conductei se scade din lungimea totala a conductei lungimea conductelor de serviciu. Daca numai o parte din sistem trebuie sa fie inspectat se va calcula raportul cost / beneficiu.

........................................................................................................................................................................

A-3. Lungime medie a conductei inspectata pe zi:.........................................................................................

Lungimea media a conductei care poate fi inspectata de o echipa pe zi este de cca. 3.2 km (2 mile) tinand cont de conditiile de trafic, conditiile de siguranta, numarul de puncte de contact pentru ascultare. Daca se inspecteaza mai mult de 5 km (3 mile) pe zi se va explica motivul.

........................................................................................................................................................................

A-4. Numarul de zile de lucru necesare pentru inspectia completa (linia 2/ linia 3) ........................................................................................................................................................................

B. Procedura si echipament

B-1. Se descriu procedurile si echipamentul care va fi utilizat pentru detectarea scurgerilor. Experienta a aratat ca cele mai bune rezultate se obtin prin ascultarea zgomotului provocat de scurgerile de apa in toate punctele de contact ale sistemului de distributie (apometre, vane, hidranti, vane de golire).

B-2. Descriere motiv pentru care zonele indicate pe plan in pasul A-1 au potential mare de recuperare a scurgerilor de apa.

B-3. Daca nu s-a efectuat ascultarea in toate punctele de contact se descrie planul efectiv de detectare a scurgerilor.

B-4. Descriere proceduri si echipament pentru localizarea exacta a scurgerilor de apa detectate.

B-5. Descriere modalitate de colaborare a echipelor de detectare si reparatii pentru rezolvarea problemelor.

B-6. Descrierea metodei utilizate pentru estimarea debitelor scurgerilor de apa pentru scurgerile excavate de diferite marimi.

C. Personal

C-1. Nr. persoane utilizate.................

Cost personal inclusiv salariu si beneficii:

Persoana 1: $/ora............. $/zi.........;

Persoana 2: $/ora............. $/zi.........;

TOTAL $/ora............. $/zi.........;

C-2. Numar de consultanti....................

Cost personal consultant

Persoana 1: $/ora............. $/zi.........;

Persoana 2: $/ora............. $/zi.........;

TOTAL $/ora............. $/zi.........;

D. Costuri pentru controlul de detectare a scurgerilor de apa



$/zi zile Cost

D-1. Cost echipe: .......... ............. ...........

D-2. Cost consultanti ........... .............. ...........

D-3. Cost vehicule ........... .............. ...........

D-4. Altele ........... .............. ...........

D-5. Total costuri de control ........... .............. ...........

E. Buget detectare scurgeri de apa

E-1. Cost echipament detectare scurgeri de apa .................

E-2. Costuri cu pregatirea personalului .................

E-3. Costuri de detectare ....(D-5)....

E-4. Cost total de detectare a scurgerilor ..............

F. Program de inspectare si remediere a scurgerilor de apa

Se vor indica date realiste, practice.

F-1. Data de incepere a inspectiei..........................................

F-2. Data finalizarii inspectiei..................................................

F-3. Data inceperii reparatiilor................................................

F-4. Data finalizarii reparatiilor...............................................

Diagrama zilnica pentru inspectia de detectare a scurgerilor de apa

Agentie.............................................................................Data.........................................

Membrii echipei de detectare a scurgerilor.......................................................................

Echipament utilizat............................................................................................................

Zona inspectata..............................................................Plan de referinta........................

Strazi si numere de bloc....................................................................................................

Numar scurgere

Locatia scurgerii suspectate

Agentie sau client

Localizare scurgere

(D/N)

Scurgere care va fi cercetata

(D/N)

Scurgere reparata

(D/N)

Fara scurgere

(data)

Apometre Hidranti Vane Tije de testare Altele

Numar de puncte de citire utilizate: .............. ................ ........... ........................ .........

Lungime conducta inspectata...........................................Timp de inspectare (ore).............................

Numar scurgeri suspectate................................................Nr. scurgeri de inspectat..............................

Numar scurgeri localizate...................................................Timp de localizare (ore)...............................

Observatii................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Figura 3-4. Plan de detectare si remediere a scurgerilor.



3.2.3.5 Instruirea echipei

Instruirea membrilor echipei este necesara inainte de inceperea inspectiei de detectare a scurgerilor pentru a asigura o inspectie riguroasa.

Programele de instruire pot fi efectuate de firmele care furnizeaza echipamentul utilizat sau de servicii publice cu experienta in acest sens; de asemenea aceasta instruire poate fi efectuata de un consultant.

3.2.3.6 Reglarea echipamentului

Inainte de a incepe inspectia de detectare a scurgerilor de apa echipa trebuie sa se familiarizeze cu echipamentul din dotare.

3.2.4 Procedura de detectie a scurgerilor

3.2.4.1 Inspectia initiala de ascultare

Obiectivul inspectiei initiale de ascultare, il reprezinta ascultarea pe toate punctele de contact ale sistemului de distributie a zgomotului potentialelor scurgeri. Se utilizeaza un microfon cu contact de inalta frecventa pentru a asculta sunetele scurgerilor de apa pe toate apometrele, vanele, hidrantii, vanele de evacuare, vanele anti-retur si alte puncte de contact. Se noteaza adresele tuturor punctelor unde exista sunete datorate posibilelor scurgeri de apa. Aceasta cercetare initiala pe fiecare zona poate fi efectuata rapid.

Sunetul se propaga prin conductele metalice la distante importante astfel incat sunetul auzit la un punc de contact poate fi datorat unei scurgeri de apa de-a lungul conductei, intre punctele de contact. Prin conductele nemetalice (PVC, azbociment) sunetul se transmite mai putin si trebuie efectuate ascultari eventual cu un microfon de pamant intre punctele de contact daca in punctele de contact nu se aud sunete specifice scurgerilor de apa. Transmiterea sunetului prin conductele nemetalice este influentata de o serie de factori printre care: presiunea in sistem si diametrul conductei. Sensibilitatea aparatului de ascultare limiteaza, de asemenea, lungimea de conducta la care zgomotul scurgerilor de apa poate fi sesizat.

Pentru a determina unde este necesara ascultarea directa pe conducta in plus fata de punctele de contact se va efectua urmatorul test:

1. Se asculta pe conducta cu un microfon de pamant;

2. O persoana va deschide un robinet de serviciu

3. Se determina distanta la care poate fi auzit zgomotul propagat prin conducta datorat curgerii apei prin acel robinet.

Daca distanta dintre punctele de contact este mai mare decat aceasta distanta trebuie sa se faca determinari cu microfon de pamant de-a lungul conductei din aproape in aproape (din 3 – 15 m).



3.2.4.2 Interferente

Multe sunete pot interfera cu echipamentul de detectare a scurgerilor: utilizarea dusurilor, utilizarea toaletelor, masini de spalat, pompe. Chiar si sunetul dat de vorbitul oamenilor poate fi inregistrat de echipamentul de detectare a scurgerilor.

Sunetele din afara cladirilor ca cele date de trafic, vant, ploaie pot interfera cu aceste echipamente. Sunetele datorate zgomotului apei apar din scurgeri adiacente, vane sau turbulente. Toate aceste sunete pot fi inregistrate de echipamentul de detectare a scurgerilor facand dificila izolarea si identificarea zgomotelor date de scurgeri.

Defectiunile echipamentului, pierderea conexiunilor electrice, instruirea necorespunzatoare a personalului sau presiunea din sistem mai mica de 15 psi pot modifica sunetele datorate scurgerilor de apa.

3.2.4.3 Reascultarea pentru sunete suspecte

Prin reintoarcerea la fiecare locatie notata in inspectia initiala de detectare a scurgerilor si utilizand un microfon de contact de inalta fracventa se asculta din nou sunetele auzite anterior. Daca prin aceasta metoda nu se inregistreaza sunete nu exista scurgeri de apa. Daca se aud sunete trebuie verificat daca debitmetrul (apometrul) functioneaza, functionarea acestuia indica faptul ca se utilizeaza apa. Daca sunetele se aud si cand nu se utilizeaza apa, acestea indica probabile scurgeri de apa. Aceste scurgeri de apa trebuie sa fie localizate cu exactitate.

3.2.4.4 Localizarea scurgerilor de apa

Obiectivele localizarii scurgerilor de apa sunt:

• determinarea zonelor in care sunetele reprezinta scurgeri de apa, apa utilizata sau alte zgomote;

• determinarea locatiei exacte a scurgerii.

Localizarea scurgerilor de apa presupune reintoarcerea la locatia suspectata si reascultarea sunetelor prin utilizarea unui amplificator sonic. Zgomotul care parea datorat scurgerilor de apa poate fi datorat unei vane de reducere a presiunii, transformator electric sau altor interferente; trebuie sa se revada planul retelei de distributie detaliat pentru a se localiza vanele vechi sau alte echipamente din sistem care pot determina inregistrarea de sunete in actiunea de detectare a scurgerilor de apa. Daca in momentul inspectiei retelei se identifica alte cauze posibile ale respectivelor sunete acestea trebuie izolate si verificat daca sunt temporare.

Daca sunetul este auzit un apometru, trebuie ascultat cu atentie daca se aude pe ambele parti ale apometrului; se determina daca sunetul se aude pe partea operatorului sau pe partea utilizatorului.

Se verifica daca exista semne evidente ca apa este utilizata (utilizare sprinklere). In acest caz apometrul se poate auzi rotindu-se, evident daca acul indicator nu a fost mutat. Scurgerea poate fi in zona cutiei apometrului. Daca nu se poate identifica pe ce parte are loc scurgerea atunci se anunta consumatorul ca i se intrerupe apa pentru cateva minute. Daca zgomotul inca se aude scurgerea este pe partea operatorului, daca zgomotul inceteaza scurgerea este in instalatia interioara a utilizatorului.



3.2.4.5 Metode pentru localizarea exacta a scurgerilor

Daca scurgerea de apa are loc pe conducta principala sau pe conductele de serviciu sunetul scurgerii de apa poate fi detectabil pe apometre, vane sau hidranti adiacenti. Se vor asculta sunetele specifice scurgerilor pe serviciile adiacente apometrului suspectat si se va determina unde se aude cel mai tare sunetul. Localizarea exacta a scurgerii poate fi insotita de utilizarea unui microfon de pamant sau de o metoda de corelare.

Metoda microfonului de pamant

Obiectivul acestei metode este de a gasi zona unde sunetul datorat scurgerii de apa se aude cel mai tare pe o conducta principala sau conducta de serviciu.

Primul pas este determinarea locatiei exacte a conductei principale sau a conductei de serviciu. Se va marca pozitia acesteia pe asfalt. Se vor localiza si alte conducte in zona de la care ar putea veni zgomotul.

Microfoanele de pamant pot fi mono sau stereo. Cand se utilizeaza aceasta metoda pentru localizarea scurgerilor de apa trebuie sa se seteze un volum mic al sunetului pentru inceput dim motive de protectie la sunete puternice. Ascultarea cu acest microfon se va face la distente de 1,5- 3 m. De fiecare data se va nota intensitatea sunetului; daca echipamentul are un dispozitiv pentru masurarea intensitatii sunetului va fi notata valoarea indicata de fiecare data. Trebuie sa se tina seama de fiecare data de nivelul volumului sunetului.

Metoda corelatorului

Un corelator este un ansamblu de echipamente electronice utilizate pentru localizarea exacta a scurgerilor de apa (figura 3.5); in mod normal acesta include:

• traductori (2 sau mai multi) pentru receptarea zgomotului din conducta si convertirea lui intr-un semnal electronic;

• 2 seturi de cabluri sau radio transmitatori/ receptori pentru transmiterea semnalului electronic de la traductori la corelator;

• amplificatori si un corelator care compara semnalele receptionate din doua sau mai multe surse;

• un microcomputer;

• un speaker pentru a recrea sunetul scurgerii de apa pentru operator;

• un video-display;

• inregistrator pe hartie pentru a inregistra permanent informatiile de pe display;

• alimentare electrica.

Corelatorii au si o serie de dezavantaje:

• pentru ca sunt echipamente complexe utilizatori trebuie sa fie pregatiti sa lucreze cu ele;

• nu sunt portabile, necesitand alimentare cu energie electrica si sunt grele.



Dupa confirmarea faptului ca sunetul scurgerii de apa este prezent si ca sunetul poate fi detectat in doua puncte de contact diferite va fi utilizat corelatorul.

Figura 3-5. Detectarea scurgerilor de apa prin metoda corelatorului.

Este necesar sa fie determinata locatia conductei si configuratia mult mai precis decat in cazul metodei cu microfonul de pamant. Distanta dintre punctele de contact si adancimea de pozare a conductei trebuie masurate in teren. Aceste informatii vor fi introduse in calculator inclusiv vechimea si tipul de material al conductei.

Doi traductori amplificati electronic sunt atasati pentru a separa punctele de contact pe fiecare loc a scurgerii de apa detectate. Traductorii detecteaza sunetele scurgerii de apa care sunt transmise printr-un transmitator portabil la corelator. Localizarea scurgerilor necesita doua puncte de ascultare care sa acopere scurgerea. Computerul corelatorului sesizeaza sunetul scurgerilor, calculeaza distanta de la scurgere la fiecare traductor si afiseaza rezultatul pe display sau il inregistreaza pe hartie. Apoi, operatorul masoara pe teren distantele indicate si localizeaza scurgerea. Remasurarea distantelor la ambele puncte de contact este necesara pentru confirmarea corectitudinii masuratorilor initiale.

Metoda sondei

Metoda sondei este o cale pentru o dubla verificare a cautarilor utilizand un microfon de pamant sau metoda corelatorului. Se foreaza o gaura in asfalt catre scurgerea de apa suspectata cu atentie sa nu se intepe conducta, se introduce o tija metalica cu un maner in T in gaura si se utilizeaza un microfon sonic de inalta



frecventa pentru detectarea zgomotului produs de scurgerea de apa. Daca este necesar se pot fora mai multe gauri.

Inainte de efectuarea acestor foraje trebuie verificat daca nu exista conducte sau cabluri ale altor servicii publice in zona.

Dupa localizarea scurgerilor de apa se marcheaza asfaltul. Se noteaza toate informatiile despre scurgerea de apa dupa care se proceadeaza la remedierea acestora.

Excavarea in zona scurgerii de apa

Atat echipa de inspectie cat si echipa care executa reparatii vor lucra impreuna pentru descoperirea scurgerilor de apa. Daca zona excavata este uscata, echipa de inspectie va reasculta zgomotul produs de scurgerea de apa si va ajuta echipa de reparatii sa localizeze scurgerea. Exista situatii cand scurgerea de apa este la baza unei conducte sau la cativa centimetri departare de zona excavata si apa nu poate fi vazuta.

3.2.5 Estimarea pierderilor de apa din scurgerile de apa descoperite

Ca parte a detectarii si repararii, scurgerile de apa vor fi masurate pentru a determina viteza de scurgere si volumul total de apa pierdut in timpul existentei scurgerii de apa. Exista trei cai pentru a efectua acest lucru:

• utilizarea unui recipient cu volum cunoscut si un cronometru;

• utilizarea unui furtun si a unui debitmetru;

• prin calcul utilizand formule in functie de orificiul prin care se scurge apa.

Metoda volumetrica si a cronometrului

Se masoara cantitatea de apa scursa intr-un anumit interval de timp. Rezultatele se vor exprima in l/s sau o alta unitate de masura similara.

Metoda cu furtun si debitmetru

Este o metoda directa pentru determinarea scurgerilor de apa dar necesita ceva eforturi mecanice. Se conecteaza furtunul la scurgerea de apa si se trece prin debitmetru (apometru). Se citeste direct apometrul.

Metoda prin calcul

Metoda este foarte simpla dar presupune calcule. Este utila in cazul scurgerilor mari de apa care se masoara greu. Este necesar sa se cunoasca marimea si forma gaurii care trebuie masurate dar si presiunea din conducta care trebuie determinata. Se utilizeaza un instrument pentru determinarea presiunii sau poate fi utilizat un tub Pitot pentru a determina presiunea apei din scurgere.

Metoda utilizeaza o serie de aproximatii cu privire la forma orificiului, aproximatii care pot introduce erori.



Agentie Data

Echipa nr. Sef echipa:

Identificare scurgere Plan referinta

Referire la raportul de de detectare scurgeri Pagina si coordonate:Data descoperirii Scurgere nr.Locatie (strada, numar)……………………………………………………………………………………

Pentru conducte si scurgeri secundare:

Se schiteaza planul zonei incluzand:

1

2

3

4

5

Scurgere gasita? (da/nu)………………………………..

Tip de scurgere

Descriere reparatie

Partea avariata a fost….. reparata …………. inlocuita

Daca a fost reparata ce reparatii au fost efectuate: Timp reparatieinlocuire vana Marime echipa (pers.)sudura Echipament utilizatstemuire imbinarealtele (descrieti)

Cost reparatie Marimea scurgeriiMateriale MasurataForta de munca EstimataEchipament Metoda utilizataAlteleTOTAL

Daca a fost inlocuita indicati materialul…………….

Numele strazii

Numar apometru (daca este aplicabil)

Conducte principale sau hidranti in zona inchisa

Poze cu scurgerea

Toate vanele (numar vane si care a fost inchisa pe timpul reparatiei)

Locatia scurgerii (case invecinate cu adresa, intersectii, cu distanta pana la proprietate sau centrul strazii)

1. Direct scurgerea de apa sau avaria2. Inchiderea avariei3. Alte poze care care credeti ca va vor ajuta

Scurgere de apa la apometruScurgere in corpul contoruluiScurgere in zona de imbinare a contoruluiScurgere pe conducta principala

Scurgere la imbinariAlte scurgeri de apa (descriere)

Scurgere la hidrant de incendiuScurgere pe bransament

Scurgere la vane

Raport de reparare a scurgerilor



Descrierea avariei pentru conducte principale si bransamente Ce parte a fost avariata? Tip de rupere

corp conducta piulite, suruburi crapaturaimbinare altele (descrieti) gauravana crapatura pe circumferinta

rupere la imbinaregarnitura deteriorataconducta corodataaltele (descrieti)

Cine a cauzat avaria……………………….Vechimea scurgerii (luni) Cum s-a determinat Diametru conducta principala sau secundaraAdancimea de pozare

Material conducta Presiunea in sistemTeava galvanizataTeava neagra Mod de determinare a acesteiaFontaFonta ductilaOtelPlumb PVCAltele (descrieti)

Este evidenta existenta unei scurgeri anterioare sau reparatii in zona respectiva? (Da/ Nu)Numar de reparatii anterioare:Ultima reparatie (daca se cunoaste):Cauza scurgerii:In opinia dvs. Conducta trebuie inlocuita? (explicati):

Pentru excavatie indicati conditiile de teren

Tip de sol Suprafata de sprijin Tip de acoperirestancos pietris/ nisip betonargilos sol natural asfalt aluvionar pietris marunt solnisipos altele altelesist tarehuma



Rezumatul proiectului de detectare si reparare a scurgerilor de apa

Agentie...............................................................................................Data.....................................................

Inspectie de detectare a scurgerilor

Numar total de zile de inspectie.....................................

Data de incepere a inspectiei.........................................

Data de finalizare........................................................

Numar de puncte de ascultare:

Contori Hidranti Vane Tije de sondaj Altele

........... ............ ......... ....................... ...........

Numar de scurgeri suspectate: ........................Numar de scurgeri localizate: ............................

Timp de inspectie (ore) ....................................km de conducta inspectata................................

Timp de localizare (ore)...................................

Viteza medie de inspectare = km conducta inspectata x 8/ total ore de inspectare si localizare = ........km/zi.

Numar total de scurgeri vizibile raportate inainte de inceperea inspectiei, din alte surse (care nu au fost descoperite in timpul controlului de detectare a curgerilor de apa).

Rezumat reparare scurgeri

Prima reparatie efectuata in data.....................................

Ultima reparatie efectuata in data..............................

Numar de reparatii care au necesitat excavatie...............................

Numar de reparatii care nu au necesitat excavatie..........................

Numar total de scurgeri de apa reparate.........................................

Total apa pierduta din scurgeri excavate.........................................

Total apa pierduta din scurgeri neexcavate.....................................

Total pierderi apa.............................................................................

Costuri reparatie scurgeri de apa excavate

Costuri reparatie scurgeri de apa neexcavate

Total costuri de reparatie

Materiale Materiale Materiale

Forta de munca Forta de munca Forta de munca

Echipament Echipament Echipament

Altele Altele Altele

Subtotal Subtotal Total



Raport cost – eficienta pentru proiectul de detectare a scurgerilor de apa Pasul 1. Calculul valorii apei recuperate din toate scurgerile reparate

Pasul 2. Determinarea costului total al inspectiei de detectare a scurgerilor:

• echipament..............................;

• training.....................................;

• cost inspectie...........................;

• TOTAL.....................................;

Pasul 3. Determinarea raportului beneficiu - cost

..................detcos

==rscurgeriloaectaredetotalt

recuperateapeiValoareaCost

Beneficiu

Pasul 4. Determinarea costului mediu pe km de conducta inspectata

C (euro/km) = Cost total de detectare a scurgerilor (Euro)/ nr. total de km inspectati.

STUDII SI CERCETARI PRIVIND PIERDERILE DE APA IN REŢELELE DE DISTRIBUŢIE CAPITOLUL 4. ASPECTE TEORETICE PRIVIND PIERDERILE IN RETELELE DE DISTRIBUTIE


4 ELEMENTE TEORETICE PRIVIND PIERDERILE IN RETELELE DE DISTRIBUTIE

4.1 Componentele apei care nu aduce venituri 4.1.1 Consum autorizat nefacturat

Consumul autorizat NEFACTURAT, in terminologia Asociatiei Internationale a Apei (International Water Association – IWA), include cantitati de apa pentru: stingerea incendiilor si antrenamentul de stingere al incendiilor, spalarea aductiunilor si a canalelor, curatirea rezervoarelor de inmagazinare, umplerea autocisternelor cu apa, apa consumata din hidranti, spalarea strazilor, stropirea gradinilor orasenesti, fantani publice, protectie impotriva inghetului. Aceste consumuri de apa pot fi facturate sau nefacturate, masurate sau nemasurate, in conformitate cu practicile locale.

Consumul autorizat nefacturat reprezinta in mod normal o componenta redusa din balanta de apa. Oriunde este posibil, aceste volume trebuie masurate sau gasite alte surse conform STAS 1343/2006. In alte situatii, este recomandata utilizarea unor metode simple dar eficiente de estimare care arata deseori ca volumul de apa autorizat nefacturat este inutil de mare si poate fi condus catre un volum anual mic fara a influenta eficienta de operare sau standardele de asigurare a serviciului oferit clientului.

In tara noastra s-a propus ca debitele de apa necesare pentru combaterea incendiului, stropitul si spalatul strazilor si pietelor sa fie preluate din surse alternative (altele decat reteaua de apa potabila).

4.1.2 Pierderi aparente

Pierderile aparente constau din consumul neautorizat (furtul si folosirea ilegala) si erorile de contorizare. Calculele acestor volume de apa sunt bazate pe probe structurate, sau estimate printr-o procedura locala (care se defineste de fiecare operator).

Pierderile de apa aparente sunt de obicei exprimate ca procent din volumul de apa intrata in sistem. Fiecare serviciu public trebuie sa evalueze si sa administreze componentele pierderilor aparente pentru propriul sistem in sensul:

• elaborarii planurilor de verificare periodica a contorilor si stabilirii variatiei erorilor fata de clasa de precizie a acestora;

• adoptarea unor sisteme de contori avand clase de precizie ridicate.

4.1.3 Consum neautorizat

Consumul neautorizat apare in cazul extinderilor legale sau ilegale in majoritatea sistemelor din lume. Aceasta componenta este de obicei asociata cu folosirea



abuziva a hidrantilor exteriori si interiori in tarile dezvoltate, iar in tarile mai sarace o problema majora o reprezinta bransamentele ilegale.

4.1.4 Erori de contorizare la consumator

Multi utilizatori ai standardului balantei de apa IWA, prefera ca la inceputul calculului sa corecteze orice eroare cunoscuta a volumului de intrare in sistem. Acesta nu numai ca intareste necesitatea absoluta a verificarilor regulate ale acuratetei masuratorilor parametrilor la intrarea in sistem, dar de asemenea incearca sa asigure ca singurele erori de contorizare in pierderile aparente vor fi erorile de contorizare la client, facand ca interpretarea volumelor calculate sa fie mai usor de realizat.

Erorile de Contorizare la Consumator cuprind:

• inregistrare sistematica a contorilor clientilor;

• erorile de procedura calculate aleator - datorita diferentelor dintre datele citirilor contorului la sursa si citirile contorilor clientilor, citirii gresite a contorilor, estimarii incorecte pentru contorii opriti, ajustarii la citirile originale ale contorilor, calculelor incorecte, erorilor programelor de calculator.

Cateva din Rapoartele Nationale prezentate la Congresul IWA Berlin (14) au atras atentia asupra problemei contorilor consumatorilor care inregistreaza in minus. Selectarea tipurilor si claselor de contori pentru consumatori (de la A la D) poate fi limitata de consideratii de calitate a apei, precum si de consideratii tehnice si economice. Politicile de inlocuire economica pentru contorii de locuinte, bazate pe programe de testare selectiva indica perioade de schimbare cuprinse intre 5 si 10 ani. Montarea incorecta a contorilor comerciali poate provoca erori de inregistrare in minus, iar verificarea poate fi facuta pentru a identifica daca exista contoare corespunzatoare pentru situatii individuale (prin monitorizare ocazionala a frecventei reale si a domeniului ratelor de consum).

Programele majore de inlocuire pentru functionare necorespunzatoare a contorilor clientilor sunt o prioritate a proiectului de reducere a apei care nu aduce venituri. Acesta de obicei genereaza venituri suplimentare care pot ajuta la reducerea pierderilor reale. Solutia montarii de contoare noi sau de inlocuire a celor existenti trebuie adoptata pe criterii tehnico-economice.

Inregistrarea sistematica in plus sau in minus a contoarelor clientilor: la testarea contoarelor clientilor pentru verificarea acuratetei de masurare este normal sa se determine eroarea ca procent din consumul masurat inregistrat. In situatiile in care consumatorii sunt deserviti prin intermediul rezervoarelor de acoperis, probabilitatea inregistrarii in minus a consumului este ridicata datorita tendintei ca cea mai mare pare a debitului sa treaca prin apometru la valori mai mici decat debitul minim Qmin specificat pentru apometrul respectiv.

Aceasta tendinta este ilustrata in Figura 4.1, folosind date din sistemele complet contorizate din setul de date, al grupului de lucru pentru problema pierderilor de apa. Pierderile aparente plus consumul autorizat nefacturat pentru fiecare sistem sunt prezentate ca procent din consumul masurat inregistrat. Cele patru sisteme cu cele mai mari valori procentuale sunt singurele sisteme unde clientii sunt alimentati prin intermediul rezervoarelor de acoperis.



0

5

10

15

20

25

30

35

40

1 3 5 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Nr. sistem

Pie

rder

iapa

rent

e+

Con

sum

auto

riza

tne

fact

urat

(%di

nco

nsum

ulne

mas

ura

t)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1 3 5 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Nr. sistem

Pie

rder

iapa

rent

e+

Con

sum

auto

riza

tne

fact

urat

(%di

nco

nsum

ulne

mas

ura

t)

Figura 4-1. Pierderile aparente si consumul autorizat nefacturat exprimate ca procent din consumul contorizat din setul de date internationale; Sistemul cu rezervor de acoperis este prezentat in negru [14].

Se observa ca, in 7 din cele 22 de sisteme, nici o admitere nu a fost solicitata pentru pierderile aparente si consumul autorizat nefacturat. Toate acestea sunt sisteme europene nordice supuse la presiuni directe, cu tipuri de contoare la clienti ce pot avea o usoara tendinta de a inregistra in plus, functie de vechimea lor.

Se poate aprecia ca nu este corect sa se faca o simpla comparatie a pierderilor aparente dintre sisteme cu rezervor de acoperis si sisteme unde proprietatile sunt supuse presiunii directe din retea. Clasa contoarelor folosite pentru clienti (A-D), tipul contorului (cu elice, cu piston rotativ sau alte tipuri) si presiunea de operare (in cazul rezervoarelor de acoperis) vor influenta de asemenea cel mai mic volum posibil al pierderilor aparente.

Procedura de calcul aleator al erorilor de contorizare: multe sisteme de facturare prin calcul automat nu sunt proiectate pentru a remedia eficient datele tehnice pentru studiul si calculul pierderilor de apa. Imbunatatirea legaturii dintre sectiile de Facturare si cele Operationale ale Serviciului Public pot minimiza astfel de probleme. Daca sunt „campuri” libere in sistemul de facturare, folosirea Sistemului de Pozitionare Global (GPS) atribuie o localizare fiecarui contor de client, poate in unele situatii, sa ofere o posibilitate a alocarii de contoare individuale la sectoare individuale. Tehnologia GIS asigura de asemenea posibilitatea de a lega fiecare contor de client de un bransament.

4.2 Calculul pierderilor in functie de presiune In unele tari dezvoltate (Japonia, Marea Britanie), se recunoaste de multi ani ca managementul efectiv al presiunilor este fundamental pentru elaborarea strategiei manageriale a pierderilor de apa. Majoritatea tarilor care au transmis Rapoarte



Nationale catre IWA Berlin 2001 (14) fie folosesc managementul presiunii pentru a asista controlul pierderilor, fie recunosc importanta sa. Raportul National Spaniol considera reducerea presiunii ca „o masura preventiva prin excelenta”. Unele Rapoarte Nationale considera managementul presiunii ca fiind compus doar din sectorizare sau instalarea vanelor de reducere a presiunii (PRVs), dar in practica managementul presiunii pentru controlul pierderilor de apa include de asemenea minimizarea ariei de extindere si analiza frecventei avarilor, nivelul si controlul deversarilor prin preaplin la rezervoarele de inmagazinare.

Numeroase proiecte de succes bazate pe managementul presiunii au fost implementate in Brazilia, Danemarca, Cipru, Hong Kong, Israel, Japonia, Malaezia, Malta, Africa de Sud, Spania, Taiwan si Marea Britanie. In majoritatea tarilor (Italia, Portugalia, Norvegia, Noua Zeelanda, Tailanda, Australia, USA) s-a constientizat potentialul beneficiilor managementului presiunii, dar numarul proiectelor reale de pana acum in aceste tari este relativ mic.

Cel mai important aspect al managementului presiunii, in raport cu managementul pierderilor, este controlul pierderilor si presiunii rapid fluctuante. Sisteme cu situatii de incarcare intermitenta (sau pompare directa din aductiuni) experimenteaza in mod obisnuit aceste efecte la un grad mai mare decat sistemele cu incarcare gravitationala, si deseori au o frecventa marita de avarii, adesea de 10 ori sau chiar mai mult decat frecventa asteptata daca aceleasi sisteme ar fi functionat in mod continuu la presiunea maxima constanta de functionare.

Beneficiile managementului presiunii sunt:

• prelungirea duratei de viata a infrastructurii retelelor de distributie;

• reducerea frecventei de aparitie a avariilor noi in aductiuni si bransamente;

• reducerea debitelor tuturor scurgerilor si avariilor prezente in sistem in orice moment;

• reducerea pierderilor si deversarilor pe preaplin la rezervoarele de inmagazinare;

• reducerea unor componente ale consumului supuse direct presiunii din retea.

In literatura sunt exprimate preocupari despre impactul managementului presiunii asupra necesitatilor stingerii incendiilor si asigurarea cerintelor de apa. Fiecare caz trebuie considerat, cu o buna intelegere a rezultatelor tehnice si a previziunilor economiilor nete, pentru un profit rational pe baza analizelor de cost (5).

4.2.1 Avariile in functie de presiune

In situatii de alimentare continua (in priza directa), este evident ca frecventa pierderilor este puternic influentate de presiunea maxima. Figura 4.2 arata relatia obtinuta intre frecventa avariilor in aductiuni noi si presiune pentru diverse sisteme de alimentare, intr-o mare companie de apa din Marea Britanie.



0

100

200

400

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Presiunea medie pe timpul nopţii (m)

Frec

venţ

a av

ariil

or p

e ad

ucţiu

ni/1

00 k

m,a

n

300

Figura 4-2. Relatia dintre presiune si frecventa avarilor din retele pentru sisteme de alimentare cu apa din Marea Britanie.

4.2.2 Relatii intre presiune si marimea pierderilor existente

Cercetari facute in Japonia si Marea Britanie pentru stabilirea relatiilor de calcul a valorilor pierderilor s-au corectat cu date ale altor teste facute in lume folosind conceptul (15) SDFV (Suprafete de Descarcare Variabile si Fixe). Viteza debitului pierderii variaza cu radacina patrata a presiunii si coeficientul de descarcare (Cd); dar in indicatorul SDFV de asemenea se specifica ca suprafata efectiva prin curgere - Cd x A - poate varia cu presiunea. Cele mai simple versiuni ale conceptului SDVF, aplicabile in cele mai multe situatii, sunt:

Rata de pierdere L (Volum/unitate de timp) variaza cu Presiunea N1 sau

L1/L0 = (P1/P0)N1

unde: L – rata de pierdere

Cu cat valoare N1 este mai mare, creste rata pierderilor de apa la schimbarea presiunii. Metodele japoneze considera pentru N1 o valoare medie de 1,15 bazandu-se pe o medie ponderata a unui domeniu de teste cu valoarea N1 intre 0,63 si 2,12 (16).

Valoarile N1 pot fi calculate din teste pe sectoare, in perioada de noapte; valorile obtinute pe sectoare in Marea Britanie, Brazilia si Malaezia au aratat ca N1 variaza in general intre 0,50 si 1,50, rar cu valori intre 2,0 si 2,5. Scurgerile mici nedetectabile la imbinari si armaturi (cunoscute ca „scurgeri de fond”) au valori



pentru N1 in jurul valorii de 1,50 cu scurgeri mai mari si avarii pe conductele din materiale plastice. Scurgerile detectabile si avariile pe conductele de metal au in mod normal valoarea N1 = 0,50.

4.3 Managementul pierderilor 4.3.1 Experienta internationala in managementul pierderilor

Managementul pierderilor contine extrem de multe elemente si activitati astfel incat este indicat, mai intai, sa se considere o abordare in ansamblu, inainte de a intra in detalii pe aspecte particulare.

In figura 4.3, se presupune ca aria dreptunghiului reprezinta pierderile anuale reale curente, in m3/an, pentru orice sistem specific. Cu varsta, exista o tendinta pentru o rata de crestere naturala a pierderilor reale prin noi scurgeri si avarii, unele dintre ele nefiind raportate Serviciului Public. Aceasta tendinta de crestere a pierderilor reale trebuie controlata si administrata prin combinatii ale celor patru componente ale Managementului pierderilor reale si anume:

• managementul Presiunii (care poate insemna cresterea sau descresterea acesteia);

• viteza si calitatea reparatiilor;

• controlul pierderilor active (capacitatea de localizare a pierderilor neraportate);

• managementul infrastructurii retelei de distributie.

Figura 4-3. Elementele de baza ale managementului pierderilor reale.

Numarul avariilor aparute anual este influentat pe termen lung in principal de Managementul integrat al sistemului. In multe situatii Managementul Presiunilor poate avea un impact semnificativ asupra frecventei noilor avarii si asupra debitelor

Pierderi curente

anuale reale

Managementul conductelor si al

bunurilor: selectare, instalare,

intreţinere, refacere, inlocuire

Viteza si calitatea

reparaţiilorControlul

scurgerilor active

Managementul presiunii



pierderilor existente. In majoritatea situatiilor, mentinerea presiunilor optime este pasul esential; elementele celorlalte trei componente nu reprezinta pierderi majore in cadrul sistemului; altfel, prioritate se acorda elementului care produce cele mai mari pagube materiale.

Durata medie a pierderilor datorate avarilor este influentata de viteza si calitatea reparatiilor. In situatiile unor pierderi mari cu frecvente mari de reparatii se impun masuri complete pentru reabilitarea integrala a sectorului. Calitatea si durata reparatiilor avarilor depinde de numerosi factori, elementul principal fiind managementul calitatii; aceasta depinde de dotare, calitatea factorului uman, conditiile de lucru si amprenta elementului din retea pe care se intervine.

Strategia Controlului Activ al Pierderilor determina durata pierderii de apa neraportata, datorata avarilor, pana la localizarea lor. Sunt necesare decizii avand suport economic privind periodicitatea, metodologia si managementul inspectiilor periodice. Sectorizarea si debitele nocturne sunt prevazute traditional ca sectoare tinta cu pierderi de apa neraportate; introducerea metodei inregistratorului de zgomot ofera noi oportunitati pentru regandirea si imbunatatirea strategiei in acest domeniu.

4.3.2 Perioada necesara de reducere a pierderilor

Administrarea pierderilor de apa este o problema tehnica complexa cu durata de realizare mare (20 – 40 ani) si implica o multitudine de factori proprii fiecarui sistem dar si progresul tehnologic in domeniu.

In acest cadru se dezvolta conceptele urmatoare:

• abordarea sistemica;

• sustinerea;

• angajament pe termen lung.

Scaderea relevanta a pierderilor se poate realiza pe parcursul a multi ani de eforturi; cu cat se tinde catre niveluri mai scazute ale pierderilor, cu atat procesul devine mai dificil. Figura 4.4 arata o durata de 10 ani (1986 - 1996) pentru un oras german cu o reputatie tehnica de marca in managementul pierderilor pentru a atinge, reduceri importante in apa care nu aduce venituri.

In Anglia / Tara Galilor (figura 4.5), chiar cu obiective obligatorii impuse de o institutie independenta economic, celor mai multe companii le-au fost necesari 6 ani sa obtina nivelurile economice ale pierderilor.

In Malta, dupa ce in 1995-1996 a inceput un sever control al pierderilor, s-au impus obiective interimare pentru 8 ani in timp ce obiectivele finale urmeaza sa se atinga in 15 ani.



0

2

4

6

8

10

12

14

16

75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99

An

Apa

car

e nu

adu

ce v

enitu

ri: m

3 /Km

ad

uctiu

ne z

i

mii

mc/

zi

an

Figura 4-4. Reducerea cantitatii de apa care nu aduce venituri pentru un oras din Germania [3].

Figura 4-5. Nivelul pierderilor reale in Anglia si Tara Galilor.

4.4 Metode pentru gestionarea pierderilor reale de apa Exista un consens care apreciaza ca pierderile reale nu pot fi eliminate in intregime. Cel mai mic volum de apa tehnic realizabil pentru sistemele bine gestionate si bine



intretinute este reprezentat de pierderile reale anuale inevitabile (UARL), reprezentate de dreptunghiul mai mic in Figura 4.6. Valorile UARL specifice sistemului pot fi calculate utilizand metodologia bazata pe componente (17) propusa de Grupul de Lucru pentru Pierderi de Apa. Diferenta dintre UARL (drepunghiul mic) si pierderile curente anuale reale (CARL) reprezinta pierderi reale potential recuperabile.

Figura 4-6. Schema metodelor complementare ale managementului pierderilor reale [17].

Cea mai buna metoda pentru gestionarea pierderilor reale, altele decat in cazuri exceptionale, va consta dintr-o combinatie a celor patru activitati prezentate in Fig. 4.6, care este adecvata unui anumit sistem, la un anumit moment al evolutiei sale in timp. Este important ca activitatile sa fie desfasurate intr-o anumita secventa:

• optiunile managementului presiunii trebuie adoptate si implementate daca pot sa reduca frecventa unor pierderi noi;

• programele majore de detectare a pierderilor bazate pe achizitionarea echipamentelor si instruirea personalului pentru remedierea avariilor.

“Cea mai buna metoda” va fi influentata de productivitatea medie pe termen lung a personalului angajat de catre operatorul responsabil pentru exploatarea sistemului.

In aplicarea metodei internationale, nivelul pierderilor anuale reale inevitabile (UARL) reprezinta nivelul tehnic cel mai de jos care ar putea exista intr-un sistem de alimentare cu apa daca se aplica cu succes actualele BMPs (Best management Practices) pentru managementul scurgerilor. Calculul UARL este specific fiecarui sistem; Calculul considera variabile ce influenteaza cantitatea de scurgeri de apa existenta intr-o retea de distributie. Factorii includ lungimea conductelor, presiunea medie a apei, numarul de bransamente si lungimea medie a bransamentelor de la


Viteza si calitatea reparaţiilor

Managementul conductelor si achiziţiilor de bunuri: Selectare, instalare, reinnoire, inlocuire

Controlul activ al pierderilor

Pierderi reale potenţial

recuperabile

UARL



priza consumatorului la contorul consumatorului sau la limita proprietatii pentru sistemele care nu au contorizare.

Valorile numerice ale UARL se bazeaza pe date obtinute dintr-un numar mare de tari (Lambert et al, 1998)[18]. Valoarile UARL, date in tabelele 4.1 si 4.2 au fost obtinute prin analiza nocturna a debitului dupa ce toate scurgerile detectate si avariile au fost localizate si remediate (Bristol Water Service, 2001). Acestea sunt reprezentative pentru scurgerile minime ce raman in sistemele cu o buna functionare dupa ce controlul activ al scurgerilor a fost folosit cu succes.

Valorile componente includ cantitatile de scurgeri minime pentru scurgerile de fond, scurgerile raportate si cele neraportate (Lambert et al, 1998)[18]. Fiecare valoare componenta a cantitatii este atribuita aductiunilor sau conductelor, bransamentelor de la aductiune la camin sau bransamenteleor de la priza la apometrul consumatorului sau limita proprietatii. Pentru sistemele de alimentare cu apa din intreaga lume, un procent mare al volumului anual al pierderilor datorate scurgerilor apar pe bransamentele la consumator si nu pe aductiuni; Deasemenea, rolul nivelului presiunii asupra ratei scurgerilor a fost determinat pentru a fi un factor semnificativ asupra nivelului minim al scurgerilor ce poate fi atins. Varsta sistemului de alimentare cu apa nu constituie un factor in calculul UARL. Valorile ce apar in tabelul 4.1 si 4.2 pot fi recalculate in termeni de presiune ce sunt mai usor de aplicat pentru sistemele individuale. Valoarea calculata a UARL pentru orasul Philadelphia apare in tabelul 4.3 ca fiind 20.064 m3/zi pentru anul fiscal 2002. Aceasta reprezinta nivelul minim teoretic al scurgerilor care poate exista in oras daca s-ar pune in aplicare cu succes toate metodele posibile de reducere a scurgerilor.

Grupul IWA a introdus indicele de pierderi al infrastructurii (ILI) definit:

UARLCARLILI = (4.1)

unde:

CARL – reprezinta pierderile reale anuale (m3/an);

UARL – pierderile anuale inevitabile (m3/an)

ILI, definit ca un raport adimensional indica nivelul scurgerilor comparativ cu cel mai bun nivel ce se poate obtine cu tehnologia actuala pentru acel sistem. Dezvoltarea metodei s-a bazat pe date din peste 20 de tari pentru a testa siguranta indicatorului. Figura 4.7 (Brown et al, 2000) arata evolutia indicatorilor ILI pentru 34 de sisteme din intreaga lume, cu sapte sisteme din America de Nord (culoare inchisa).

Douasprezece sisteme operazeaza cu un indicator ILI mai mic de 2,0 sau cu un nivel al scurgerilor active mic care este de doua ori mai redus decat valoarea cea mai mica realizabila din punct de vedere tehnic. In schimb, sapte dintre sisteme se observa ca au valori ale indicatorului ILI mai mari de 8,0 sau scurgeri mai mari de patru ori decat valoarea cea mai mica realizabila din punct de vedere tehnic. Aceste sisteme au argumente – atat economic cat si din punct de vedere al mediului – de a urmari sa isi reduca nivelul relativ mare al pierderilor. Cel mai mare grup de sisteme de alimentare cu apa – cincisprezece in total – au valoari ale indicatorului ILI intre 2,0 si 8,0, reflectand un control al scurgerilor rezonabil, dar inca e necesar



1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33

0

2

4

6

8

1 0

1 2

1 4

N u m a ru l S is te m e lo r

Indi

cele

de

Scu

rger

e al

Infra

stru

ctur

ii

S is te m e d in A m e r ic a d e N o rd

sa se urmareasca reducerea lor. Aspectul economic este dominant in stabilirea valorii tinta a indicatorului ILI pentru operatorii de apa.

Figura 4-7. Indicele de pierderi al infrastructurii pentru sisteme internationale.



Tabel 4-1. Valori atribuite pentru calculul UARL prin metoda* [1] Componenta Infrastructurii

UM Scurgeri de fond (nedetectabile)

Scurgeri si avarii raportate Scurgeri si avarii neraportate

Conducte

l/km/zi/m de presiune

20 L/km/h 0.124 avarie/km/an la 12 m3/h ptr o durata de 3 zile

0.006 avarii/km/an la 6 m3/h ptr o durata de 50 de zile

Bransamente pana la robinetul de concesie

l/bransament/zi/m de presiune

1,25 L/bransament/h 2,25 scurgeri/1.000 bransamente/an la 1,6 m3/h

pentru o durata de 8 zile

0,75 scurgeri/1.000 bransamente la 1,6 m3/h pentru

o durata de 100 zile

Bransamente, lungime medie 15 m pana la apometru


0.50 L/bransament/ora 1,5 scurgeri/1.000 bransamente la 1,6 m3/h pentru

o durata de 9 zile

0,50 scurgeri/1.000 bransamente la 1,6 m3/h pentru

o durata de 101 zile *toate debitele sunt specificate la o presiune de 50 m; UARL – piereri reale anuale inevitabile; IWA – Asociatia Internationala a Apei; Sursa: Lambert et al, 1999; reprintat de Aqua, vol.48, cap.6, pag.. 227-237, cu permisiunea detinatorilor de drepturi de autor, IWA Pubishing 1999

Tabel 4-2. Valori specifice standard pentru calculul UARL*[1]

Componenta

Infrastructurii UM Scurgeri

de fond

Scurgeri si avarii raportate

Scurgeri si avarii neraportate

Total

UARL

Conducte l/km/zi/m de presiune

9.6 5.8 2.6 18.0



0.60 0.04 0.016 0.80

Bransamente pana la apometru


16.0 1.9 7.1 25.0

*toate debitele sunt specificate la o presiune de 50 m; UARL – piereri reale anuale inevitabile; IWA – Asociatia Internationala a Apei; Sursa: Lambert et al, 1999; reprintat de Aqua, vol.48, cap.6, pag.. 227-237, cu permisiunea detinatorilor de drepturi de autor, IWA Pubishing 1999



Tabel 4-3. Calculul UARL pentru sistemul de distributie a apei* Philadelphia [1].

Componenta

Infrastructurii UM Cantitate Rata unitara pentru

UARL Presiune medie UARL

(m3/zi)

Conducte l/km/zi/m de presiune

5.084 km de aductiune 18,0 l/km aductiune/zi/m

presiune

38,7 m 3.554



474.657 bransamente 0,80 L/bransament/zi/m

presiune

38,7 m 14.826

Bransamente, pana la apometru


(474.657)(3,66 m)/1.000 m/km

25,0 L/km/bransament/zi/m

presiune

38,7 m 20.064

*Calculul este pentru orasul Philadelphia, Pa. Anul fiscal 2002: 1 iulie 2001 – 30 iunie 2002; UARL – piereri reale anuale inevitabile; IWA – Asociatia Internationala a Apei;



4.4.1 – Indicatorul economic al pierderilor

Se defineste indicatorul economic al pierderilor notat ELI sub forma:

LIEIELI ×= (4.2)

unde:

EI – indice economic;

LI – indicator specific de pierderi reale [m3/km.an]

Indexul economic stabilit pe baze statistice are urmatoarele valori:

EI = 1.5; asigurarea apei potabile in sistem se realizeaza cu valoare economica incorporata: din sursa de suprafata, min. doua procese de tratare si pompare la 40 – 50 m col. H2O;

EI = 1; asigurarea apei potabile in sistem se realizeaza prin tratare (min. doua procese), alimentarea sistemului fiind asigurata gravitational;

EI = 0.5; asigurarea apei din sursa subterana fiind necesara doar dezinfectia si asigurarea presiunii gravitational.

Grupurile de lucru IWA continua activitatea pentru stabilirea celor mai bune tehnici pentru determinarea ELI. Studiul Evaluarea Pierderilor de Apa si Planificarea Strategiei de reducere a Pierderilor AWWARFD 2003 pune in evidenta:

• evaluarea indexului ELI trebuie sa ia in consideratie atat costurile pe termen scurt dar si costurile pe termen lung;

• fiecare sistem si operator se impune sa-si calculeze indexul ELI pe baza caracteristicilor si amprentei sistemului.

Asociatia Mondiala a Apei (IWA) prin grupul de lucru clasifica sistemele centralizate de alimentare cu apa in trei mari categorii dupa cum urmeaza:

1. Domeniu ILI = 1.0....3.0.

• resursele primare de apa ale sistemului sunt limitate;

• dezvoltarea resurselor primare necesita investitii majore si poate afecta mediul inconjurator;

• extinderea sistemului pentru acoperirea unor noi utilizatori este dificila;

1. Domeniu ILI = 3....5

• resursele de apa suficiente pentru a acoperi necesarul pe termen lung (perspectiva);

• capacitatea infrastructurii de alimentare cu apa existenta suficienta pentru a acoperi necesarul pe termen lung;

• resursele de apa pot fi achizitionate cu cheltuieli normale, suportabile pentru utilizatorii sistemului.

1. Domeniu ILI = 5....8

• resurse sigure, suficiente si disponibile;

• costul apei este redus si rata de incarcare pentru utilizator este mica;



Aceasta clasificare conduce la politici de infrastructura nonactive si se bazeaza in primul rand pe existenta suficientei resursei si nu stimuleaza operatorii sistemelor in eforturile de reducere a pierderilor reale in sistem.

Pentru stimularea operatorilor sistemelor de alimentare cu apa in vederea managementului activ al pierderilor, IWA a introdus un indicator care sa determine nivelul economic al pierderilor.

Studii intreprinse de Institutul Bancii Mondiale si WL Task Force – IWA au condus la propunerea unui sistem de criterii de performanta conform cu tabelul urmator [Water Loss, vol I, pag 155].

Tabel 4-4. Pierderi reale [l/bransament/zi]*

Nr. crt.

Categorii de performanta

ILI Presiunea medie in sistem (m)

10 20 30 40 50

Tari dezvoltate

1 A 1 – 2 < 50 < 75 < 100 < 125

2 B 2 – 4 50 – 100 75 – 150 100 – 200 125 – 250

3 C 4 – 8 100 – 200 150 – 300 200 – 400 250 – 500

4 D >8 > 200 > 300 > 400 > 500

Tari in curs de dezvoltare

5 A 1 – 4 < 50 < 100 < 150 < 200 < 250

6 B 4 – 8 50 – 100 100 – 200 150 – 300 200 – 400 250 - 500

7 C 8 – 16 100 – 200 200 – 400 300 – 600 400 – 800 500 – 1000

8 D >16 > 200 > 400 > 600 > 800 > 1000

* WBINRW Training Modul 6: Performance Indicators.

Acest concept a fost adoptat deja de catre Organismele Nationale ale Resurselor de Apa din Australia, Noua Zeelanda si Africa de Sud.

Interpretarea categoriilor de performanta este data sub forma urmatoare:

Categoria A – eforturi tehnice si financiare neeconomice pentru reducerea pierderilor;

Categoria B – sunt create posibilitati tehnice pentru dezvoltari viitoare pe baza reducerii pierderilor;

Categoria C – Managementul pierderilor este defectuos. Performantele pot fi tolerabile in situatiile unor resurse nelimitate;

Categoria D – Utilizarea foarte deficienta a resurselor. Indicatorii pun in evidenta: operare defectuoasa si conditiile unui sistem degradat.




Schimbari inimpactul presiunii tuturor nivelelor pierderilor reale

Viteza si calitatea reparatiilor

Controlul scurgerilor active

Managementul materialelor conductelor

SelectareInstalareIntretinereReabilitareInlocuire

Pierderi reale anualeinevitabile

Nivelul economical pierderilor reale

Volumul anual curent al pierderilor reale

4.4.2 Controlul pierderilor reale prin implementarea tehnologiei de administrare a scurgerilor active

Pierderile de apa creaza multe probleme, conducand indirect la necesitatea captarii, tratarii si a transportului a unor mari volume de apa pentru satisfacerea cererii consumatorilor. Deasemenea, este necesara energie suplimentara pentru alimentarea scurgerilor inutile. Se estimeaza ca operatorii de apa consuma intre 2 si 10% din puterea totala ce se foloseste iar energia poate reprezenta pana la 65% din bugetul operatorilor de apa (Crapeau, 2000; Pelli et al, 2000). In Statele Unite, operatorii de apa sunt cei mai mari utilizatori de energie, consumul estimat anual fiind de 75 miliarde kWh sau aproximativ 3% din energia electrica totala generata in tara (Von Sacken, 2001). Se estimeaza ca 5-10 miliarde kWh din energia generata in Statele Unite sa fie cheltuita anual pe apa ce se pierde sau aduce venituri. Controlul pierderilor de apa este un obiectiv esential in managementul energiei.

Scurgerile si avariile dese conduc la pierderi considerabile si cresc responsabilitatea operatorilor de apa. Acestea pot avea deasemenea un efect diferit asupra calitatii apei din sistemele de distributie deoarece acestea sunt o potentiala sursa de contaminare in timpul presiunii scazute sau in conditii de debit aspirat prin vacuum. Scurgerile adesea isi croiesc drum catre sistemele de colectare a apei meteorice sau a apei menajere si pot fi tratate la o statie de epurare – aceasta fiind o sursa suplimentara de costuri (19).

Figura 4-8. Abordarea cu patru-componente pentru controlul pierderilor reale



Terminologia managementului de scurgeri din Marea Britanie este diferita pentru scurgerile de apa raportate, neraportate si cele de fond. Avariile din aductiuni sunt cele mai recunoscute exemple de scurgeri raportate, care, din cauza naturii pagubelor pe care le cauzeaza, deobicei sunt raportate rapid. Oricum, scurgerile neraportate si cele de fond (cele mai mici scurgeri la imbinari si armaturi) scapa frecvent atentiei publicului si operatorilor de apa dar contabilizeaza volume mari de apa pierduta deoarece sunt nedetectabile pentru o perioada lunga de timp. Majoritatea operatorilor de apa iau masuri de remediere a scurgerilor raportate, dar multi dintre acestia nu efectueaza niciodata cercetari proprii pentru a gasi scurgerile neraportate.

Cele patru componente folosite in abordarea controlului scurgerilor reale, aratate in Figura 4.8 (McKenzie & Lambert, 1992) s-au dezvoltat ca un model pentru sistemele de apa cu scopul de a mentine un nivel mic al scurgerilor pe o perioada mare de timp. Graficul arata ca orice sistem are o anumita cantitate de scurgeri recuperabile ce pot fi reduse la valoarea ELI proprie cu o contributie corespunzatoare a celor patru componente de control.

O prioritizare a componentelor care actioneaza asupra atingerii obiectivului „pierderi reale inevitabile minime” (UARL) se impune.

Doua componente sunt direct corelate: controlul activ al pierderilor si managementul presiunii; aceasta pentru ca asupra acestor doua componente se poate actiona in timp real si in perioade scurte de timp;

Managementul materialelor conductelor reprezinta o actiune pe termen lung si este influentat de disponibilitatea tehnico-financiara a operatorului;

Viteza si calitatea reparatiilor poate fi influentata de configuratia urbana si de potentialul operatorului.

4.4.2.1 Controlul scurgerilor active (18)

Se realizeaza prin:

• inspectii si masuratori regulate a tuturor armaturilor de pe aductiune si a bransamentelor – monitorizarea scurgerilor;

• metode de modelare a scurgerilor inovative – modelul scurgerilor si estimarilor de fond (BABE) (25);

• contorizarea individuala pe zone de presiune;

• contorizarea – masurarea debitului total de intrare pe zi, saptamana sau luna;

• masuratori continue sau intermitente a debitului nocturn;

• masuratori pe perioade scurte de timp in orice moment al zilei;

• plasarea permanenta sau temporara a detectoarelor de scurgeri si inregistratoarelor automate.

4.4.2.2 Managementul presiunii

Acesta are la baza:



• modelarea presiunii folosind concepte aplicabile international cum sunt modelul cu zone de descarcare (FAVAD) variabile sau fixe (Lambert, 2001b; Mai, 1994),

• functionarea separata a zonelor de presiune configurate pe baza topologiei retelei de distributie,

• limitarea nivelelor de presiune maxima,

• reducerea presiunii pe timp de noapte unde este fezabil pentru a reduce pierderile din scurgerile de fond mici.

Cateva inovatii in structura existenta in Anglia si Tara Galilor ies in evidenta ca fiind deosebit de eficiente in reducerea pierderilor din scurgeri. Prin crearea DMAs (sectorizare retea) ce au un domeniu de marime de la cateva sute pana la cateva mii de tronsoane schemele de folosire a apei sunt monitorizate indeaproape pentru a deduce rata scurgerilor luand in considerare rata scurgerilor nocturne. Constatari importante ale Initiativei de Scurgeri Nationale au dus la dezvoltarea conceptelor de modelare a scurgerilor cum ar fi BABE, permitand dezvoltarea de software (McKenzie & Lambert, 1992) ce cuantifica diferite componente ale scurgerilor si folosirii apei in interiorul DMA. O mai buna intelegere a relatiei presiune-scurgeri a rezultat in dezvoltarea modelului FAVAD. Prin stabilirea DMAs si folosind tehnici de modelare a scurgerilor se furnizeaza operatorilor de apa o masurare cantitativa a scurgerilor. Cantitatea de scurgeri active dintr-un sistem poate intr-adevar sa fie masurata. Aceasta informatie este disponibila prin contributia metodei „de jos in sus” la monitorizarea apei, imbunatatind acuratetea si siguranta acelui document. Aceste masuratori de asemenea formeaza baza pentru scopurile de reducere a scurgerilor bazate pe DMA. Exista o flexibilitate in maniera in care sunt configurate DMAs astfel incat posibilele preocupari pentru restrictiile debitului de incendiu, vane inchise si asteptarile consumatorului sa poata fi administrate economic si in siguranta. Efectul scurgerilor a fost descoperit si inglobat ca strategie. Scurgerile lasate active pe perioade lungi de timp creaza volume de pierderi anuale mari. In sistemele cu o buna functionare din intreaga lume, cele mai mari volume anuale de pierderi reale apar din cauza perioadelor lungi de curgere, a scurgerilor mici si medii de pe bransamentele consumatorilor (Brown et al, 2000). Pentru a obtine un control al scurgerilor reusit, operatorii de apa trebuie sa fie eficienti in identificarea scurgerilor si in efectuarea reparatiilor. Secetele severe de la mijlocul anilor 90 au indemnat agentiile de reglementare din Marea Britanie sa instaureze o politica schimbata, initial ca o masura de siguranta, si apoi permanenta. Aceasta schimbare cere companiilor de apa sa efectueze repararea scurgerilor de pe bransamentele consumatorilor. Transferarea responsabilitatii pentru aceste reparatii companiilor de apa a avut succes in reducerea pierderilor din scurgeri prin reducerea perioadei lungi de curgere. In Statele Unite, multe sisteme conteaza pe consumatori sa repare scurgerile aparute in bransament, o practica de multe ori ineficienta ce ar trebui reevaluata.

Alta inovatie majora in managementul scurgerilor este teoria managementului presiunii. Proiectarea generala a sistemelor de alimentare cu apa necesita o presiune adecvata pentru a asigura un nivel de serviciu minim specificat. Oricum, s-a inteles acum ca anumite tipuri de scurgeri sunt foarte sensibile la presiune. Presiunea in exces – care nu este de fiecare data stabilita cu grija de operatorii sistemelor de apa – are un cost in termeni de scurgeri mai mari si o folosire inutila a energiei. Mai buna intelegere a variatiei presiunii dau operatorilor un mai mult



control in prevenirea avariilor si a conditiilor de debit invers, astfel prelungind timpul de viata al infrastructurii si garantand o calitate mai buna a sistemelor de distributie a apei. Controlul presiunii prin reducerea acesteia pe timp de noapte s-a dovedit a fi o tehnica deosebit de eficienta in reducerea scurgerilor de fond. Aceasta tehnica este o provocare pentru nivelele stabilite de conceptele invechite ale scurgerilor inevitabile.

Metodele de management al scurgerilor sunt acum recunoscute in multe parti ale lumii ca instrumente eficiente ce au fost aplicate cu succes pe o diversitate mare de sisteme de alimentare cu apa. Aceste metode au fost vazute ca BMP’s (BMP’s – „best management practices” – „cele mai bune metode de conducere”) pentru controlul pierderilor in sistemul de distributie al apei si sunt recomandate spre folosire de catre industria apei din America de Nord. Publicatiile de indrumare ce descriu detalii ale acestor metodologii sunt acum disponibile (Thornton et al, 2002; Alegre et al, 2000; McKenzie & Lambert, 1992).

4.4.3 Metode pentru controlul pierderilor aparente

Pierderile aparente au un efect financiar semnificativ asupra operatorilor si consumatorilor si compromit eforturile de a distinge cu siguranta consumul de apa de volumele de pierderi reale. Financiar, pierderile aparente reprezinta servicii furnizate fara recuperarea platii. Impactul economic pe termen scurt al pierderilor aparente este deobicei mult mai mare decat cel al pierderilor reale deoarece pierderile aparente apar la rata de vanzare cu amanuntul perceputa consumatorului, iar pierderile reale pe termen scurt apar la costul de productie marginal care este mai mic. Recuperarea pierderilor aparente ofera deobicei o amortizare mai rapida si necesita resurse noi pentru a fi implementata. Controlul pierderilor aparente deasemenea imbunatateste echitatea in colectarea de la consumator deoarece o parte din pierderile aparente apar cand unii consumatori activi nu sunt luati in considerare din neatentie in procesul de facturare. Consumatorii platitori efectiv subventioneaza acesti consumatori neplatitori, agravand tensiunile din jurul cresterii pretului apei. Pierderile aparente compromit siguranta in consumul de apa si clasificarea pierderilor reale. Multi operatori de apa extrag date despre consumatori din sistemele computerizate de facturare ce au fost stabilite pentru managementul operatiilor de facturare – o functie de calculare a costului. Din nefericire multor sisteme de facturare le lipseste controlul asupra masurarii apei, ce asigura reglarea costurilor necesare cu o facturare valida care sa nu deformeze datele reale ale consumului de apa. Unii operatori declanseaza reglari necesare costurilor facturate prin modificarea datelor consumului masurat la client pentru a obtine ajustarea corecta a costului. Multi specialisti din domeniul apei percep imprecizia masurarii la consumator ca pierderi unice pe hartie ce apar in sistemele de alimentare cu apa. Numerosi operatori au adoptat masuri in imbunatarirea contabilizarii prin inlocuirea contoarelor uzate si invechite sau a apometrelor mai mari.

Pierderile aparente au o serie de componente care includ:

- imprecizia contorizarii la client datorita uzurii contoarului, functionarii necorespunztoare sau prin folosirea unui tip de apometru impropriu sau de o marime nepotrivita; montaj defectuos!



Managementul contorizarii la consumator: Selectare sigura, Instalare, testaresi rotatia contoarelor consumatorilor

Politica si aplicarea:folosirea neautorizata siimpunerea penalitatilor

Controlul contabilizarii apei:ptr asigurarea ca toti utilizatoriisunt monitorizati si facturati, siintegritatea datelor de folosirea apei este in siguranta

Controlul datelor prelucrate manual:proceduri si verificaripentru minimalizareaerorilor in transferul de date si functiile de analiza

Volum depierderi aparente anuale inevitabile

Nivelul economical pierderilor aparente

Volumul anual curental pierderilor aparente

- erorile de transfer a datelor referitoare la consumul masurat la client intr-o baza de date sau sistem de facturare;

- erori in analiza datelor, incluzand estimarile slabe a apei necontorizate;

- calculul deficitar;

- toate formele de consum neautorizat, incluzand contorizarea sau falsificarea citirii contoarului, folosirea ilegala a hidrantilor de incendiu, introducerea de robinete neautorizate in conductele de serviciu sau rebransarea neautorizata dupa o debransare facuta anterior de catre furnizorul de apa;

- politica inexistenta sau invechita, incluzand practicile des folosite de necontorizare, permiterea folosirii fara restrictii a hidrantilor de incendiu, lipsa aplicarii statutelor existente, lipsa promovarii valorii apei.

Similar pierderilor reale, o abordare cu patru componente de control a pierderilor aparente este prezentata in figura 4.9. Notiunea de nivel al scurgerilor aparente actual, economic sau inevitabil existenta pentru orice sistem de alimentare cu apa urmeaza aceeasi logica ca si pentru pierderile reale.

Figura 4-9. Reprezentarea componentelor pentru controlul pierderilor aparente



Abordarea cu patru componente ghideaza operatorul de apa pentru a determina existenta celor mai mari cantitati de pierderi aparente si ofera interventii disponibile pentru o reducere generala a acestora la un nivel economic corespunzator. Natura interventiilor necesare controlului pierderilor aparente in sistemele de alimentare cu apa se pot compara cu politicile si controalele ce sunt folosite in calculele financiare din intreaga lume. Abordarea data in figura 4.9 este un cadru ce poate ghida specialistii din domeniul apei in lansarea programelor de reducere a pierderilor aparente.

4.5 Conceptul analizei pe componente (BABE) 4.5.1 Analiza pe componente a pierderilor reale anuale

In perioada primilor ani ai Initiativei Nationale pentru Controlul Pierderilor din Marea Britanie, a devenit evident Grupului de Lucru ca desi concluziile initiale ale diferitelor grupuri de cercetare asupra balantei apei, debitelor nocturne, relatiilor presiune-pierderi, pierderi la consumatori – pareau rezonabile in abordarea individuala, au produs contradictii semnificative intr-o abordare globala.

S-a incercat stabilirea unui model conceptual al componentelor pierderilor reale anuale, si al parametrilor care le influenteaza. Acest concept, bazat pe principiile internationale, a fost denumit “Bursts and Background Estimation” – BABE (26, 27).

Avariile care genereaza pierderile reale au fost alocate conceptual catre infrastructura si catre trei categorii de pierderi:

• pierderi de fond, scurgeri in pamant: debite prea mici pentru a fi detectate, daca avariile sunt ascunse;

• pierderi raportate: in mod obisnuit debite insemnate, de scurta durata;

• pierderi neraportate: debite medii, durata fiind functie de metoda de control activ al pierderilor.

Tabel 4-5. Analiza pe Componente a Pierderilor Reale Anuale.

Scurgeri in

pamant

Pierderi din

Scurgeri Raportate

Pierderi din Scurgeri Neraportate

Aductiuni de transport x x x

Rezervoare de stocare x x x

Conducte de distributie x x x

Bransamente x x x

In Analiza pe Componente, volumele anuale pierdute din diferite tipuri de avarii sunt calculate din primele principii si din studiile stabilite de campurilor specifice.

Valorile normale pentru scurgerile in pamant sunt calculate din masuratorile debitului nocturn in sectoare mici dupa ce toate avariile detectabile au fost reparate. Valorile initiale obtinute in Marea Britanie in 1994 au fost urmate de valori la 50 m presiune in coloana 2, tabelul 4.6 al lucrarii AQUA (17), care sunt aratate in



tabelul 4.6. Pierderile in pamant sunt foarte sensibile la schimbarile in presiune. Toate testele efectuate pana in prezent sugereaza ca acestea au directii de scurgere pe suprafete variabile, chiar si conductele de metal, pentru care debitul variaza cu presiunea la puterea 1,5. Aceasta se poate datora cel putin partial schimbarilor rapide ale coeficientilor de descarcare cu numarul lui Reynolds pentru miscare laminara (10).

Tabel 4-6. Componente ale Pierderilor in Pamant la 50 m col. H2O, presiune pentru infrastructura in conditii bune [17].

Nr.crt. Componente Infrastructura Scurgeri in pamant (nedetectabile)

1 Aductiuni 20 litri/km de aductiune/h*

2 Bransamente pana la Marginea Strazilor 1.25 litri/bransament/h*

3 Bransamente dupa Marginea Strazilor 33 litri/km de conducta/h*

Estimarile pierderilor reale anuale din avariile raportate si neraportate sunt calculate folosind coeficienti, debite caracteristice (cu presiuni diferite - valori N1 dependente pentru diferite materiale de conducte), si durate medii (clasificate in Constientizare, Localizare si durata Reparatie, pentru a modela standardul serviciilor si politica pentru Serviciul Public).

Insumarea componentelor in m3/an calculate poate fi apoi comparata cu volumul anual al pierderilor reale, obtinut din balanta de apa. Cand rezultatele celor doua estimari ale pierderilor reale anuale sunt comparabile, modelul BABE poate fi folosit pentru calculul actiunilor Managementului Pierderilor, independent sau in combinatii (18):

• schimbari in metoda controlului activ al avariilor (influenteaza timpul de „constientizare / localizare” pentru scurgerile neraportate);

• schimbari in standardul serviciilor pentru timpul necesar reparatiilor (influenteaza timpul necesar „reparatiei” pierderilor raportate si neraportate);

• schimbari ale presiunii de functionare in sistemul de distributie (influenteaza debitele tuturor pierderilor existente - in pamant, raportate si neraportate - si frecventa avariilor noi raportate si neraportate);

• inlocuirea infrastructurii - influenteaza avariile care dau numai scurgeri in pamant si frecventa avariilor noi pe retea si bransamente.

4.5.2 Analiza pe componente a debitelor nocturne

Tehnicile de analiza pe componente au fost de asemenea aplicate cu succes in analiza debitelor nocturne. Figura 4.10 arata cum debitul minim nocturn poate fi considerat ca o serie a componentelor, fiecare cu o presiune diferita: relatii de scurgere.



0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

00 la 01 01 la 02 02 la 03 03 la 04 04 la 05 05 la 06 06 la 07

Pres

iune

a m

edie

(m)

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

Deb

it in

fluen

t (m

3 /h)

Utilizare neobisnuită pe timp de noapte

N = 0.5

Pierderi in sol N = 1.5 (Zone variabile)Un multiplu al valorilor indicate de IWA pentru infrastructură în bună stare

Consum fixat pe timp de noapte N = 0 (peste 1 oră, 03 la 04)

Pierderi in avarii N = 0.5 (Conducte metalice) sau N = 1.5 (Conducte

ne-metalice)

Presiunea iniţială medie pe timp de noapte, P

Figura 4-10. Analiza pe Componente a Debitului Nocturn Minim.

Aceasta abordare poate fi folosita pentru:

• identificarea pierderilor in exces din avarii (potential detectabile) intr-un sector

• predictia efectelor si beneficiilor: costul schimbarii presiunii

• punctul de pornire pentru calculele ‘cap-coada’ ale Pierderilor Reale

In majoritatea sistemelor, presiunea nu este constanta, astfel incat debitele din avarii vor fi variabile in 24 ore. Nu se poate presupune ca debitele din avarii pe o perioada de 24 de ore in m3/zi sunt de 24 de ori debitul minim nocturn in m3/ora. Trebuie calculat un ‘Factor Zi-Noapte’ pentru fiecare sistem.

Pentru sistemele gravitationale, (Figura 4.11), unde presiunea pe timp de noapte este mai mare decat presiunea din timpul zilei, factorul Noapte-Zi (FNZ) va fi mai mic de 24 ore/zi; valori ale FNZ mai mici de 12 pot aparea in sistemele cu presiune scazuta.

Acolo unde presiunea nocturna este mai mica decat presiunea pe timpul zilei, cum se poate intampla in sistemele cu pompare, sau sistemele cu presiune asigurata prin control al timpului sau modularea debitului, FNZ poate depasi 24 ore/zi.

Analiza pe Componente bazata pe conceptele BABE a fost folosita cu succes pe plan international pentru o gama larga de aplicatii practice de management al pierderilor.



0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

00 la 01

01 la 02

02 la 03

03 la 04

04 la 05

05 la 06

06 la 07

07la08

08la09

09la10

10la11

11la12

12la13

13la14

14la

15

15la16

16la17

17la18

18la19

19 la20

20 la 21

21 la 22

22 la 23

23 la 24

Timp (intervale de o oră)

Pres

iune

a m

edie

(m)

0

20

40

60

80

100

120

140

Deb

it in

fluen

t, (m

3 /h)

Pierderi in sistemul de distributie şisistemul de conducte al

consumatorului pe timp de noapte

Utilizare consumatori pe timp de noapteDebit

minim pe timp de noapte

Presiune medie

Debit influent

Utilizare consumatori

Figura 4-11. Rata pierderilor variaza de-a lungul a 24 de ore in functie de presiunea medie.

4.6 Evaluarea pierderilor de apa din punct de vedere economic Exista metode diferite in care poate fi definit Nivelul Economic al Pierderilor. Raportul OFWAT pentru 2000-2001 (28) defineste Nivelul Economic al Pierderilor ca: „Nivelul avariilor (scurgerilor) la care ar costa mai mult elementele pentru reducerea in continuare a pierderilor de apa decat apa pierduta”.

Cele patru activitati principale pentru reducerea avariilor (Figura 4.6) pot fi divizate in scenarii pe termen scurt, mediu si lung, astfel:

• imbunatatirea vitezei si calitatii reparatiilor poate fi implementata pe termen scurt.

• recuperarea restantelor avariilor neraportate - primul pas intr-o politica de control activ al pierderilor - poate de asemenea sa fie implementata pe termen scurt.

• managementul de fond al presiunii; de obicei necesita sectorizari suplimentare ale retelei; metodele mai avanste de control al pierderilor active sunt bazate pe contorizarea debitelor nocturne; acestea pot fi implementate pe termen mediu.

• inlocuirea infrastructurii este o activitate pe termen lung.



Cos

tul m

ediu

al

inte

rvenţie

i (£

/an)

0

2000

4000

6000

8000

10000

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Nivelul pierderilor m3/zi

Nivel de bază

Fiecare 36 luni

Fiecare 24 luni

Fiecare 12 luni

Fiecare 6 luni

(Pierderi în pământ şi avarii raportate)

Avarii neraportate

Cand se fixeaza obiective pe termen scurt este necesar:

• scopurile trebuie sa identifice daca exista restante ale avariilor din anii anteriori;

• frecventa pierderilor noi si conditia infrastructurii sunt stabilite efectiv pentru infrastructura actuala si managementul presiunii;

• factorul care poate fi variat este forta de munca disponibila pentru a reduce timpul reparatiilor si timpului de constientizare/localizare pentru avariile neraportate.

Cand se stabilesc obiectivele pe termen mediu/lung, scopul reducerii scurgerilor este mai amplu deoarece:

• sectoarele mai mici pot fi create pentru a facilita managementul presiunii si pentru a permite masurarea debitului nocturn pentru a reduce timpul de constientizare a avariilor neraportate;

• presiunea poate fi administrata pentru a reduce debitele pierderilor si frecventa avariilor noi;

• frecventa avariilor noi si pierderile in pamant pot fi reduse prin imbunatatirea infrastructurii.

Elementele economice ale diferitelor tipuri de control activ al avariilor pot fi calculate folosind teoria economica clasica „Curbele Costurilor Totale” sau (mai recent) prin folosirea „Interventiei Economice”.

„Curbele Costului Total” sunt obtinute din prima definitie a relatiei dintre nivelul pierderilor si costul mediu anual al pierderilor. Exemplul din figura 4.12a este pentru o politica de masurare regulata (cand toate restantele din anul precedent au fost indepartate). Frecventele alternative de interventie sunt folosite pentru a construi curba.

In figura 4.13, costurile anuale ale pierderii de apa se adauga ca o linie dreapta care creste; curba costului total este obtinuta prin insumarea celor doua curbe de cost. Nivelul economic al pierderilor corespunde punctului de minim al curbei costului total – acest punct de minim apare cand panta pozitiva a liniei „costului apei pierdute” egaleaza panta negativa a curbei „costului controlului activ al scurgerilor”.

Figura 4-12. Graficul nivelului pierderilor medii fata de costul interventiilor anuale pentru frecvente diferite ale masuratorilor regulate.



0

10

20

30

40

50

0 10.000 20.000 30.000

Nivelul economic al pierderilor (m3/zi)

Cos

tul l

imită

al a

pei (

p/m

3 )

Costuri ALC

Nivel de bază

Cost marginal

Date

Daca o ecuatie corespunzatoare este derivata pentru curba „costului controlului activ al pierderilor”, aceasta poate fi diferentiata pentru a obtine graficul costurilor limita ale apei fata de curba nivelului economic al pierderilor aratat in Figura 4.14.

Figura 4-13. Curba costului total pentru masuratori regulate la diferite frecvente (ALC – activitati pentru controlul pierderilor).

Figura 4-14. Costul marginal al apei fata de nivelul economic al pierderilor, masurari regulate

ALC – costul controlului activ al pierderilor.

C

ost a

nual

(£/a

n)

0

2000

4000

6000

8000

10000

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Nivelul pierderilor m3/zi

Cost ALC Cost Total

Costul apei pierdute



Ian Feb Mar Apr Mai Iun Iul Aug Sep Oct Nov Dec Luna

Val

ori t

otal

izat

e al

e pi

erde

rilor

de

apă

în

exce

s, £

Costul unei intervenţii

Timpul intervenţiei economice - când cele două valori sunt egale

4.6.1 Conceptul de interventie economica

O abordare mai simpla pentru interventia economica (18), adecvata in special pentru sistemele mici, sau pentru sectoare ale sistemelor mari unde rata de crestere a pierderilor este foarte variabila. In aceasta abordare, este stabilit un nivel de baza al pierderilor dupa o inspectare intensa de detectare a pierderilor si reparatia lor iar volumele saptamanale sau lunare ale pierderilor sunt calculate (Figura 4.15). Acestea sunt apoi convertite in bani utilizand costurile limita adecvate (variind sezonier, daca este cazul). Timpul economic al interventiei se inregistreaza cand costul interventiei al pierderii in exces este egal cu costul interventiei (Figura 4.16).

Figura 4-15. Definirea volumelor lunare ale pierderilor reale in exces dupa o interventie.

Figura 4-16. Timpul interventiei economice apare cand costul total in exces egaleaza costul unei interventii.

Ian Feb Mar Apr Mai Iun Iul Aug Sep Oct Nov Dec Luna

Vol

um lu

nar a

l pie

rder

ilor

Nivel de baza al pierderirilor

Volume lunare în exces ale pierderilor



Aceasta abordare incepe acum sa genereze interese semnificative intre Serviciul Public de Apa si consultanti. Cea mai avansata aplicatie bazata pe debitele nocturne este in prezent folosita de Corporatia Serviciilor de Apa din Malta (4).

Costurile caracteristice de investitie pentru reducerea pierderilor cu 1000 m3/zi, bazate pe experienta din Anglia si Tara Galilor la mijlocul anilor 1990’, au fost:

Mii Euro

Controlului activ al scurgerilor pentru a elimina restantele 30 la 100

Intensitate marita in desfasurarea controlului activ avariilor 60 la 630

Reducere 5% la Presiunea Medie 120 la 200

Sectorizari suplimentare si contorizari pe cartiere 120 la 240

Retele/service de inlocuiri (propus) 630 la 1260

Retele/service de inlocuiri (acoperit) 1260 la 6300

Testele de senzitivitate ale parametrilor corespunzatori au fost efectuate folosind un soft corespunzator.

4.7 Indicatori de performanta Raportul de Mediu Nr. 19 al Agentiei Europene de Mediu‚ „Sprijinirea folosirii apei in Europa”: Partea 2: „Managementul Cererii”(29) rezuma problemele cauzate de folosirea unui domeniu larg al Indicatorilor de Performanta pentru apa care nu aduce venituri si pierderilor reale.

„Manualul celor Mai Bune Tehnici” elaborat de IWA pentru Indicatorii de Performanta (1) contine 133 de Indicatori de Performanta diferiti pentru diferite functiuni - Resurse de Apa, Personal, Fizic, Operare, Calitatea serviciilor, Indicatori Financiari. Fiecare functiune poate de asemenea avea cateva Niveluri de Indicatori, in functie de importanta lor ca instrumente de management. Nivelul 1 (baza) PIs prevede o evaluare generala de management asupra eficientei.

Recomandat pentru „Cea Mai Buna Tehnica” Indicatorul de Performanta Nivel I pentru Managementul de functionare al pierderilor reale specifica:

• procentul din volumul de intrare este puternic influentat de consum si schimbari in consum, facandu-l neconvenabil acestui scop;

• „contul pe factura” sau „pe proprietate” nu ar trebui folosit, ca mai multe bransamente pe proprietate facturate, cu toate ca exista doar un bransament cu potential de pierdere.

• optiunea „pe bransament” sau „pe km de aductiune” ca un coeficient de gradare functie de densitatea bransamentelor pentru sistemul luat in considerare.

Figura 4.17 arata acest proces de selectare pentru Indicatorul de performanta IWA sub forma unei diagrame de decizie. Cum majoritatea sistemelor de distributie au o densitate de bransamente mai mare de 20 bransamente/km de conducta‚ expresia „pe bransamente” trebuie logic sa devina Indicatorul de performanta de baza operational predominant pentru pierderile reale in viitor.



0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8

0 20 40 60 80 100 120 Densitatea branşamentelor pe km de conductă

UA

RL

în l/

branşa

m./z

i/m c

ol.a

pa

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

UA

RL

în m

3 /km

/zi/m

col

.apa

UARL în l/branşament/zi/m presiune UARL in m3/km de conductă/zi/m presiune

Se specifică:Numărul de branşamente (Nb)Lungimea conductelor (km)

Se calculează:Densitatea branşamentelor/km:DC = Nc/Lm

Utilizare m3/km conductă/zi ca IP Pierderi reale Nivel I

DC < 20 Branşam/km? DaUtilizare litri/branşament/zi ca IP Pierderi reale Nivel I

Nu

Figura 4-17. Determinarea Indicatorului de performanta nivelul I pentru managementul operational al pierderilor reale.

Chiar daca in prezent este o practica curenta in diverse tari ale Europei utilizarea expresiei „pe km de aductiune” mai degraba decat a expresiei „pe bransament”, cea dintai exprima mai fidel densitatea bransamentelor decat cea din urma. Aceasta este demonstrata in figura 4.18. Pierderile reale anuale inevitabile UARL in litri/bransament/zi/metru de presiune sunt mai putin influentate de densitatea bransamentelor decat UARL in m3/km de conducte/zi/metru de presiune. Acest lucru este explicit recunoscut in noul standard german DVGW, unde „obiectivele” in m3/km/ora se refera la 3 domenii de densitati de bransamente, chiar peste domeniul restrins de la 20 pana la 60 de bransamente pe km de conducte.

Figura 4-18. Pierderile reale anuale inevitabile functie de densitatea bransamentelor, pentru contorizarea clientilor la limita proprietatii (la strada).



0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

l/bra

nsam

ent/z

i

T1T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T20 T21 T22 T23 T24 T25 T26 T27

Toate sistemele din datele internationale IWA au densitatea bransamentelor mai mare de 20/km de conducta, deci unitatea de masura preferata a IWA este „l/bransament/zi”. Figura 4.19 arata valorile pierderilor reale pentru o serie de sisteme de alimentare cu apa din intreaga lume [17].

Figura 4-19. Pierderi Reale in litri/bransament/zi pentru sistemele analizate de IWA [17].

Nivelul I al indicatorilor de performanta „pe bransament” si „pe km de conducta” prevad comparatii de baza ale performantei in gestionarea pierderilor reale, dar acestea sunt influentate de diferente in densitatea bransamentelor, localizarea contorului la client si presiunea medie. Indicatorii de performanta Nivelul 3 (detaliat) include detalii specifice.

Indicatorul de performanta Nivelul III pentru managementul operational al pierderilor reale este Indexul pierderilor in infrastructura (ILI), care este raportul pierderilor reale anuale curente (CARL) la pierderile anuale reale inevitabile (UARL), (Figura 4.20). Baza calculului UARL [17] face posibila admiterea pentru lungimi de aductiuni, numar de bransamente, localizarea contoarelor la client si presiunea operationala medie. ILI masoara cat de eficiente sunt administrate cele trei activitati de infrastructura din figura 4.10 - viteza si calitatea reparatiilor, controlul activ al avariilor si materialele conductelor, la presiunea reala de functionare.

Figura 4.20 prezinta valorile calculate ale ILI pentru datele internationale. Valorile apropiate de 1.0 reprezinta managementul tehnic optim al pierderilor reale din infrastructura, la presiunea de operare actuala.



Figura 4-20. Indexul de pierderi (ILI) in infrastructura pentru datele internationale.

In Europa se raporteaza:

• serviciul Public de Apa din Olanda arata valori ale ILI foarte apropiate de 1.0 datorita metodelor bune in instalarea conductelor de inalta calitate si a armaturilor in locatiile bine selectate.

• tintele obligatorii in Anglia si Tara Galilor indica valori ale ILI in domeniul de la 1 la 2, unele Companii cu apa mai ieftina au valori ale ILI in domeniul de la 2 la 3.

• orasele germane avand contorizari ale debitelor nocturne raporteaza valori ale ILI in domeniul 1,5 la 2,5.

• orasele vechi cu populatie densa din Belgia, Grecia, Italia, Portugalia si Spania care nu opereaza controlul activ al pierderilor prezinta valori ale ILI in domeniul 3 la 8; acest domeniu este larg deoarece utilizarea procentuala ca indicator de performanta a favorizat exagerat astfel de situatii in trecut, ascunzand efectiv adevarata performanta (care ar trebui sa fie capabila de imbunatatire pe termen lung)

4.7.1 Exprimarea pierderilor

Grupurile tehnice din Germania (DVGW) si Marea Britanie au atras atentia asupra influentei exagerate a consumului si schimbarilor in consum, cand pierderile de apa sunt exprimate ca procent ale volumului intrat in sistem. Institutia de Reglementare Economica (OFWAT) din Marea Britanie si Biroul Standardelor din Africa de Sud au decis recent impotriva continuarii folosirii procentelor pentru a face comparatii ale performantelor pierderilor reale, punct de vedere aprobat prin raportul IWA – „Cea mai buna Tehnica”(1).

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12

1

3 5 7 911 13 15 17 19 21 23 25 27

Indi

cele

de

pier

dere

în in

fras

truct

ură

(ILI

)

SISTEME



Influenta exagerata a consumului si a schimbarilor in consum, este demonstrata in figura 4.21. Axa-X arata consumul pe bransament pe zi, variind de la 250 l/bransament/zi (Malta) la peste 8000 l/bransament/zi (Singapore). Curba reprezinta pierderi reale de 200 litri/bransament/zi (media datelor internationale).

Depinzand de consumul pe bransament, acelasi volum al pierderilor reale, exprimat in %, poate fi variabil de la 44% la 2,4%. Cand consumul scade, sezonier sau anual, sau datorita masurilor de management cerute, procentul pierderilor reale creste chiar daca volumul acestora ramane neschimbat. Cand consumul creste, apare efectul contrar.

Figura 4-21. Influenta consumului asupra pierderilor reale exprimate ca procent din volumului intrare in sistem.

Exista de asemenea probleme de interpretare a procentului pierderilor reale in situatiile de alimentare intermitenta si controlul tintelor viitoare pentru pierderile reale stabilite in procente.

Din cauza acestor influente majore, Grupul de lucru IWA pentru Indicatori de performanta stabileste ca exprimarea pierderilor reale ca procent din volumului de intrare in sistem nu este un Indicator de Performanta adecvat pentru managementul operational al pierderilor reale.

Volumul apei care nu aduce venituri, exprimat ca procent din volumul intrat in sistem, a fost retinut de IWA ca un Indicator de performanta financiar „apa care nu aduce venituri” (figura 4.6) de baza, (Nivelul 1), dar a fost de asemenea propusa o masura imbunatatita – Apa care nu aduce venituri % din valoare - a fost de asemenea propus ca un Indicator de performanta financiar detaliat (Nivel 3). Aceasta tine cont de faptul ca diferite componente ale apei care nu aduce venituri pot avea valori diferite, pe m3.

0 5

10 15 20 25 30 35 40 45 50

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000

Pier

deri

le r

eale

exp

rim

ate

ca

% d

in v

olum

ul in

trat

in si

stem

Pierderi reale de 200 l/branşament/zi

Anglia & Ţara Galilor

Singapore California

Oraşe germane şi japoneze

Oraşe nordice

Australia

Malta (Gozo)

Consum mediu (dm3/bransament,zi)



4.8 Evaluarea proiectelor de management al pierderilor de apa Sectiunea anterioara a abordat o sinteza de ansamblu a conceptelor ce au fost dezvoltate si testate in ultimii 10 ani de grupul de lucru IWA pentru o mai buna intelegere a:

• componentelor pierderilor reale si a parametrilor care le influenteaza;

• presiune: relatii ale pierderilor;

• „metoda cea mai buna” pentru calculul pierderilor reale;

• „metoda cea mai buna” pentru alegerea Indicatorilor de Performanta.

Multe proiecte de management al pierderilor de apa in care se utilizeaza fonduri externe sunt initiate deoarece s-a ajuns in situatia in care „trebuie facut ceva”. Problemele caracteristice sunt determinate de alimentarea intermitenta, presiunea inadecvata, contorizarea ineficienta, nefunctionarea contorilor de alimentare, infrastructura deteriorata, reparatiile inadecvate. O verificare de rutina pentru evaluarea initiala a proiectului trebuie sa includa:

• cunoastere in detaliu a regimului de operare din punct de vedere al presiunii, incluzand orice tendinte anormale, alimentare intermitenta si presiunea medie;

• disponibilitate si lipsuri ale datelor referitoare la cantitatile de apa injectate in sistem;

• statistici referitoare la retele: lungime, diametre, materiale, varsta, frecventa reparatilor;

• statistici referitoare la bransamente: numar, marimi si materiale, varsta si frecventa reparatilor

• service-ul rezervoarelor de inmagazinare;

• contorizarea clientilor: localizare tipica, tipuri si clase, varsta, politica de inlocuire, estimarea mediei de supra sau sub-inregistrare;

• sursa datelor de consum contorizate;

• o lista a tipurilor de autorizari a consumului necontorizat, cu estimari brute;

• o lista a tipurilor de neautorizari (ilegal) folosite, cu estimari brute;

• politica de control a pierderilor active (daca exista) si datele asociate;

• elaborare Balanta de Apa in vederea estimarii Volumului de apa care nu produce venituri, Pierderi Aparente si Pierderi Reale;

• calculul UARL si ILI, pentru a identifica marimea intervalului de imbunatatiri.

Proiectele de management al pierderilor de apa trebuie sa cuprinda:

1. Cunoasterea situatiei existente a retelei de distributie:

• lungimi, diametre, materiale, varsta;

• bransamente/tipuri de consumatori, lungimi, diametre, materiale;



• situatia contorizarii: asociatii de locatari, case, agenti economici, institutii publice;

• configuratia si programul de operare al sectoarelor retelei de distributie.

2. Volume, cantitati de apa vehiculata in sistem:

• masuratori volume injectate;

• balanta de apa la zi si evolutia in ultimii 5 – 10 ani;

• masuratori volume de apa efluente din sistem – influent in statia de epurare;

3. Componentele apei pierdute

• erori de masurare la apometre prin determinari "in situ";

• analiza avariilor pe conducte/ bransamente/ pe tipuri de material;

• interpretare prin calcul volume pierdute prin avarii;

• analiza stare materiale.

4. Presiunile in sistem:

• inregistrari de presiune/ variatia acesteia pe sectoare;

• plan de reducere a presiunilor sau mentinerea cvasi-constanta din punct de vedere al dotarilor statiilor de pompare, camine nodale cu vane actionate electric;

• schimbarea conceptului de asigurare a presiunii:

o ≤ p – 10 m CA;

o ≤ p + 4 – 20 m CA;

o > p+4 – statie de hidrofor la fiecare scara;

STUDII SI CERCETARI PRIVIND PIERDERILE DE APA IN RETELELE DE DISTRIBUTIE CAPITOLUL 5. ANALIZA PIERDERILOR IN RETEAUA DE DISTRIBUTIE DIN MUN. IASI


5 ANALIZA PIERDERILOR IN RETEAUA DE DISTRIBUTIE DIN MUNICIPIUL IASI. STUDIU DE CAZ

5.1 Alimentarea cu apa a municipiului Iasi Sistemul de alimentare cu apa a municipiului Iasi s-a dezvoltat in peste 100 ani prin:

• constructia captarii dren Timisesti si aductiunea Timisesti – Iasi pusa in functiune in perioada 1908 – 1911;

• dezvoltarea captarii din sursa Prut - Tutora si statiile de tratare Sorogari si Chirita in 1957;

• dezvoltarea sistemului de rezervoare si aductiuni, odata cu dezvoltarea municipiului.

Municipiul Iasi a evoluat urbanistic de la 75.229 locuitori in 1912 la 306.561 locuitori in prezent.

Actualmente din cei 306.561 locuitori ai municipiului Iasi, 256.448 (83.6%) locuitori sunt asigurati cu serviciul de alimentare cu apa centralizat.

5.2 Distributia apei potabile in municipiul Iasi 5.2.1 Configuratia retelei de distributie

Reteaua de distributie in lungime de 467.3 km este formata din:

• conducte magistrale (artere) Dn> 300 mm; L = 106 km;

• retea secundara Dn = 100 – 300 mm; L = 213 km.

• conducte de serviciu Dn < 100 mm; L = 149 km;

In tabelul 5.1. este data lungimea retelei de distributie pe tipuri de retea.

Tabel 5-1. Retea de distributie municipiul Iasi – tipuri retea.

Nr.crt. Tip retea Lungime (km) Dn (mm)

1 Retea secundara 212670 100 - 300

2 Conducte de serviciu 148.881 50 - 100

3 Retea magistrala 105812 300 - 800

TOTAL 467363

In figurile si tabelele urmatoare sunt prezentate detalii privind componenta retelei de distributie din municipiul Iasi.

Figura 5.1 prezinta o schema a retelei de artere din municipiul Iasi.



GM 40645GM 40646GM 40647GM 40648GM 40469

Dn.700 Dn.600normal inchisa

deschisa Dn.1.000 Independentei Tg.Cucu

Banca Agr.Dn.800 normal inchisa

Dn.600

Dn.400-Bd.St.cel MareGM 40565 Dn.600GM 40566 Bd.T.V.

Dn.700Spre cart.Dacia

Sf.LazarDn.1.000

Pod Cerna

Pod T.V.Riul Bahlui

Cartier Cartier GalataMircea cel Batrin GM 40644

GM Pod Metalurg Pod Sf.Ion

Bd.N.Iorga-Dn.600

Spre Tomesti

CUG

Cart. Al. cel Bun

Spre Tomesti

Anexa A.4.1Schema de transport a apei potabile in municipiul Iasi

Ø>400

ZONA 1

ZONA 2

Cartier Pacurarinormal inchisa

Spre cart. Pacurari

Spre zona ind. Spre zona ind.

Podul de piatraPodu Ros

ZONA 3

Spre zona ind.

StatiaPacurari

Statia Aurora

Statia Mijlociu

Rez.Breazu

Complex Chirita

Complex Sorogari

Statia Creanga

Lac Chirita

Primaria

Figure 5-1. Retea de artere – municipiul Iasi.



In tabelul 5.2 sunt date tipurile de armaturi si numarul acestora in reteaua de distributie a municipiului Iasi.

Tabel 5-2. Tipuri de vane existente in reteaua de distributie.

Nr.crt. Tip vana Numar

1 Vana sertar - CO 2088

2 Vana tip fluture 155

3 Vana ventil 58

4 Vana sertar CP 2

TOTAL 2303

Capacitatea totala de inmagazinare a apei in municipiul Iasi este de 105.000 m3. Operatorul APAVITAL Iasi avand in exploatare un numar de 26 rezervoare de inmagazinare. Deoarece municipiul Iasi este situat pe relief deluros cu diferente mari de nivel se disting mai multe zone de presiune astfel incat presiunile maxime in retelele zonale sa nu depaseasca valorile prestabilite. Avand in vedere cantitatile de apa necesare pentru aceste zone, si conditiile tehnice s-a efectuat o sectorizare, alimentarea zonelor facandu-se in mod diferit, din cele doua surse principale astfel:

• zona superioara (cartier Copou, Agronomie, Crucea Rosie - Munteni) este alimentata din sursa Timisesti prin intermediul statiei de pompare Mijlociu si Breazu;

• zona mijlocie (cartier Toma Cozma, Codrescu, Lascar Catargiu, Universitate) este alimentata din rezervoarele 2x4.000 m3 amplasate in strada M.Costachescu nr.6;

• zona inferioara : (cartiere Pacurari, Canta, Dacia, Alexandru cel Bun, Mircea cel Batran, Cantemir, Nicolina, CUG, Podu Rosu, Bularga, Tudor Vladimirescu, Centru ) este alimentata cu apa din sursa Prut prin inter-mediul rezervoarelor 4x5.000 m3 de la complexul Sorogari si din sursa Timisesti prin intermediul rezervoarelor de 2x10.000 m3 Aurora. Aceasta zona cuprinde atat consumatorii industriali aferenti arterei principale din sos. Chisinaului, precum si unele cartiere de locuinte situate pe platoul cel mai de jos al mun. Iasi.

Din aceasta zona avand in vedere relieful terenului sunt constituite subzonele:

o subzona inalta Galata Miroslava o subzona inalta Bucium o subzona inalta Sorogari – Tatarasi o subzona inalta Moara de Vant

• zone de alimentare prin statii de inalta presiune o statia de pompare Octav Bancila (Cartier Pacurari, Dacia)

- functionare in regim normal de exploatare - Q = 285 l/s; - functionare in situatii accidentale - Q = 115 l/s:.

o statia de pompare Cerna ( cartier Alex. Cel Bun, Mircea cel Batran) - functionare in regim normal de exploatare - Q = 263 l/s: - functionare in situatii accidentale - Q = 105 l/s;



Figura 5-2. Schema retelei de distributie - municipiul Iasi



RETEA DISTRIBUTIE APA - MUNICIPIUL IASI

SERVICIU148881.00

32%

SECUNDARA212670.10

45%

MAGISTRALA105811.90

23%

SERVICIUSECUNDARAMAGISTRALA

Figure 5-3. Retea de distributie municipiul Iasi.

In tabelul 5.2 si figura 5.2 este data configuratia retelei de distributie pe tipuri de material.

Tabel 5-3. Configuratia retelei de distributie. Lungimi pe diametru si tip material.

Nr.crt. Material Lungime (m)

Dn [mm]

< 250 250 - 500 >500

1 Fonta ductila 21778,7 8945 10691,2 121,8

2 OL 91695,3 55726,2 21759,8 14209,3

3 Fonta presiune 226609,2 161548,3 55074,4 9986,5

4 PEID 53084,1 52201,1 403 480

5 PREMO 34992,6 - 5126,9 29865,7

6 AZBO 20947,6 16310,5 4537,1 -

7 PVC 10962 10962 - -

8 OL/Zn 6870 6870

TOTAL 466940

Se observa ca 50% din lungimea retelei de distributie este construita din fonta de presiune si 20% otel neprotejat.



RETEA DISTRIBUTIE APA - MUNICIPIUL IASI

OL20%

Fp50%

PEHD11%

PREMO7%

Azb4%

Fd5%

PVC2%

OL/Zn1%

FdOLFpPEHDPREMOAzbPVCOL/Zn

Figure 5-4. Retea de distributie – tipuri de material – Municipiul Iasi.

In tabelul urmator este data vechimea retelei de distributie pe tip de materiale. Se poate observa ca 66% din reteaua de distributie prezinta vechime mai mare de 30 ani. Referitor la tipul de material conductele de fonta de presiune sunt in majoritate cu vechime mai mare de 40 ani.

Tabel 5-4. Vechimea retelei de distributie pe tipuri de material. Material Lungime(Km) Peste 30 ani Sub 30 ani

Fd 21.80 0 21.8 OL 91.70 73.2 18.5 Fp 226.60 209.8 16.8 PEHD 53.10 0 53.1 PREMO 35.00 4.6 30.4 Azb 21.00 16.5 4.5PVC 11.00 4.5 6.5OL/Zn 6.90 2.2 4.7 TOTAL 467.10 310.8 156.3



5.2.1.1 Complexe de inmagazinare-pompare

In municipiul Iasi sunt 13 complexe de inmagazinare – pompare, prezentate in continuare:

1. Complex inmagazinare si pompare Pacurari:

• rezervoare de inmagazinare 2 x 10.000 m3;

• rezervor de inmagazinare 1x 5.000 m3;

• statie de pompare S.P.1;

• statie de pompare S.P.2.

2. Complex inmagazinare si pompare Aurora:




• rezervor de inmagazinare 1 x 7.000 m3.

3. Complex inmagazinare si pompare Mijlociu:

• statie de pompare


4. Complex inmagazinare Breazu 2 x 2.000 m3


5. Statie de pompare Galata

• rezervor de inmagazinare;

• statie de pompare.

6. Complex inmagazinare si pompare Galata :

• statie de pompare cu hidrofor

• rezervor de inmagazinare 1 x 500 m3;

7. Complexul de tratare si inmagazinare Sorogari are capacitatea de 1.200 l/s

• rezervoare de inmagazinare a apei tratate 4 x 5.000 m3;

8. Complexul de inmagazinare si pompare Calarasi

Are rolul de a transporta apa potabila furnizata de Complexul Sorogari printr-o conducta Dn 300 mm in rezervorul de inmagazinare Ciric.


• statie de pompare

9. Rezervor de inmagazinare Ciric

• rezervor de inmagazinare a apei tratate 1 x 1.000 m3;

10. Complexul de inmagazinare si pompare CUG

Are rolul de a transporta apa potabila printr-o conducta PREMO Dn 600 mm in rezervorul de inmagazinare Miroslava




statie de pompare.

11. Rezervor de inmagazinare Miroslava


12. Complexul de inmagazinare si pompare Bucium


• statie de pompare.

13. Complexul de inmagazinare si pompare Bucium IVV

• statie de pompare cu hidrofor;

• rezervor de inmagazinare 1 x 500 m3.

5.2.2 Bransamente si contori in reteaua de distributie

Sunt in total un numar de 24.430 bransamente in reteaua de distributie a municipiului Iasi. Este contorizat un numar de 18.832 bransamente reprezentand in medie 77% din total. Tabelul urmator cuprinde o clasificare a tipurilor de bransamente si contorizarea din reteaua de distributie a Municipiului Iasi.

Tabel 5-5. Bransamente si contori in reteaua de distributie. Nr. crt.

Tip bransament Dn Numar L medie (m)

Contorizat

1 Locuinte individuale 1/2”–3/4" 17.880 12 13.590 unit. - 76%

2 Asociatii de locatari 25 mm – 75 mm 3.770 25 2.750 unit. - 73%

3 Agenti economici 25 – mm – 150 mm 2.420 40 2.150 unit. -89%

4 Institutii publice 25 mm – 75 mm 360 25 342 unit - 95%

5.2.3 Avarii in reteaua de distributie

In tabelul 5.5. este dat numarul anual de avarii in reteaua de distributie (anul 2007) pe tipuri de conducte si materiale precum si durata medie de refacere a avariilor. Durata de refacere a avariei este compusa din: durata de oprire (izolare); durata de refacere propriu-zisa a avariei; durata de repornire a sistemului.

Tabel 5-6. Avarii in reteaua de aductiuni si distributie din anul 2007. Nr.crt. Tip conducta Numar avarii Durata de refacere a avariei

(ore) 1 Aductiuni, total

din care: 1. Aductiune Timisesti 2. Captare Prut

8 6 2

7 6

2 Conducte de serviciu 128 32 3 Bransamente 456 224 Robinet concesie defect 27



5.2.4 Balanta cantitatilor de apa in reteaua de distributie a municipiului Iasi

In tabelul urmator este dat consumul de apa in municipiul Iasi precum si nivelul pierderilor inregistrate la nivelul anului 2007, alcatuit in conformitate cu metodologia IWA.



Tabel 5-7. Balanta cantitatilor de apa 2007, in conformitate cu metodologia IWA..

Volum de intrare in sistem (m3)

62.128.368

Consum autorizat (m3)

26.646.621

Consum autorizat facturat (m3)

26.508.139

Consum masurat facturat (m3) 19.302.064

Apa care aduce venituri (m3)

26.508.139 Consum nemasurat

facturat (m3) 7.206.075

Consum autorizat nefacturat (m3)

138.482

Consum masurat nefacturat (m3) 120.548

Apa care nu aduce venituri (m3)

35.620.229

Consum nemasurat nefacturat (m3) 17.934

Pierderi de apa (m3)

35.481.747

Pierderi aparente (m3) 9.783.332

Consum neautorizat (m3) 9.175.214

Erori de masurare (m3) 608.118

Pierderi reale (m3) 25.698.415

Pierderi pe conductele de aductiune si distributie (m3)

19.236.512

Pierderi si deversari din rezervoare (m3) 3.253.615

Scurgeri pe bransamente pana la punctul de contorizare (m3)

3.208.288



5.2.5 Strategii de dezvoltare ale APAVITAL Iasi in vederea diminuarii pierderilor de apa

Laboratorul defectoscopie retele apa al APAVITAL Iasi dispune de urmatoarele echipamente specifice activitatii de detectare a pierderilor de apa:

• corelator acustic cu microprocesor pentru prelocalizarea pierderilor de apa MicroCorr 5;

• locator acustic pentru pierderi de apa Hydrolux HL 3000;

• debitmetrul ultrasonic portabil UDM 100;

Pe langa masuratorile privind detectarea pierderilor de apa la cererea echipelor de interventie a regiei, laboratorul efectueaza si urmatoarele masuratori:

• detectari pierderi apa pe baza de comanda scrisa de la clienti, contra cost;

• detectari pierderi apa in baza unui program lunar de monitorizare a retelelor de apa din zonele cu versanti alunecatori;

• detectari pierderi apa pe microsectoare.

In anul 1999 in colaborare cu Serviciul Tehnic din cadrul Primariei Iasi a fost elaborat programul de monitorizare a retelelor de apa situate in zonele cu versanti alunecatori, program care contine o serie de sectoare din municipiul Iasi ce trebuie verificate periodic pentru identificarea din timp a unor eventuale pierderi ascunse de apa.

Un program important in care a fost implicata APAVITAL Iasi a fost programul ECOLINKS din 1999, prin care s-a efectuat un studiu complet asupra unei zone pilot pentru identificarea, localizarea si remedierea pierderilor de apa.

Cel mai important aspect al detectarii pierderilor de apa este elaborarea unor harti exacte al sistemului de distributie. In prezent APAVITAL IASI isi actualizeaza hartile cu sistemele de distributie pentru a indica localizarea si dimensiunea conductelor, materialele din care sunt confectionate acestea, pozitionarea bransamentelor, caminelor de vane si a hidrantilor, utilizand sistemul electronic unificat de cartare GIS. Participarea laboratorului la acest proiect consta in localizarea precisa a conductelor metalice acolo unde sunt neconformitati ale planurilor existente cu situatia din teren, utilizand echipament specializat pentru aceasta activitate. Este un lucru esential nu numai pentru exploatarea si intretinerea zilnica, dar si pentru identificarea corecta a eventualelor pierderi de apa atunci cand se fac masuratori specifice.

In paralel cu activitatea de cartare a retelelor de distributie trebuie desfasurata activitatea de microsectorizare a acesteia, respectiv obtinerea de zone independente din punct de vedere al consumului de apa la care sa fie cunoscut si contorizat punctul de injectie a apei. Prin monitorizarea si evaluarea consumului pe timp de noapte se poate aprecia marimea eventualelor pierderi de apa si se poate interveni local pentru identificarea si eliminarea acestora in timp util. In cadrul unui microsector prelocalizarea zonelor cu probleme se poate face in doua moduri:

• prin montarea analizoarelor de zgomot pe portiuni de retea, dupa care urmeaza descarcarea datelor inregistrate in calculator si prelucrarea acestora. Informatiile obtinute indica zona din respectivul tronson analizat cu cea mai mare probabilitate sa prezinte o pierdere de apa. Se



pot analiza zilnic astfel tronsoane de retea de pana la 500 m, reducand aria de cautare astfel la cel mult 100 m de conducta ce urmeaza a fi masurata efectiv cu corelatorul acustic pentru prelocalizarea pierderilor de apa, reducand mult timpul de cautare si suprafata zonei de cercetare.

• prin efectuarea de manevre pe timpul noptii asupra vanelor de linie si/sau de la consumatori si urmarirea variatiilor de consum inregistrate pe apometrul portabil cu ultrasunete montat pe conducta de injectie a apei in microsector. Dupa centralizarea datelor se poate observa in ce zona se inregistreaza cel mai mare consum de apa si acolo se va interveni prioritar pentru identificarea si remedierea pierderilor ascunse de apa.

Utilizand aceasta a doua metoda pentru evaluare si identificare a pierderilor de apa in cazul a doua microsectoare, Lunca Cetatuii si Targu Frumos, urmand toate etapele – monitorizare consum cu debitmetrul portabil cu ultrasunete, manevre pe timpul noptii asupra vanelor de linie si localizarea pierderilor de apa cu corelatorul acustic - s-au redus pierderile de apa cu peste 30% in cele doua cazuri. Desigur, acest proces este ciclic si trebuie repetat ori de cate ori se constata o crestere nejustificata a consumului de apa.

Fiecare interventie la reteaua de distributie este clasificata in vederea intocmirii unei liste de prioritati privind programul de reparatii si investitii.

La final, pentru reducerea pierderilor de apa din reteaua de distributie trebuie facuta diferenta intre pierderile de apa efective si apa consumata, dar neinregistrata: abonati fraudulosi, apometre supradimensionate care inregistreaza partial consumul real de apa al abonatilor, consumuri tehnologice si interne (de ex. la majoritatea interventiilor se fac inchideri si descarcari al retelei de distributie) si alte cauze. De aceea pasul urmator este de a imparti intreaga retea de distributie a municipiului Iasi in cat mai multe microsectoare si monitorizarea acestora in mod continuu, in prezent existand circa 10 de astfel microsectoare. Dovada cea mai buna este microsectorul Titu Maiorescu realizat in 1999 in cadrul proiectului Ecolinks si care functioneaza foarte bine si in prezent.

APAVITAL Iasi este operatorul regional ce asigura alimentarea si distributia apei in localitatile din judetul Iasi si in unele localitati din judetul Neamt, avand licenta de operator clasa I eliberata de A.N.R.S.C. pentru bazinele hidrologice Siret si Prut.

Problema principala cu care se confrunta APAVITAL Iasi o reprezinta nivelul ridicat al pierderilor de apa din retelele de distributie, datorate in mare parte vechimii conductelor si calitatii materialelor (in special azbociment).

Astfel politica APAVITAL Iasi in domeniul investitiilor este direct legata de satisfacerea dezideratelor:

• furnizarea continua si in mod eficient a unor servicii de calitate tuturor clientilor;

• constituirea unei infrastructuri de alimentare cu apa caracterizata prin calitate si durabilitate.

Realizarea obiectivelor strategice ale APAVITAL Iasi se gaseste intr-o relatie de dependenta cu evolutia performantelor tehnice care, la randul lor, se afla in interconexiune cu programul investitional.

Directiile investitionale strategice pe termen mediu si lung sunt urmatoarele:

• reducerea pierderilor de apa din sistemul de distributie prin:



o inlocuirea conductelor din azbociment si PREMO;

o inlocuirea conductelor cu perioada de viata depasita; in acest sens se va inlocui cca.10% din sistemul de distributie intr-o perioada de 5 ani (din cca. 540 km.). Acesta este nivelul aproximativ de inlocuire care ar fi asteptat in cadrul practicii operationale normale pentru a inlocui toate conductele de mai mult de 50 de ani vechime si care ar trebui considerata cerinta minima. Pe termen lung programul de investitii pentru apa isi propune ca aceasta rata sa fie de aproximativ 2%/an din totalul retelei de distributie.

• extinderea retelei de apa in urmatorii 5 ani cu cca. 25 km. si, pe termen lung, cu cca. 4 km anual, atit in municipiul Iasi, cit si in judetul Iasi;

• investitii pentru imprejmuirea zonei de protectie sanitara de la captari si rezervoare;

• amenajarea laboratorului de calitate-mediu;

• modernizarea statiei de pompare riu Moldova.

Obiectivele operationale imediate ale APAVITAL Iasi in vederea asigurarii conditiilor corespunzatoare pentru serviciile de alimentare cu apa puse la dispozitia consumatorilor sunt:

• dotarea cu echipamente, utilaje, aparatura de laborator, aparatura de masura, mijloace de transport care sa permita cresterea calitatii si operativitatii in activitatea de exploatare;

• continuarea contorizarii apei la nivel de scari de bloc;

• monitorizarea presiunii in reteaua de distributie pentru identificarea fluctuatiilor de presiune;

• instalarea echipamentelor de monitorizare a parametrilor de calitate a apei;

• sustinerea investitiilor de capital necesare mentinerii serviciilor la un anumit nivel de calitate prin efectuarea documentatiilor si studiilor.

Cresterea continua a cerintei de apa pentru consumul urban, in conditiile reducerii resurselor economic disponibile, impune analiza solutiilor posibile pentru diminuarea consumurilor specifice.

Reducerea consumurilor specifice de apa din cladiri presupune in primul rand cunoasterea marimii efective a acestora si reducerea risipei generata atat prin folosirea nerationala a unor cantitati exagerate de apa – cat si prin pierderi din instalatiile interioare ca urmare a defectiunilor si neetanseitatilor armaturilor sanitare. Necunoasterea consumurilor reale la nivelul bransamentelor are consecinte dintre cele mai nefavorabile atat pentru consumator cat si pentru furnizor.

Subevaluarea debitelor prelevate din reteaua de distributie conduce la subdimensionari si ca urmare la situatii deficitare in exploatare caracterizate in special prin neasigurarea presiunilor si debitelor necesare la consumatori.

In acelasi timp, pentru furnizor situatia se constituie intr-o principala sursa de pierderi asa zis „comerciale” ca urmare a unor consumuri necontorizate, sau incasate in sistem pausal.



5.2.6 Estimarea analitica a pierderilor interioare

In vederea stabilirii ponderii pierderilor de apa in consumul inregistrat, s-au adoptat urmatoarele ipoteze, necesare pentru sistematizarea problemei:

• pierderile de apa din instalatiile sanitare se produc in mod continuu si uniform pe intreaga durata a ciclului diurn, majorand consumul orar cu un debit constant – (Po);

• consumul util total (CU) – variabil, se realizeaza in proportie de 90% in perioada de zi, in intervalul 500 - 2200, si respectiv 10% in perioada de noapte, intre orele 2200- 500.

Se apreciaza ca ipotezele admise, exprima in mod acceptabil desfasurarea reala a fenomenului.

Este posibil ca, datorita cresterii presiunilor in reteaua de distributie in orele de noapte, pierderile de apa prin neetanseitati sau armaturi defecte sa creasca proportional.

Diminuarea ponderii consumului util din orele de noapte sub valoarea propusa de 10%, determina de asemenea, cresterea valorii pierderilor totale.

Ca urmare, cu ipotezele mentionate, se scriu ecuatiile de bilant pentru cele doua intervale caracteristice de consum:

• de zi:

CT – CN = 0,9 CU +17 OP (5.1)

si respectiv,

• de noapte:

CN = 0,1 CU +7 OP (5.2)

Prin rezolvarea sistemului de ecuatii (5.1) si (5.2) rezulta valoarea pierderilor orare ( OP ) in functie de consumul zilnic total (CT) si consumul de noapte (CN):

46

10 CTCNPO−

= (5.3)

precum si valoarea consumului util:

CU = CT -24 OP (5.4)

Substituind in relatiile (5.3) si (5.4) valorile masurate pentru CT si CN se poate determina:

• ponderea pierderilor totale in consumul zilnic:

%2400CTP

p O= (5.5)

si respectiv:

• consumul specific util:

N

PCTq O

u 100024−

= l/om, zi (5.6)



5.2.6.1 Programul experimental

In cadrul eforturilor pentru stabilirea cerintei reale de apa la bransamentul consumatorului, s-au initiat experimentari in situ la blocuri de locuinte situate in doua zone caracteristice din municipiul Iasi.

In acest scop au fost montate apometre de inalta precizie, multijet si transmisie magnetica, tip M50:

• C1-2 – F1-2 – Costache Negri (zona centrala) avand un numar de 275 apartamente si 338 locuitori;

• M1 – Stejar (zona Tatarasi) avand 100 apartamente si 280 locatari.

Principalele caracteristici ale apometrelor utilizate sunt:

• debit nominal – 25 m3/h;

• debit maxim temporar – 3 m3/h;

• debit de tranzitie – 1,5 m3/h;

• debit minim – 0,2 m3/h (0,0555 l/s);

• precizie intre debit maxim si tranzitie - +2%;

• precizie la debit minim - +5%.

Pentru verificarea consumurilor in intervalul 15 martie – 25 mai au fost efectuate zilnic citiri, la orele 500 si 2200, citiri pe baza carora s-au determinat debitele zilnice - total consumuri de zi (17 ore) si respectiv consum de noapte (7 ore).

Interpretarea rezultatelor:

• analiza rezultatelor obtinute pentru cele doua blocuri indica ca prima observatie identitatea valorilor consumului specific total, 364 l/om.zi;

• s-au constatat valori apropiate pentru consumurile de noapte – 65,0 si respectiv 62,5 l/om.zi;

• marimea debitului specific total, dubla in raport cu valoarea standardizata, denota o structura deosebita a consumului de apa rece si pierderi insemnate din instalatiile sanitare interioare;

• concluzia anterioara este sustinuta si de marimea debitelor inregistrate in orele de noapte (2200- 500), care reprezinta 17 – 18% din consumul total, mult peste limitele consumului util caracteristic acestui interval.

• acceptand ponderea consumului de noapte (CN) de cel mult 10% din consumul zilnic total (CT), rezulta pierderile orare constante ( OP ) conform

tabelului 5, de 2,1 m3/h si respectiv 1,6 m3/h.

• volumul zilnic al pierderilor de apa din instalatiile sanitare interioare reprezinta, pentru cele doua zone, 40% din consumul total.

• se face observatia ca in ipoteza acceptarii unui consum util de noapte sub 10% din debitul zilnic total, ponderea pierderilor se majoreaza.

• in conditiile date, debitul specific corespunzator consumului util rezulta de cca. 216 l/om.zi, cu 27% mai mare decat cel standardizat.



In concluzie:

• masuratorile efectuate evidentiaza existenta unui necesar de apa la bransament, cu mult mai mare decat normele specifice de consum precizate prin STAS 1478 si STAS 1343, ceea ce explica frecventele situatii de neacoperire a necesarului de debit si presiune in conditii reale de exploatare.

• diferentele provin in buna masura din pierderi efective produse in instalatiile interioare, care, neluate in calcul in mod obiectiv, greveaza asupra conditiilor de functionare a sistemului de distributie.

• limitarea pierderilor de apa din instalatiile sanitare interioare prin intretinere curenta si inlocuirea treptata a armaturilor cu altele mai performante reprezinta o importanta sursa de reducere a consumurilor efective.

• lipsa unor contoare individuale, cu sensibilitate ridicata si grad corespunzator de rezolutie, denatureaza cantitatile de apa contabilizate de furnizor in detrimentul acestuia, majorand ponderea asa ziselor „pierderi comerciale”.

5.3 Identificarea si reducerea pierderilor de apa in microsectorul “Platoul Aviatiei”

Sectorizarea retelelor de distributie ca metoda de reducere a pierderilor in reteaua de distributie presupune o serie de eforturi umane, tehnice si materiale deosebite. Realizarea unui microsector ar putea fi sintetizata astfel:

• etapa de analiza retea, configuratie, utilizatori;

• etapa de implementare: montaj debitmetre, vane;

• etapa de interpretare rezultate.

Interpretarea rezultatelor se realizeaza de catre personalul specializat si pot fi urmate criteriile:

- la diferente intre pierderile de apa si consumul autorizat de maxim 20 % se considera ca starea retelei este buna si nu necesita alte metode de analiza;

- daca diferenta intre pierderile de apa si consumul autorizat este (20-70 %) este necesara utilizarea mijloacelor de detectie vizuala ( verificare camine retea canalizare, camine de telefon, etc) , acustica (microcorelator, logger) si se stabileste un program de prelocalizare si localizare a pierderilor de apa.

- daca diferenta intre pierderile de apa si consumul autorizat este mai mare de 70 % este necesara reanalizarea microsectorului atât din punct de vedere tehnic ( vane-armaturi) dar si analiza utilizatorilor.

Identificarea pierderilor de apa din acest microsector s-a efectuat dupa inlocuirile efectuate in reteaua de distributie. Conductele vechi de otel si fonta au fost inlocuite prin conducte noi de polietilena. Figura 5.6 prezinta schema retelei de distributie si pune in evidenta zonele de retea de distributie inlocuita.



Lucrarile de inlocuire ale retelei din acest microsector au demarat in luna iunie 2007 si au fost finalizate in decembrie 2007. Lungimea retelei inlocuite pe diametre este prezentata in tabelul urmator.

Numarul de abonati este de aproximativ 350, din care 25 de agenti economici.

Tabel 5-8. Lungimi retea inlocuita pe diametre.

Sit. existenta 2007 Retea noua 2008

Nr crt. Denumire strada Material Dn L (m) Material Dn L (m)

1 Aeroportului

Fp 80 378 378 Fp 100 613 9 Fp 150 446 446 Ol 70 104 Ol 80 46 Ol 100 32 32 Ol 130 93 93

Azb 100 98 PEHD 32 27

PEHD 40 83 PEHD 75 62

Lungime conducta strada initial 1.810 1.131 Lungime conducta anulata 861 47,59%

Conducta noua 173 15,27%

2 Vulturilor Ol 100 360 12

PEHD 75 113 PEHD 110 216

Lungime conducta strada initial 360

341 Lungime conducta anulata 348 96,67%


3 Holboca

Ol 50 419 Ol 80 410 Ol 100 12 Ol 150 52 Ol 200 477 174 Fp 80 66 Fp 100 185

PEHD 90 152 PEHD 110 242

PEHD 160 255 PEHD 200 42

Lungime conducta strada initial 1.621

864 Lungime conducta anulata 1.448 89,30%




Sit. existenta 2007 Retea noua 2008 Nr crt. Denumire strada Material Dn L (m) Material Dn L (m)

4 Motilor Fp 100 170 PEHD 110 172

Lungime conducta strada initial 170 172 Lungime conducta anulata 170 100,00%


5 Porumbului OI 100 281 125 PEHD 110 154




6 Nisipari Ol 100 302 PEHD 110 304




7 Caranda Ghe Av. Ol 100 237 PEHD 110 226




8 Mistretului Ol 100 293 PEHD 110 283




9 Marginei

Ol 100 147 7 Ol 130 5 Ol 150 317

PEHD 90 8 PEHD 110 133

PEHD 160 313 Lungime conducta strada initial 469



10 Popovici A Lt Ol 100 313 PEHD 110 304







11 Obreja Ol/Zn 100 124 8

Ol 100 545 PEHD 110 536




12 Protopopescu V Cpt Ol 100 423 PEHD 110 408




13 Zborului Ol 100 216 8 PEHD 110 209




14 Negel Ghe Av. Ol 100 413 PEHD 110 402




15 Avionului Ol 100 450 PEHD 110 446




16 Aviatiei

Ol 100 625 Fp 80 246 Fp 150 79

PEHD 110 721 Lungime conducta strada initial 950



17 Aterisaj Ol 100 320 PEHD 75 304







18 Sapte Oameni Ol 100 649 PEHD 110 626




19 Ceahlau OL 100 210 PEHD 110 206




Lungime conducte cartier AVIATIE initial 10.157

8.229 Lungime totala conducte anulate 8.887 87,50%

Lungime conducte noi 6.947 84,42%



Figura 5-5. Microsector “Platoul aviatiei”.



Figure 5-6. Schema retea de distributie - Microsector “Platoul aviatiei”.



5.4 Studiu de caz privind influenta dimensionarii apometrelor asupra pierderilor de apa

Experimentul a fost demarat in octombrie 2005 la propunerea firmei ACK Pascani care ne-au oferit pentru analiza trei apometre combinate Dn 50+20mm ce urmau a fi montate in serie cu apometre de Dn 50mm aflate in exploatare si apartinând operatorului de apa. Necesitatea efectuarii experimentului a fost data de cercetari anterioare prin care s-a evidentiat faptul ca majoritatea apometrelor aflate in exploatare sunt supradimensionate, si nu inregistreaza consumul real al abonatului.

S-a utilizat un apometru combinat Hydrometer WPV-MF 4228.

Prima etapa a studiului a constat in selectionarea a 3 utilizatori care sa prezinte variatii de consum de apa in conditii diferite de presiune. Acestia au fost urmatorii:

1. Bloc B5, str. Vasile Lupu nr.124, cartier Tatarasi

• alimentat direct din reteaua stradala;

• regim de inaltime: p+4

• 3 scari, 20 apt./scara, total=60 apt.

• centrale termice instalate = 10 unitati

2. Bloc B1, sc.B, str. Titu Maiorescu nr. 2, cartier Copou

• alimentat prin hidrofor din CT Maiorescu;

• regim de inaltime: p+10;

• 1 scara, 43 apt.;

• centrala termica proprie pentru toate apartamentele.

3. Liceul de Informatica, cartier Copou

• alimentat din reteaua stradala;

• corpuri de cladiri alimentate: scoala, cantina, camin internat, spalatorie, sala de sport;

• regim de inaltime: max. p+3

• centrala termica proprie;

Monitorizarea si inregistrarea de doua ori pe saptamâna a consumurilor de apa - luni si vineri pentru evidentierea consumurilor din week-end fata de cele din timpul saptamânii a fost efectuata de catre membrii laboratorului de defectoscopie retele apa.

Intrucât la fiecare punct de consum s-au inregistrat situatii speciale pe parcursul celor 4 luni cât a durat experimentul, am considerat oportun ca fiecare caz sa fie prezentat si analizat individual.

5.4.1 Bloc B5, str. Vasile Lupu nr. 124 TATARASI

Date tehnice:

• alimentat direct din reteaua stradala



• bransamentul blocului este este de 2” (50 mm)

• apometrul general, montat in camin exterior, WOLTEX Dn=50 mm, clasa de preczie B, montat cu filtru de impuritati si compensator

• regim de inaltime: p+4

• 3 scari, 20 apt./scara, total=60 apt.

• fiecare apt. are o singura baie

• centrale termice instalate = 10

In imaginile de jos sunt prezentate cele 2 apometre, cel existent si cel experimental.

a. b.

Figura 5-7. Apometrul existent (a) si apometrul experimental (b).

Rezultatele determinarilor experimentale sunt prezentate in cele ce urmeaza.



Tabel 5-9. Inregistrari cu cele doua tipuri de apometre.

HIDROMETER WOLTEX Diferenta de consum inregistrata raportata la WOLTEX (m3) Data citirii ZI

Index Dn=50mm

Index Dn=20mm

Volum (m3) Dn=50mm

Volum (m3) Dn=20mm

Volum total (m3)

Index Dn=50mm

Volum total (m3)

10.10.2005 LU 0,50 1,20 0,00 49400,71 0,00 0

13.10.2005 JO 10,29 25,60 9,79 24,40 34,19 49436,20 35,49 -1,30

17.10.2005 LU 58,05 29,06 47,76 3,46 51,22 49491,60 55,40 -4,18

21.10.2005 VI 112,36 29,57 54,31 0,51 54,82 49545,06 53,46 1,36

25.10.2005 MA 168,85 29,57 56,49 0,00 56,49 49599,41 54,35 2,14

28.10.2005 VI 200,28 29,57 31,43 0,00 31,43 49630,83 31,42 0,01

31.10.2005 LU 241,35 29,57 41,07 0,00 41,07 49670,93 40,10 0,97

4.11.2005 VI 289,12 29,57 47,77 0,00 47,77 49717,46 46,53 1,24

7.11.2005 LU 330,29 29,57 41,17 0,00 41,17 49756,65 39,19 1,98

8.11.2005 MA Deblocare apometru mic, DN-20mm

8.11.2005 MA 344,61 29,57 14,32 0,00 14,32 49769,20 12,55 1,77

11.11.2005 VI 345,51 62,15 0,90 32,58 33,48 49801,20 32,00 1,48

14.11.2005 LU 346,35 101,29 0,84 39,14 39,98 49836,85 35,65 4,33

18.11.2005 VI 347,08 148,54 0,73 47,25 47,98 49879,62 42,77 5,21

21.11.2005 LU 347,81 187,04 0,73 38,50 39,23 49913,24 33,62 5,61

25.11.2005 VI 348,15 239,94 0,34 52,90 53,24 49959,72 46,48 6,76

28.11.2005 LU 349,20 285,60 1,05 45,66 46,71 50003,26 43,54 3,17

2.12.2005 VI 350,00 339,65 0,80 54,05 54,85 50053,03 49,77 5,08

5.12.2005 LU 350,60 382,15 0,60 42,50 43,10 50091,79 38,76 4,34

9.12.2005 VI 351,03 428,20 0,43 46,05 46,48 50132,04 40,25 6,23



HIDROMETER WOLTEX Diferenta de consum inregistrata raportata la WOLTEX (m3) Data citirii ZI

Index Dn=50mm

Index Dn=20mm

Volum (m3) Dn=50mm

Volum (m3) Dn=20mm

Volum total (m3)

Index Dn=50mm

Volum total (m3)

12.12.2005 LU 351,85 470,44 0,82 42,24 43,06 50170,00 37,96 5,10

15.12.2005 JO 352,29 508,73 0,44 38,29 38,73 50203,81 33,81 4,92

19.12.2005 LU 353,04 560,28 0,75 51,55 52,30 50249,88 46,07 6,23

23.12.2005 VI 353,44 608,80 0,40 48,52 48,92 50292,54 42,66 6,26

27.12.2005 MA 354,00 654,40 0,56 45,60 46,16 50333,72 41,18 4,98

30.12.2005 VI 354,43 690,85 0,43 36,45 36,88 50365,92 32,20 4,68

3.1.2006 MA 354,61 747,86 0,18 57,01 57,19 50417,12 51,20 5,99

6.1.2006 VI 354,64 787,15 0,03 39,29 39,32 50452,72 35,60 3,72

9.1.2006 LU 356,30 837,02 1,66 49,87 51,53 50500,63 47,91 3,62

13.1.2006 VI 356,73 887,01 0,43 49,99 50,42 50545,18 44,55 5,87

16.1.2006 LU 357,07 935,46 0,34 48,45 48,79 50587,14 41,96 6,83

20.1.2006 VI 357,15 967,56 0,08 32,10 32,18 50615,23 28,09 4,09

24.1.2006 MA 357,71 1014,57 0,56 47,01 47,57 50656,20 40,97 6,60

27.1.2006 VI 357,84 1043,49 0,13 28,92 29,05 50680,35 24,15 4,90

31.1.2006 MA 358,54 1093,35 0,70 49,86 50,56 50724,81 44,46 6,10

3.2.2006 VI 358,89 1127,67 0,35 34,32 34,67 50754,60 29,79 4,88

6.2.2006 LU 359,63 1168,97 0,74 41,30 42,04 50791,20 36,60 5,44 VHydrometer – Vwoltex = +136,41m3



34,1

9

51,2

2 54,8

2

56,4

9

31,4

3

41,0

7

47,7

7

41,1

7

14,3

2

33,4

8

39,9

8

47,9

8

39,2

3

53,2

4

46,7

1

54,8

5

43,1

0 46,4

8

43,0

6

38,7

3

52,3

0

48,9

2

46,1

6

36,8

8

57,1

9

39,3

2

51,5

3

50,4

2

48,7

9

32,1

8

47,5

7

29,0

5

50,5

6

34,6

7

42,0

4

0,00

35,4

9

55,4

0

53,4

6

54,3

5

31,4

2

40,1

0

39,1

9

12,5

5

32,0

0 35,6

5

42,7

7

33,6

2

46,4

8

43,5

4

49,7

7

38,7

6

40,2

5

37,9

6

33,8

1

46,0

7

42,6

6

41,1

8

32,2

0

51,2

0

35,6

0

47,9

1

44,5

5

41,9

6

28,0

9

40,9

7

24,1

5

44,4

6

29,7

9

36,6

0

0,00

46,5

3

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

6010

.10.

05

13.1

0.05

17.1

0.05

21.1

0.05

25.1

0.05

28.1

0.05

31.1

0.05

04.1

1.05

07.1

1.05

08.1

1.05

08.1

1.05

11.1

1.05

14.1

1.05

18.1

1.05

21.1

1.05

25.1

1.05

28.1

1.05

02.1

2.05

05.1

2.05

09.1

2.05

12.1

2.05

15.1

2.05

19.1

2.05

23.1

2.05

27.1

2.05

30.1

2.05

03.0

1.06

06.0

1.06

09.0

1.06

13.0

1.06

16.0

1.06

20.0

1.06

24.0

1.06

27.0

1.06

31.0

1.06

03.0

2.06

06.0

2.06

VOLU

M A

PĂ (m

c)

HYDROMETERWOLTEX

Deb

loca

re c

onto

arul

Dn

20m

m d

in a

pom

etru

l Hyd

rom

eter

Figura 5-8. Volumul de apa inregistrat de cele doua apometre la Blocul B5, Vasile Lupu nr. 124.



24,4

0

3,46

0,51

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

32,5

8 39,1

4

47,2

5

38,5

0

52,9

0

45,6

6

54,0

5

42,5

0

46,0

5

42,2

4

38,2

9

51,5

5

48,5

2

45,6

0

36,4

5

57,0

1

39,2

9

49,8

7

49,9

9

48,4

5

32,1

0

47,0

1

28,9

2

49,8

6

34,3

2 41,3

0

9,79

47,7

6

54,3

1

56,4

9

31,4

3

41,0

7 47,7

7

41,1

7

14,3

2

0,90

0,73

0,73

0,34

1,05

0,80

0,60

0,43

0,82

0,44

0,75

0,40

0,56

0,43

0,18

0,03

1,66

0,43

0,34

0,08

0,56

0,13

0,70

0,35

0,74

0,84

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

45,00

50,00

55,00

60,00

13.1

0.05

17.1

0.05

21.1

0.05

25.1

0.05

28.1

0.05

31.1

0.05

04.1

1.05

07.1

1.05

08.1

1.05

11.1

1.05

14.1

1.05

18.1

1.05

21.1

1.05

25.1

1.05

28.1

1.05

02.1

2.05

05.1

2.05

09.1

2.05

12.1

2.05

15.1

2.05

19.1

2.05

23.1

2.05

27.1

2.05

30.1

2.05

03.0

1.06

06.0

1.06

09.0

1.06

13.0

1.06

16.0

1.06

20.0

1.06

24.0

1.06

27.0

1.06

31.0

1.06

03.0

2.06

06.0

2.06

VOLU

M A

PĂ (m

c)

DN 50mmDN 20mm

Apometrul mic, Dn 20mm, este blocat

Figura 5-9. Reprezentarea grafica a consumurilor inregistrate separat de cele 2 contoare din apometrul combinat HYDROMETER.



In urma analizarii datelor obtinute, au rezultat urmatoarele:

1. S-a constatat o crestere in medie cu 12,97% a volumului inregistrat de apometrul Hydrometer fata de apometrul Woltex; in unitati de volum pentru perioada 08.11.2005-06.02.2006 fiind echivalent cu 134,19 m3.

2. Analiza graficelor prezentate in figurile 5-8 si 5-9 arata ca sistemul de contorizare al regiei este supradimensionat. Se observa ca maxim 3% din consumul locatarilor din bloc este inregistrat de contoarul de Dn 50mm, restul fiind inregistrat de contoarul de Dn.

3. In perioada 10.10.2005 – 8.11.2005, contorul Dn 20 mm din componenta apometrului combinat nu a functionat datorita blocarii acestuia cu bucati de rugina (antrenate de apa in timpul modificarii retelei pentru montarea apometrului combinat Hydrometer); se observa ca volumul de apa inregistrat de apometrul combinat este in acelasi domeniu cu volumul de apa inregistrat de apometrul simplu Woltex.

5.4.2 Bloc B1, sc. B, str. Titu Maiorescu nr. 2 COPOU

Date tehnice:

• alimentat prin hidrofor din CT Maiorescu;

• bransamentul blocului este de 4” (100mm);

• apometrul general, montat in centrala termica, WOLTEX Dn=50mm, clasa de precizie B, montat fara filtru de impuritati si compensator;

• regim de inaltime: p+10;

• 1 scara, total=43 apt.;

• fiecare apt. are o singura baie;

• centrala termica generala pentru toata scara.

In imaginile urmatoare sunt prezentate cele 2 montaje, cu apometrul existent si cu cele 2 apometre.



Figura 5-10. Montajul existent inainte de inceperea experimentului, fara filtru si compensator.

Figura 5-11. Montajul celor 2 apometre, in aceleasi conditii tehnice, fara filtru, compensator sau tronson liniar de conducta la intrarea in apometre.

Rezultatele obtinute sunt prezentate in continuare.



Tabel 5-10. Inregistrari cu cele doua tipuri de apometre la Bloc B1, sc. B, str. Titu Maiorescu nr. 2 COPOU.

Data citirii Zi

HYDROMETER Apometrul regiei WOLTEX Diferenta de consum inregistrata intre cele 2 apometre raportata la apometrul regiei

Woltex (m3)Index

Dn=50mm Index

Dn=20mm

Volum (m3)

Dn=50mm

Volum (m3)

Dn=20mm

Volum total (m3)

Index Dn=50mm Volum total (m3)

10.10.2005 LU 1,50 0,50 0,00 84290,63 0,00 0,0013.10.2005 JO 4,74 36,70 3,24 36,20 39,44 84326,28 35,65 3,79 17.10.2005 LU 7,56 88,77 2,82 52,07 54,89 84376,00 49,72 5,17 21.10.2005 VI 12,18 140,88 4,62 52,11 56,73 84427,20 51,20 5,53 24.10.2005 LU 13,62 180,00 1,44 39,12 40,56 84465,87 38,67 1,89 28.10.2005 VI 18,36 228,68 4,74 48,68 53,42 84512,66 46,79 6,63 31.10.2005 LU 21,60 267,32 3,24 38,64 41,88 84550,62 37,96 3,92 1.11.2005 MA 23,00 282,00 1,40 14,68 16,08 84564,00 13,38 2,70

Inlocuire apometrul Woltex ptr. verificari metrologice 1.11.2005 MA 23,00 282,00 0,00 0,00 0,00 55697,00 0,00 0,00 4.11.2005 VI 23,86 315,84 0,86 33,84 34,70 55729,00 32,00 2,70 7.11.2005 LU 26,02 355,00 2,16 39,16 41,32 55766,33 37,33 3,99

11.11.2005 VI 28,33 402,72 2,31 47,72 50,03 55811,32 44,99 5,04 14.11.2005 LU 30,27 437,17 1,94 34,45 36,39 55843,83 32,51 3,88 18.11.2005 VI 31,68 486,30 1,41 49,13 50,54 55888,57 44,74 5,80 21.11.2005 LU 33,48 524,07 1,80 37,77 39,57 55923,79 35,22 4,35 25.11.2005 VI 35,00 572,00 1,52 47,93 49,45 55967,50 43,71 5,74 28.11.2005 LU 38,01 614,18 3,01 42,18 45,19 56007,87 40,37 4,82 2.12.2005 VI 40,31 662,91 2,30 48,73 51,03 56053,02 45,15 5,88 5.12.2005 LU 43,75 702,57 3,44 39,66 43,10 56091,00 37,98 5,12 9.12.2005 VI 46,76 754,44 3,01 51,87 54,88 56139,95 48,95 5,93

12.12.2005 LU 50,25 798,42 3,49 43,98 47,47 56182,44 42,49 4,98 15.12.2005 JO 52,98 839,84 2,73 41,42 44,15 56221,66 39,22 4,93 19.12.2005 LU 55,58 895,73 2,60 55,89 58,49 56273,58 51,92 6,57 23.12.2005 VI 58,82 946,67 3,24 50,94 54,18 56321,57 47,99 6,19 27.12.2005 MA 62,33 997,15 3,51 50,48 53,99 56368,95 47,38 6,61 30.12.2005 VI 63,35 1034,23 1,02 37,08 38,10 56402,12 33,17 4,93



Data citirii Zi

HYDROMETER Apometrul regiei WOLTEX Diferenta de consum inregistrata intre cele 2 apometre raportata la apometrul regiei

Woltex (m3) Index

Dn=50mm Index

Dn=20mm

Volum (m3)

Dn=50mm

Volum (m3)

Dn=20mm

Volum total (m3)

Index Dn=50mm Volum total (m3)

3.1.2006 MA 64,16 1099,11 0,81 64,88 65,69 56460,12 58,00 7,69 6.1.2006 VI 68,76 1134,80 4,60 35,69 40,29 56494,18 34,06 6,23 9.1.2006 LU 70,32 1172,17 1,56 37,37 38,93 56529,81 35,63 3,30

13.1.2006 VI 73,11 1227,90 2,79 55,73 58,52 56580,13 50,32 8,2016.1.2006 LU 75,55 1266,61 2,44 38,71 41,15 56617,13 37,00 4,15 16.1.2006 LU Inlocuire apometru Woltex Dn 50mm cu Flostar Dn 32mm 16.1.2006 LU 75,55 1266,61 74,55 1265,61 0,00 15574,12 0,00 0,00 17.1.2006 MA 76,11 1278,35 0,56 11,74 12,30 15585,25 11,13 1,17 18.1.2006 MI 76,53 1291,38 0,42 13,03 13,45 15598,00 12,75 0,70 20.1.2006 VI 77,16 1314,52 0,63 23,14 23,77 15621,04 23,04 0,73 20.1.2006 VI Inlocuire apometru Preciflo cu Flodis si montat un logger pentru inregistrarea datelor transmise de acesta 20.1.2006 VI 77,16 1314,52 0,00 0,00 0,00 0,23 0,00 0,00 24.1.2006 MA 79,34 1370,22 2,18 55,70 57,88 58,35 58,12 -0,24 25.1.2006 MI 80,11 1382,89 0,77 12,67 13,44 71,77 13,42 0,02 25.1.2006 MI Inlocuire apometru Flodis de Dn 32mm cu Flodis Dn 20mm 25.1.2006 MI 80,11 1382,89 0,00 0,00 0,00 0,18 0,00 0,00 27.1.2006 VI 81,08 1405,33 0,97 22,44 23,41 23,47 23,29 0,12 31.1.2006 MA 82,84 1457,62 1,76 52,29 54,05 77,28 53,81 0,24 3.2.2006 VI 84,01 1496,24 1,17 38,62 39,79 116,92 39,64 0,15 6.2.2006 LU 86,18 1538,00 2,17 41,76 43,93 161,27 44,35 -0,42

VHydrometer -

Vwoltex =134.19 m3



0,00

39,4

454

,89

56,7

340

,56

53,4

241

,88

16,0

80,

0034

,70

41,3

250

,03

36,3

950

,54

39,5

749

,45

45,1

951

,03

43,1

054

,88

47,4

744

,15

58,4

954

,18

53,9

938

,10

65,6

940

,29

38,9

358

,52

41,1

5

0,00

12,3

013

,45

23,7

7

0,00

57,8

813

,44

0,00

23,4

154

,05

39,7

9 43,9

3

0,00

35,6

549

,72

51,2

038

,67

46,7

937

,96

13,3

80,

0032

,00

37,3

344

,99

32,5

144

,74

35,2

243

,71

40,3

745

,15

37,9

848

,95

42,4

939

,22

51,9

247

,99

47,3

833

,17

58,0

034

,06

35,6

350

,32

37,0

0

0,00

11,1

312

,75

23,0

4

0,00

58,1

213

,42

0,00

23,2

953

,81

39,6

444

,35

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7010

.10.

05

13.1

0.05

17.1

0.05

21.1

0.05

24.1

0.05

28.1

0.05

31.1

0.05

01.1

1.05

01.1

1.05

04.1

1.05

07.1

1.05

11.1

1.05

14.1

1.05

18.1

1.05

21.1

1.05

25.1

1.05

28.1

1.05

02.1

2.05

05.1

2.05

09.1

2.05

12.1

2.05

15.1

2.05

19.1

2.05

23.1

2.05

27.1

2.05

30.1

2.05

03.0

1.06

06.0

1.06

09.0

1.06

13.0

1.06

16.0

1.06

16.0

1.06

16.0

1.06

17.0

1.06

18.0

1.06

20.0

1.06

20.0

1.06

20.0

1.06

24.0

1.06

25.0

1.06

25.0

1.06

25.0

1.06

27.0

1.06

31.0

1.06

03.0

2.06

06.0

2.06

VOLU

M A

PĂ (m

c)

HYDROMETERWOLTEX

Înlo

cuire

apo

met

rul W

olte

x D

n 50

mm

cu

unul

iden

tic

Înlo

cuire

apo

met

rul W

olte

x D

n 50

mm

cu

Pre

ciflo

32m

m

Înlo

cuire

apo

met

rul P

reci

flo D

n 32

mm

cu

Flo

dis

32m

m

Înlo

cuire

apo

met

rul F

lodi

s D

n 32

mm

cu

Flo

dis

20m

m

Figura 5-12. Volum de apa inregistrat de cele doua apometre la Bloc 1 Titu Maiorescu nr. 2 COPOU.



36,2

0

52,0

7

52,1

1

39,1

2

48,6

8

38,6

4

14,6

8

33,8

4 39,1

6

47,7

2

34,4

5

49,1

3

37,7

7

47,9

3

42,1

8 48,7

3

39,6

6

51,8

7

43,9

8

41,4

2

55,8

9

50,9

4

50,4

8

37,0

8

64,8

8

35,6

9

37,3

7

55,7

3

38,7

1

11,7

4

13,0

3

23,1

4

55,7

0

12,6

7

22,4

4

52,2

9

38,6

2

41,7

6

3,24

2,82 4,

62

1,44

4,74

3,24

1,40

0,86

2,16

2,31

1,94

1,41

1,80

1,52

3,01

2,30

3,44

3,01

3,49

2,73

2,60

3,24

3,51

1,02

0,81

4,60

1,56

2,79

2,44

0,56 0,

42

0,63

2,18

0,77

0,97

1,76

1,17

2,17

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7013

.10.

05

17.1

0.05

21.1

0.05

24.1

0.05

28.1

0.05

31.1

0.05

01.1

1.05

04.1

1.05

07.1

1.05

11.1

1.05

14.1

1.05

18.1

1.05

21.1

1.05

25.1

1.05

28.1

1.05

02.1

2.05

05.1

2.05

09.1

2.05

12.1

2.05

15.1

2.05

19.1

2.05

23.1

2.05

27.1

2.05

30.1

2.05

03.0

1.06

06.0

1.06

09.0

1.06

13.0

1.06

16.0

1.06

17.0

1.06

18.0

1.06

20.0

1.06

24.0

1.06

25.0

1.06

27.0

1.06

31.0

1.06

03.0

2.06

06.0

2.06

VOLU

M A

PĂ (m

c)

Dn 50mmDn 20mm

Figura 5-13. Reprezentare grafica a consumurilor inregistrate separat de cele 2 contoare din apometrul combinat HYDROMETER la Bloc 1 Titu Maiorescu nr. 2 COPOU.



In urma analizei datelor obtinute din inregistrari, au rezultat urmatoarele:

1. Deoarece la inceputul determinarilor s-a constatat ca apometrul Woltex existent in instalatie inregistra in mod constat cu 10-15% mai putin decât apometrul combinat Hydrometer s-a luat in consideratie posibilitatea ca acesta sa fie decalibrat din punct de vedere metrologic. Dupa inlocuirea cu unul verificat metrologic s-au inregistrat aceleasi diferente intre valorile inregistrate. In perioada 10.10.2005 – 16.01.2005 apometrul Woltex a inregistrat mai putin decât apometrul Hydrometer un volum de apa egal cu 146,66m3, respectiv 12,29% si care reprezinta pierderi de apa nefacturate.

2. Urmatoarea etapa a studiului a fost redimensionarea apometrului Woltex. In consecinta instalatia a fost modificata (figura 5.14) astfel incât reducerea coloanei de apa sa se faca in trepte, respectiv in prima faza de la 4” la 2” pentru montarea apometrului combinat Hydrometer, respective in faza a 2-a de la 2” la 1”¼ pentru montarea apometrului Preciflo Dn 32 mm, clasa de precizie C.

Figura 5-14. Reducere coloana de apa in trepte la montarea apometrelor.

Pe perioada 16.01 -20.01.2006 cât timp acest apometru a fost montat in instalatie, desi este din clasa de precizie C, a inregistrat mai putin, in medie cu 5,56% (1,9 m3) decât apometrul combinat, care este in clasa de precizie B din urmatoarele motive posibile:

• contoarul Dn 20 mm are debitul de pornire de 0.02m3/h fata de 0,03m3/h pentru apometrul Preciflo Dn 32 mm

• desi din punct de vedere metrologic este in limite, volumul de apa inregistrat de Preciflo inainte de a fi montat in instalatie (peste 15000 m3) poate indica o anumita uzura a acestuia care sa-i micsoreze sensibilitatea la debite mici.



3. Intrucât acest tip de apometru nu este echipat cu transmitator de impulsuri Cyble, a fost inlocuit cu un apometru Flodis Dn 32 mm, clasa de precizie C, echipat cu transmitator de impulsuri. Acesta a permis conectarea unui logger care sa monitorizeze si sa memoreze continuu date despre consumul de apa in timp real. Prin analiza datelor inregistrate de catre logger s-a ajuns la concluzia ca se poate monta chiar si un apometru de Dn 20 mm. Ca urmare in data de 25.01.2006 s-a inlocuit apometrul Flodis Dn 32mm cu un apometru Flodis Dn 20 mm, clasa C, pe care s-a montat din nou acelasi logger.

Datele rezultate din cele 2 etape de monitorizare sunt prezentate in continuare. Au fost selectate doar datele din zilele de vineri pâna luni, când fluctuatiile de debit sunt cele mai mari.

Figura 5-15. Repartitia volumelor de apa inregistrate pe intervale de debite instantanee cu FLODIS Dn 32 mm - 21.01.

In figurile 5-15 si 5-16 este reprezentata grafic repartitia volumelor de apa inregistrate pe intervale de debite instantanee. Se poate observa ca pentru ziua de 21 ianuarie s-a consumat un volum de apa de 4,902 m3 inregistrati pe intervalul de debit instantaneu 1-1,5 m3/h.

Debitul nominal pentru Flodis Dn 32 mm este de 6 m3/h (de 4 ori mai mare). Apometrul care se incadreaza in variatia de debit de mai sus este un apometru de Dn 15mm.

In concluzie, pentru acest bloc cu 10 etaje si centrala termica proprie este suficient un apometru de Dn 15mm. Debitul minim pentru ziua de 21 este 0,06 m3/h, iar pentru ziua de 22 debitul minim este de 0,03 m3/h, care este identic cu valoarea data in fisa tehnica a apometrului Flodis Dn 32 mm.



Figura 5-16. Repartitia volumelor de apa inregistrate pe intervale de debite instantanee cu FLODIS Dn 32.mm – 22.01.

Figura 5-17. Variatii de volum si debit inregistrate de logger in perioada 20 – 21.01.06.



Figura 5-18. Variatii de volum si debit inregistrate de logger in perioada 20 – 21.01.06.

In figurile 5-17 si 5-18 sunt reprezentate grafic variatiile de volum si de debit, respectiv valorile minime si maxime, pe intervale orare.

In figurile 5-19 si 5-20 este reprezentata grafic repartitia volumelor de apa inregistrate pe intervale de debite instantanee pentru un apometru Flodis Dn 20 mm. Se observa ca sunt inregistrate volume de apa consummate mai mari la debite mici decât la apometrul de Dn 32 mm. Deoarece apometrul combinat Hydrometer nu a fost echipat cu transmitator de impulsuri nu se pot oferi informatii despre modul cum se comporta acesta in instalatie si mai ales la debite mici, unde aparent se comporta mai bine decât apometrul Flodis Dn 20 mm, clasa C.



Figura 5-19. Repartitia volumelor de apa inregistrate pe intervale de debite instantanee cu FLODIS Dn 20 mm – 28.01.2006.

Figura 5-20. Repartitia volumelor de apa inregistrate pe intervale de debite instantanee cu FLODIS Dn 20 mm – 29.01.2006.



In figurile 5-21 si 5-22 sunt reprezentate grafic variatiile de volum si de debit, respectiv valorile minime si maxime, pe intervale orare.

Figura 5-21. Repartitia volumelor de apa inregistrate pe intervale de debite instantanee cu FLODIS Dn 20 mm – 27 - 28.01.2006.

Figura 5-22. Repartitia volumelor de apa inregistrate pe intervale de debite instantanee cu FLODIS Dn 20 mm – 29 - 30.01.2006.



Pentru perioada 16-25 ianuarie când in instalatie au fost montate apometre Dn 32 mm in serie cu apometrul combinat Hydrometer, acestea au inregistrat mai putin cu 2,01%, respectiv 118,46 m3 fata de 120,84 m3 (diferenta este de 2,38 m3) inregistrati de apometrul combinat. Pentru perioada 25.01-06.02 când a fost montat apometrul Flodis Dn 20mm volumele de apa inregistrate de cele doua apometre au fost de acelasi ordin de marime.

In tabelele de mai jos sunt trecute pentru cele doua apometre Flodis respectiv Dn 32 mm si Dn 20 mm valorile minime si maxime ale debitului instantaneu pe zile, precum si volumul de apa total inregistrat zilnic.

Tabel 5-11. Valori minime si maxime ale debitului instataneu pentru apometrul FLODIS Dn 32 mm.

Data Debit minim m3/hours ora Debit maxim

m3/hours ora Volum m3

21.01.2006 0,02509 05:35 3,545 19:26 15,484 22.01.2006 0,03129 00:53 3,052 09:57 12,849 23.01.2006 0,06326 04:45 3,815 08:22 14,241

Tabel 5-12. Valori minime si maxime ale debitului instataneu pentru apometrul FLODIS Dn 20 mm.

Data Debit minim m3/hours ora Debit maxim

m3/hours ora Volumm3

26.01.2006 0,02118 05:32 3,545 08:24 13,2427.01.2006 0,01539 04:42 3,052 09:15 13,32828.01.2006 0,03062 00:35 5,358 16:27 14,91229.01.2006 0,03651 23:23 2,844 07:01 13,48430.01.2006 0,04299 02:21 2,954 08:27 12,118

In concluzie, pe baza rezultatelor experimentale obtinute se poate spune ca pentru inregistrarea consumului real la un bloc de tip p+10 cu centrala termica proprie si alimentare cu hidrofor este sufficient un apometru Dn 20 mm fara a se crea disfunctionalitati in ceea ce priveste presiunea apei la robinet la etajele superioare.

Electronic number of Cursa Location Qn Pulse weight Recording period Partition used Recording capacity APOMETRU

: 121175: CT Maiorescu, bl.B1, sc. B, 43 apart., CT proprie : 2.5 m3/hour : 11 : interval 1 h histogram 1 day : c:\cursawin\part\qn_2pt5 : du 25.01.2006 a 13:16 au 31.01.2006 a 13:00 FLODIS : Dn= 20mm

Electronic number of Cursa Location Qn Pulse weight Recording period Partition used Recording capacity APOMETRU

: 121175 : CT Maiorescu, bl.B1, sc. B, 43 apart., CT proprie : 6 m3/hour : 11 : interval 1 h histogram 1 day : c:\cursawin\part\qn_6 : du 20.01.2006 a 08:33 au 24.01.2006 a 14:00 FLODIS : Dn=32mm



5.4.3 Liceul de Informatica COPOU

Date tehnice:

• alimentat direct din reteaua stradala;

• bransamentul liceului este de 4” (100 mm);

• apometrul general, montat in centrala termica , WOLTEX Dn=50 mm, montat cu filtru de impuritati si compensator;

• regim de inaltime: max. p+3;

• puncte de consum: liceul, centrala termica, cantina, camin internat, sala de sport, spalatorie;

In imaginile de jos sunt prezentate cele 2 apometre, cel existent si cel experimental.

Figura 5-23. Montajul existent in centrala termica a liceului.

Figura 5-24. Montajul cu cele doua apometre Woltex si Hydrometer.



Rezultatele obtinute in urma inregistrarilor effectuate sunt prezentate in continuare.

In urma analizei datelor inregistrate pe parcursul celor 4 luni, au rezultat urmatoarele:

1. Urmarind cifrele din tabel si reprezentarea grafica putem afirma ca in cazul acestui punct de consum unde debitul instantaneu se apropie mai mult de debitul nominal al unui apometru de Dn 50 mm, cele 2 apometre s-au comportat aproape identic.

2. Trebuie remarcat faptul ca pe perioada vacantei de iarna, 27.12.2005-09.01.2006, când consumul de apa a scazut datorita sistarii activitatilor curente din scoala, pe graficul rezultat din volumele de apa inregistrate separat de cele 2 contoare ale apometrului combinat Hydrometer, rezulta ca ponderea cea mai mare in masurarea volumului total de apa o are apometrul de Dn 20 mm. De altfel pentru perioada respectiva, apometrul combinat a inregistrat un plus de 3,39%, fata de apometrul Woltex, respectiv 4,68 m3.



Tabel 5-93. Inregistrari cu cele doua tipuri de apometre la Liceul de Informatica COPOU.

Data citirii Zi

HYDROMETER Apometrul regiei Diferenta de consum inregistrata intre cele 2 apometre raportata la apometrul regiei

(m3)

Index Dn=50mm

Index Dn=20mm

Volum (m3) Dn=50mm

Volum (m3)

Dn=20mm

Volum total (m3)

Index Dn=50mm

Volum total (m3)

10.10.2005 LU 1,30 0,40 0,00 113434,62 0,00 0,0013.10.2005 JO 134,05 54,16 132,75 53,76 186,51 113626,83 192,21 -5,7017.10.2005 LU 240,58 159,50 106,53 105,34 211,87 113841,56 214,73 -2,8621.10.2005 VI 407,86 275,05 167,28 115,55 282,83 114130,75 289,19 -6,3624.10.2005 LU 488,00 370,64 80,14 95,59 175,73 114307,70 176,95 -1,2228.10.2005 VI 620,00 481,04 132,00 110,40 242,40 114554,86 247,16 -4,7631.10.2005 LU 687,24 573,03 67,24 91,99 159,23 114713,95 159,09 0,14

4.11.2005 VI 906,58 665,34 219,34 92,31 311,65 115032,84 318,89 -7,247.11.2005 MA 990,54 748,67 83,96 83,33 167,29 115201,00 168,16 -0,87

11.11.2005 VI 1075,84 870,89 85,30 122,22 207,52 115408,15 207,15 0,3714.11.2005 LU 1132,60 938,78 56,76 67,89 124,65 115533,14 124,99 -0,3418.11.2005 VI 1202,22 1068,03 69,62 129,25 198,87 115730,97 197,83 1,0421.11.2005 LU 1221,00 1170,55 18,78 102,52 121,30 115849,17 118,20 3,1025.11.2005 VI 1267,50 1305,67 46,50 135,12 181,62 116028,35 179,18 2,4428.11.2005 LU 1282,72 1411,81 15,22 106,14 121,36 116145,44 117,09 4,27

2.12.2005 VI 1389,70 1532,02 106,98 120,21 227,19 116375,14 229,70 -2,515.12.2005 LU 1471,10 1626,41 81,40 94,39 175,79 116552,17 177,03 -1,249.12.2005 VI 1580,32 1746,53 109,22 120,12 229,34 116783,25 231,08 -1,74

12.12.2005 LU 1630,92 1835,61 50,60 89,08 139,68 116921,43 138,18 1,5015.12.2005 JO 1720,34 1918,60 89,42 82,99 172,41 117095,86 174,43 -2,0219.12.2005 LU 1863,12 2027,59 142,78 108,99 251,77 117352,12 256,26 -4,4923.12.2005 VI 1983,67 2141,56 120,55 113,97 234,52 117590,40 238,28 -3,76

27.12.2005 MA 1989,50 2234,79 5,83 93,23 99,06 117685,89 95,49 3,57

30.12.2005 VI 1996,32 2301,17 6,82 66,38 73,20 117756,77 70,88 2,32



Data citirii Zi

HYDROMETER Apometrul regiei

Diferenta de consum inregistrata intre cele 2 apometre raportata la apometrul regiei

(m3)

Index Dn=50mm

Index Dn=20mm

Volum (m3) Dn=50mm

Volum (m3)

Dn=20mm

Volum total (m3)

Index Dn=50mm

Volum total (m3)

3.1.2006 MA 2001,09 2390,20 4,77 89,03 93,80 117846,15 89,38 4,42

6.1.2006 VI 2005,84 2470,73 4,75 80,53 85,28 117927,68 81,53 3,75

9.1.2006 LU 2020,79 2551,84 14,95 81,11 96,06 118023,12 95,44 0,62

13.1.2006 VI 2117,90 2675,14 97,11 123,30 220,41 118244,13 221,01 -0,60

16.1.2006 LU 2181,01 2763,15 63,11 88,01 151,12 118395,06 150,93 0,19

20.1.2006 VI 2299,87 2876,29 118,86 113,14 232,00 118628,07 233,01 -1,01

24.1.2006 MA 2401,66 3004,02 101,79 127,73 229,52 118857,12 229,05 0,47

27.1.2006 VI 2484,34 3088,16 82,68 84,14 166,82 119027,15 170,03 -3,21

31.1.2006 MA 2555,28 3205,77 70,94 117,61 188,55 119215,76 188,61 -0,06

3.2.2006 VI 2616,36 3298,57 61,08 92,80 153,88 119370,14 154,38 -0,50

6.2.2006 LU 2636,81 3378,80 20,45 80,23 100,68 119468,84 98,70 1,98

VHydrometer –Vwoltex = - 20,31m3



186,

51

211,

87

282,

83

175,

73

242,

40

159,

23

311,

65

167,

29

207,

52

124,

65

198,

87

121,

30

181,

62

121,

36

227,

19

175,

79

229,

34

139,

68

172,

41

251,

77

234,

52

99,0

6

73,2

0 93,8

0

85,2

8 96,0

6

220,

41

151,

12

232,

00

229,

52

166,

82

188,

55

153,

88

100,

68

0,00

192,

21

214,

73

289,

19

176,

95

247,

16

159,

09

318,

89

168,

16

207,

15

124,

99

197,

83

118,

20

179,

18

117,

09

229,

70

177,

03

231,

08

138,

18

174,

43

256,

26

238,

28

95,4

9

70,8

8 89,3

8

81,5

3 95,4

4

221,

01

150,

93

233,

01

229,

05

170,

03 188,

61

154,

38

98,7

0

0,00

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

32510

.10.

05

13.1

0.05

17.1

0.05

21.1

0.05

24.1

0.05

28.1

0.05

31.1

0.05

04.1

1.05

07.1

1.05

11.1

1.05

14.1

1.05

18.1

1.05

21.1

1.05

25.1

1.05

28.1

1.05

02.1

2.05

05.1

2.05

09.1

2.05

12.1

2.05

15.1

2.05

19.1

2.05

23.1

2.05

27.1

2.05

30.1

2.05

03.0

1.06

06.0

1.06

09.0

1.06

13.0

1.06

16.0

1.06

20.0

1.06

24.0

1.06

27.0

1.06

31.0

1.06

03.0

2.06

06.0

2.06

VOLU

M A

PĂ (m

c)

HYDROMETERWOLTEX

Figura 5-25. Volumul de apa inregistrat de cele doua apometre la Liceul de Informatica.



53,7

6

105,

34

115,

55

95,5

9

110,

40

91,9

9

92,3

1

83,3

3 122,

22

67,8

9

129,

25

102,

52 135,

12

106,

14

120,

21

94,3

9 120,

12

89,0

8

82,9

9 108,

99

113,

97

93,2

3

66,3

8 89,0

3

80,5

3

81,1

1 123,

30

88,0

1 113,

14

127,

73

84,1

4 117,

61

92,8

0

80,2

3

132,

75

106,

53

167,

28

80,1

4

132,

00

67,2

4

219,

34

83,9

6

85,3

0

56,7

6

69,6

2

18,7

8

46,5

0

15,2

2

106,

98

81,4

0

109,

22

50,6

0 89,4

2

142,

78

120,

55

5,83

6,82

4,77

4,75 14

,95

97,1

1

63,1

1

118,

86

101,

79

82,6

8

70,9

4

61,0

8

20,4

5

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

32513

.10.

05

17.1

0.05

21.1

0.05

24.1

0.05

28.1

0.05

31.1

0.05

04.1

1.05

07.1

1.05

11.1

1.05

14.1

1.05

18.1

1.05

21.1

1.05

25.1

1.05

28.1

1.05

02.1

2.05

05.1

2.05

09.1

2.05

12.1

2.05

15.1

2.05

19.1

2.05

23.1

2.05

27.1

2.05

30.1

2.05

03.0

1.06

06.0

1.06

09.0

1.06

13.0

1.06

16.0

1.06

20.0

1.06

24.0

1.06

27.0

1.06

31.0

1.06

03.0

2.06

06.0

2.06

VOLU

M A

PĂ (m

c)

DN 50mmDN 20mm

Figura 5-26. Consumuri inregistrate de cele doua contoare din apometrul combinat HYDROMETER.



Studiile efectuate in cele trei locatii au pus in evidenta urmatoarele:

• nu exista apometru ideal care sa se comporte perfect la debite mici si mari simultan. Printr-o analiza corecta a variatiilor de debite pentru diferite tipuri de consumatori ne putem apropia de apometrul perfect care sa inregistreze corect intreg volumul de apa in acelasi timp cu asigurarea presiunii apei pentru toti consumatorii.

• este necesara adaptarea permanenta a tipurilor de apometre la nevoile de consum ale abonatilor chiar daca aceasta se realizeaza cu costuri din partea distribuitorului de apa; se considera ca aceste costuri pot fi recuperate prin facturarea apei pierdute datorita supradimensionarii apometrelor.

• pentru abonatii care locuiesc la bloc se observa ca odata cu contorizarea individuala la nivel de locuinta a consumurilor proprii a scazut si consumul de apa pe persoana. Intrucât nu se pot face redimensionari pentru toate blocurile alimentate din reteaua stradala, ca etapa urmatoare se impune intocmirea unei liste cu apometrele montate la abonatii regiei, cu diametre mai mari de 50 mm si sortate pe zone de presiune si tip de consumator (casnic sau agent economic). Astfel se obtine o lista de abonati care poate fi impartita in doua categorii: abonati la care se poate face redimensionare si abonati la care este necesara montarea de apometre combinate.

• pentru unitati economice, spitale sau scoli, unde exista un apometru unic pentru consumurile mari din timpul zilei si mici din timpul noptii, acesta nu va inregistra corect tot volumul de apa. In aceasta situatie se recomanda cu precadere utilizarea unui apometru combinat care poate rezolva cu usurinta aceasta problema.

STUDII SI CERCETARI PRIVIND PIERDERILE DE APA IN RETELELE DE DISTRIBUTIE CAPITOLUL 6. CONCLUZII


6 CONCLUZII 6.1 Continutul lucrarii Lucrarea cuprinde 189 pagini, 35 tabele, 89 figuri si o bibliografie cu 82 titluri.

In capitolul 1 se prezinta elemente introductive in domeniul tezei de doctorat. Sunt abordate obiectul tezei de doctorat, necesitatea determinarii si diminuarii pierderilor de apa dar si definitii si terminologie specifice domeniului de pierderi in retele de distributie.

Capitolul 2 abordeaza stadiul actual al retelelor de distributie. Se prezinta modul de alcatuire al retelelor si clasificarea acestora dupa mai multe criterii. Sunt abordate de asemenea elementele componente ale retelelor de distributie si metodele de calcul pentru pierderi de sarcina dar si metode de calcul specific pentru retele de distributie: metoda ciclurilor, metoda nodurilor si metoda tronsoanelor.

O atentie deosebita se acorda prezentarii materialelor utilizate pentru conductele retelei de distributie. Se analizeaza cu prezentarea de avantaje si dezavantaje mai multe materiale cu raspandire larga in componenta retelelor existente: otel, fonta, beton armat precomprimat, azbociment, polietilena de inalta densitate, policlorura de vinil PVC, poliesteri armati cu fibra de sticla si insertie de nisip. Sunt prezentate si tendintele actuale privind alegerea materialului pentru conducte.

O sinteza importanta se realizeaza in ceea ce priveste stadiul actual al retelelor de distributie din Romania dar si pe plan mondial. Sistemul de distributie al apei este asimilat cu un reactor complex asupra caruia se poate actiona in perioade lungi de timp si cu dificultate. Problemele retelelor de distributie a apei din Romania sunt date de:

• lungimi mari (1.5 – 2.0 m/loc) in intravilan, cu acces subteran dificil;

• diversitatea materialului retelei corespunzator momentului executiei;

• T = 1 – 100 ani;

• actiunile factorilor agresivi de la suprafata si din subsolul localitatilor :

• circulatie, ape subterane, curenti vagabonzi, poluare.

Dezvoltarea retelelor de distributie pentru localitatile din tara noastra s-a realizat in conditiile unui program intensiv de constructii edilitare cu numeroase deficiente legate de alegerea materialului, modul de executie, protectie anticoroziva, masurarea cantitatii de apa, fara posibilitatea de interventie pentru urmarire si exploatare eficienta.

La nivel mondial se constata urmatoarele:

• limitele maxime ale pierderilor de apa sunt 70 (dm3/h,bransament) respectiv 3000 (dm3/h,km) pentru indicatorul exprimat pe unitatea de lungime de retea;

• indicatorul de pierdere de apa raportat la km de retea arata ca limitele variaza de la 0.5 la 4 (m3/h,km) cu valori minime in tarile dezvoltate si peste medie in Europa de Est si Orientul Indepartat;



• marimea acestor indicatori este afectata de numarul de bransamente si lungimea retelei, in acest sens pot aparea anomalii: de exemplu: pentru Hong Kong unde numarul de bransamente este foarte mare, indicatorul (dm3/h,bransament) indica valori reduse, in timp ce indicatorul (dm3/h,km) este mare; se concluzioneaza ca in zonele unde concentratia bransamentelor este ridicata, indicatorul (dm3/h,bransament) este cel mai indicat, in timp ce in zonele cu numar de consumatori redus, dispusi pe o suprafata mare indicatorul (dm3/h,km) reflecta mai bine realitatea.

Capitolul 3 prezinta auditul retelei de distributie si elemente de detectia scurgerilor. In cadrul auditului retelei se realizeaza:

• Masurarea debitelor si a cantitatilor de apa cu precizarea de elemente impuse in alegerea tipului de debitmetru sau apometru;

• Masurarea debitelor contorilor autorizati care presupune: identificarea consumatorilor contorizati; metode de masurare apa contorizata dar si ajustare date pentru masurile de apa contorizata obtinute;

• Masurarea debitelor necontorizate autorizate cu identificarea utilizatorilor necontorizati si estimarea apei necontorizate utilizata autorizat;

• Masura pierderilor de apa cu identificarea potentialelor pierderi de apa si cu modalitati de estimare a pierderilor

• Analiza rezultatelor auditului care presupune: identificarea scurgerilor de apa recuperabile; calculul valorii scurgerilor recuperabile; calculul costului de acoperire a scurgerilor; calculul costului de detectare a scurgerilor;

In ceea ce priveste detectia scurgerilor sunt analizate urmatoarele:

• Clasificarea scurgerilor si analiza costurilor acestora;

• Metode de detectie a scurgerilor: auditul apei, detectia prin metode sonice; masuratori de debit in zona afectata;

• Pregatirea unei masuratori de detectie a scurgerilor: echipamente pentru detectarea scurgerilor; selectarea membrilor echipei; planificarea inspectiei; planul de detectare si remediere a scurgerilor; instruirea echipei; reglarea echipamentului;

• Procedura de detectie a scurgerilor: inspectia initiala de ascultare; interferente; reascultarea pentru sunete suspecte; localizarea scurgerilor de apa; metode pentru localizarea exacta a scurgerilor; estimarea pierderilor de apa din scurgerile descoperite.

Capitolul 4 prezinta aspecte teoretice privind pierderile de apa in retelele de distributie. Sunt analizate in conformitate cu metodologia Asociatiei Internationale a Apei (IWA) urmatoarele:

• componentele apei care nu aduce venituri (UFW): consum autorizat nefacturat; pierderi aparente; consumul neautorizat; erorile de contorizare la consumator;

• calculul pierderilor in functie de presiune; se analizeaza avariile in functie de presiune dar si relatiile intre presiune si marimea pierderilor existente;

• managementul pierderilor: experienta internationala in managementul pierderilor si consideratii asupra perioadei necesare de reducere a pierderilor



• metode pentru gestionarea pierderilor reale de apa: controlul pierderilor reale prin implementarea tehnologiei de administrare a scurgerilor active si metode pentru controlul pierderilor aparente;

• conceptul analizei pe componente (BABE): analiza pe componente a pierderilor reale anuale; analiza pe componente a debitelor nocturne;

• evaluarea pierderilor de apa din punct de vedere economic;

• indicatori de performanta;

• evaluarea proiectelor de management al pierderilor de apa.

Capitolul 5 prezinta analiza pierderilor in reteaua de distributie a municipiului Iasi. Se prezinta in detaliu sistemul de alimentare cu apa al municipiului Iasi cu detalierea retelei de distributie a apei. Sunt analizate cantitatile de apa distribuite si este prezentata o balanta de apa constituita in conformitate cu cerintele Asociatiei Internationale a Apei.

Se prezinta strategiile de dezvoltare abordate de catre operatorul de apa APAVITAL Iasi, printre care se mentionaza:

• reducerea pierderilor de apa din sistemul de distributie prin:

o inlocuirea conductelor din azbociment si PREMO;

o inlocuirea conductelor cu perioada de viata depasita; in acest sens se va inlocui cca.10% din sistemul de distributie intr-o perioada de 5 ani (din cca. 540 km.). Acesta este nivelul aproximativ de inlocuire care ar fi asteptat in cadrul practicii operationale normale pentru a inlocui toate conductele de mai mult de 50 de ani vechime si care ar trebui considerata cerinta minima. Pe termen lung programul de investitii pentru apa isi propune ca aceasta rata sa fie de aproximativ 2%/an din totalul retelei de distributie.

• extinderea retelei de apa in urmatorii 5 ani cu cca. 25 km. si, pe termen lung, cu cca. 4 km anual, atit in municipiul Iasi, cit si in judetul Iasi;

• investitii pentru imprejmuirea zonei de protectie sanitara de la captari si rezervoare;

• amenajarea laboratorului de calitate-mediu;

• modernizarea statiei de pompare riu Moldova.

Obiectivele operationale imediate ale APAVITAL Iasi in vederea asigurarii conditiilor corespunzatoare pentru serviciile de alimentare cu apa puse la dispozitia consumatorilor sunt:

• dotarea cu echipamente, utilaje, aparatura de laborator, aparatura de masura, mijloace de transport care sa permita cresterea calitatii si operativitatii in activitatea de exploatare;

• continuarea contorizarii apei la nivel de scari de bloc;

• monitorizarea presiunii in reteaua de distributie pentru identificarea fluctuatiilor de presiune;

• instalarea echipamentelor de monitorizare a parametrilor de calitate a apei;



• sustinerea investitiilor de capital necesare mentinerii serviciilor la un anumit nivel de calitate prin efectuarea documentatiilor si studiilor.

Se prezinta in continuare doua studii de caz privind aspecte importante in stabilirea si diminuarea pierderilor de apa, dupa cum urmeaza:

• identificarea si reducerea pierderilor de apa in microsectorul "Platoul Aviatiei";

• studiu de caz privind influenta dimensionarii apometrelor asupra pierderilor de apa.

In urma studiului efectuat privind pierderile de apa in microsectorul “Platoul Aviatiei” care a relevat ca au fost inlocuite 11,5 km de conducta, dar din ratiuni economice si tehnice s-a pastrat in functiune si aproximativ 1 km din vechea retea de distributie iar printr-o nefericita coincidenta chiar o portiune cu pierderi majore. De subliniat ca piederile identificate sunt de ani de zile, sistemul de distributie fiind echilibrat dupa aceste consumuri, orice pierdere de apa “suplimentara” creând o lipsa de presiune la un consumator important in zona, abonat care este situat la cea mai indepartat capat al retelei de distributie.

Pe parcursul studiului s-au facut pasi succesivi in identificarea si remedierea corespunzatoare a problemei. S-au utilizat tehnici deosebite pentru identificarea pierderilor iar identificare sectoarelor de conducta deficitara a condus la reabilitarea alimentarii cu apa a intregii zone afectate.

Studiul efectuat in ceea ce priveste influenta dimensionarii apometrelor asupra pierderilor de apa a pus in evidenta urmatoarele:

• nu exista apometru ideal care sa se comporte perfect la variatii mari de debite; printr-o analiza corecta a variatiilor de debite pentru diferite tipuri de consumatori ne putem apropia de apometrul perfect care sa inregistreze corect intreg volumul de apa in acelasi timp cu asigurarea presiunii apei pentru toti consumatorii;

• este necesara adaptarea permanenta a tipurilor de apometre la nevoile de consum ale abonatilor chiar daca aceasta se realizeaza prin costuri din partea distribuitorului de apa; aceste costuri pot fi recuperate prin facturarea apei pierdute datorita supradimensionarii apometrelor;

• pentru abonatii care locuiesc la bloc se observa ca prin contorizarea individuala la nivel de apartament a consumurilor proprii a scazut si consumul de apa pe persoana; intrucât nu se pot face redimensionari pentru toate blocurile alimentate din reteaua stradala, in etapele urmatoare se impune:

o Stabilirea unei strategii functie de:

Marimea colectivitatii alimentate de bransament;

Alti factori: dotare instalatii tehnico-sanitare, obiceiuri;

Calitate, precizie, clasa aparate;

o intocmirea unei liste cu apometrele montate la abonatii regiei, cu diametre mai mari de 50 mm si sortate pe zone de presiune si tip de consumator (casnic sau agent economic); astfel se obtine o lista de abonati care poate fi impartita in doua categorii: abonati la care se poate face redimensionare si abonati la care este necesara montarea



de apometre combinate; Pe baza acestei strategii vor rezulta prioritatile si criteriile de abordare (ex. cel mai mare volum de apa preluat punctiform);

• pentru unitati economice, spitale sau scoli, unde exista un apometru unic pentru consumurile mari din timpul zilei si mici din timpul noptii, acesta nu va inregistra corect tot volumul de apa; in aceasta situatie se recomanda cu precadere utilizarea unui apometru combinat care poate rezolva cu usurinta aceasta problema.

• Este asteptat si sprijinul autoritatilor locale in directia modernizarii instalatiilor pentru economisirea resursei primare.

6.2 Elemente originale ale lucrarii In lucrare se realizeaza o sinteza detaliata a stadiului actual si tendintelor la nivel national dar si mondial in ceea ce priveste problematica retelelor de distributie in general si a pierderilor in particular.

Sunt abordate in detaliu urmatoarele elemente:

• metodele de identificare a pierderilor;

• aspecte teoretice privind pierderile de apa si balanta de apa in conformitate cu metodologiile elaborate in cadrul grupului de lucru specializat din cadrul IWA;

• se prezinta situatia retelelor de distributie la nivel mondial, analizata prin prisma unor indicatori specifici;

• se sistematizeaza deficientele generale ale retelelor existente in tara noastra;

• se detaliaza situatia retelei de distributie din municipiul Iasi; este analizata componenta retelei atat pe varsta cat si pe materiale;

• se completeaza balanta de apa din municipiul Iasi in conformitate cu metodologia IWA;

• sunt prezentate doua studii de caz privind identificarea pierderilor in retea si remedierea sectoarelor afectate, respectiv analiza influentei clasei de preciziei a contorilor asupra pierderilor de apa.

Lucrarea abordeaza in premiera rezolvarea problemei pierderilor de apa intr-un sector de retea din municipiul Iasi. Din analiza starii retelei si ca urmare a depistarii pierderilor cu mijloace moderne au rezultat sectoarele afectate din retea care au fost inlocuite, cu efecte benefice asupra alimentarii cu apa generale din zona respectiva.

Un alt aspect abordat in lucrare cu caracter de originalitate este comparatia eficientei diferitelor tipuri de contori de apa in ceea ce priveste inregistrarea corecta a cantitatilor de apa. Studiul efectuat a relevat cantitatile de apa pierdute (ne-contabilizate) determinate de lipsa de precizie a contorilor pe diferite domenii de masura si a propus metode de rezolvare a acestei probleme cu utilizarea de apometri combinati care sa poata determina corect volumele de apa tranzitate atat la debite importante cat si la debite reduse.



6.3 Perspectiva dezvoltarii cercetarii in domeniul pierderilor Retelele de distributie a apei potabile reprezinta elementul fundamental al sistemului de alimentare cu apa. In spiritul dezvoltarii durabile este necesara abordarea sistematica a problematicii pierderilor care sa determine utilizarea cat mai judicioasa a celei mai importante resurse naturala: apa.

Sunt necesare studii aprofundate care sa permita cunoasterea on-line a cantitatilor de apa utilizate dar si pierdute in retea, starea si functionalitatea fiecarui tronson si element al retelei.

Se considera absolut necesara implementarea sistemelor informatice geografice pentru retelele de distributie dar si realizarea de modele de calcul cu calibrarea adecvata care sa releve, prin variatia parametrilor importanti (debit, presiune), eventuale zone afectate cu pierderi deosebite datorata avariilor, neetanseitatilor sau utilizarii defectuoase a elementelor retelei.

O analiza deosebita trebuie realizata in domeniul durabilitatii materialelor conductelor retelei de distributie, care sa releve randamentul acestor materiale dar si o clasificare a acestora in functie de diferite criterii si care sa poat fi utilizat in selectarea unui anumit material in conditiile reale ale fiecarei retele.

ANEXA 1


Etapele activitatii de identificare si reducere a pierderilor de apa in microsectorul “Platoul Aviatiei”

Pasul 01 22 – 28.01.2008

Dupa incheierea activitatii de inlocuire a retelei de distributie a apei si montarea apometrului general Dn 150 mm (Qn=100 m3/h) s-a procedat la montarea unui logger Sapel pe un interval de 7 zile pentru monitorizarea consumurilor de apa. Dupa descarcarea datelor din memoria logerului si prelucrarea acestora, a rezultat un consum constant pe timp de noapte de 28 m3/h. Acest consum este echivalent cu volumul de apa pierdut in acest microsector si reprezinta un volum lunar de peste 20.000 m3.

Figure 1. Apometru general Dn=150 mm si logger Sapel.

Figure 2. Inregistrari logger.

ANEXA 1


Figure 3. Variatia volumului de apa si a debitelor minim si maxim pe timp de zi.

Figure 4. Variatia volumului de apa si a debitelor minim si maxim pe timp de noapte.

ANEXA 1


Pasul 02. 04.02.2008

Dupa analiza retelelor de alimentare cu apa au fost selectate pentru verificare cateva conducte care nu au fost inlocuite si care ar putea prezenta defectiuni. Una dintre ele este conducta care alimenteaza ferma de vaci din Dancu, clubul de aviatie Aviasan si depozitul de munitie. Pentru verificare s-a utilizat debitmetrul ultrasonic UDM 100 care a fost montat intr-o sapatura efectuata in strada Aviatiei pe aceasta conducta. Rezultatul masuratorii este reprezentat in graficul urmator, concluzia fiind ca un consum de 5 m3/h este normal si nu sunt pierderi de apa pe aceasta conducta. La momentul verificarii ferma de vaci din Dancu era singurul consumator, iar când s-a inchis robinetul general din caminul de apometru al fermei, consumul inregistrat de debitmetru a fost zero.

Figura 5. Variatie consum apa debitmetru de verificare UDM 100.

Pasul 03. 04 - 06.02.2008

Pentru verificarea datelor obtinute in prima etapa s-a montat din nou logerul pentru 2 zile, rezultatul fiind acelasi, respectiv un consum constant de 28 m3/h pe timp de noapte.

ANEXA 1


Figure 6. Inregistrari logger - verificare.

Figure 7. Variatia volumului de apa si a debitelor minim si maxim – verificare.

Pasul 04. 06.02.2008

S-a procedat la inchiderea strazilor pe rând urmarind consumul instantaneu inregistrat de logger. Datorita unei vane acoperite de covorul asfaltic si care nu a putut fi gasita in timp util (nu se putea tine apa inchisa prea multa vreme), rezultatele acestei verificari nu au fost concludente. Un singur rezultat cert s-a putut desprinde dupa aceste manevre, anume ca in zona cuprinsa intre strada Holboca si strada Aviatiei este un consum de cca 10 m3/h, pe timp de zi, din care aproximativ 5 m3/h consuma ferma de vaci din Dancu.

ANEXA 1


Pasul 05. 08 - 11.02.2008

A fost identificata si remediata o pierdere de apa pe strada Marginei la o piesa de electrofuziune. S-a montat din nou loggerul pe o perioada de 3 zile, iar din analiza datelor a rezultat ca respectiva pierdere de apa nu era semnificativa, deoarece consumul de noapte a ramas la fel de mare.

Pasul 06. 14.02.2008

In caminul de apometru s-a curatat o portiune din conducta de PE inainte de apometrul general pentru a se putea monta senzorii debitmetrului ultrasonic UDM 100. S-au efectuat masuratori de debite in paralel, cu loggerul si debitmetrul ultrasonic, iar prin compararea debitelor instantanee masurate de cele 2 aparate a rezultat o diferenta de 3 m3/h in plus inregistrata de logger fata de debitmetrul ultrasonic. De asemenea s-au efectuat si manevre de inchidere a vanelor de linie, rezultatul fiind neconcludent.

Figure 8. Variatia debituluide apa in cursul manevrelor de inchidere a vanelor pe strazi pentru identificarea pierderilor de apa din „Platoul aviatiei”.

ANEXA 1


Figura 9. Masuratori comparative logger Sapel si debitmetru ultrasonic UDM 100.

In consecinta au fost lasate cele 2 aparate sa inregistreze consumul de apa pentru 24 de ore, diferenta de aproximativ 3 m3/h pastrându-se constant. S-a utilizat si debitmetrul ultrasonic pentru a avea o confirmare de buna functionare a apometrului, apometru care are debit nominal de functionare 100 m3/h si care trebuie sa masoare un debit de pâna la 40 m3/h.

Figura 10. Reprezentarea grafica a debitelor masurate de debitmetrul ultrasonic UDM 100.

ANEXA 1


Figura 11. Reprezentarea grafica a debitelor masurate loggerul Sapel.

Pasul 07. 18.02.2008

Intrucât existau suspiciuni ca dupa racordul unitatii militare (ultimul abonat al APAVITAL), reteaua poate continua ilegal intr-o directie necunoscuta s-a procedat la efectuarea unui sondaj in dreptul bransamentului pentru a pune in evidenta daca ultimul bransament este la unitatea militara. Inspectarea retelei in zona a pus in evidenta faptul ca, nu exista prelungire ilegala a retelei. De asemenea s-au efectuat masuratori de detectii a pierderilor de apa de la caminul de apometru al unitatii militare pâna in strada Marginei si nu a fost identificata nici o pierdere de apa.

ANEXA 1


Pasul 08. 20.02.2008

S-au efectuat masuratori de detectie a pierderilor de apa pe strada Aviatiei folosind ca puncte de acces la coloana de Ol 130mm vanele de linie montate pe vechile traversari de otel. In urma operatiunii de detectie nu s-au inregistrat scurgeri de apa in zona, desi masuratorile de debit indicau o pierdere de apa in zona caminului de vane din intersectia Obreja cu Holboca, dar in camin nu s-a constatat prezenta apei.

Pasul 09. 25.02.2008

Pentru a avea o confirmare ca exista o pierdere de apa intre caminul de vane si strada Zborului s-a efectuat un sondaj in dreptul acestei strazi pe conducta de Ol 130 mm pentru a masura debitul instantaneu cu ajutorul debitmetrului ultrasonic. In sondaj au fost gasite 2 conducte, cea de Ol 130 mm si alta de Fp 70 mm, necunoscuta personalului de intretinere de la serviciul de exploatare. Nu s-au putut face masuratori de debite pe nici una dintre ele, datorita depunerilor interioare, dar s-au efectuat masuratori de detectie a pierderilor de apa pe amândoua. Rezultatele masuratorilor au indicat pentru conducta Ol 130mm pierdere la cca 3 m de caminul de vane, iar pe Fp 70 mm la 20 m de sondaj. Existenta unei pierderi de apa pe conducta de otel in zona caminului de vane a condus la concluzia ca intre cele doua conducte mai sus mentionate exista o conexiune.

Pasul 10. 27.02.2008

S-a efectuat un sondaj la cca 3 m de caminul de vane in urma caruia a fost identificata o singura conducta (Ol 130mm) desi sapatura a fost extinsa.

Pasul 11. 29.02.2008

S-a sapat in locul indicat de MicroCorr 5 (echipamentul electronic pentru detectia piederilor de apa), adica la 20 m de sapatura din 25.02.2008.

A fost localizata conducta de Fp 70 mm, rupta exact sub un racord de canalizare din beton care se sprijinea pe ea, apa scursa din conducta fiind preluata de canalizarea stradala. Pentru confirmare s-au verificat vizual si debitele de apa tranzitate prin canalele din amonte si aval fata de racord. Desi initial se stabilise sa fie identificata legatura dintre cele 2 conducte si anulata, presupunând ca mai sunt si alte pierderi pe conducta de fonta, dupa aceasta interventie au fost identificati abonati racordati la aceasta conducta, asa ca momentan s-a renuntat la izolarea conductei Fp 70 mm.

Prin utilizarea locatorului de conducte s-a punctat traseul conductei de fonta pâna la caminul de vane, aceasta continuând mai departe spre strada Aurel Vlaicu. Localizarea conductei de fonta si punerea in evidenta a traseului acesteia a explicat si de ce nu fusese identificata in cadrul sondajului efectuat langa caminul de vane (distanta dintre conducta de otel si cea de fonta in zona respectiva este de cca. 2 m).

In figura 12 sunt prezentate imagini cu conducta de fonta si traseul acesteia.

ANEXA 1


Fp 70mmOl 130mm

Figura 12. Conducta de fonta Fp 70 mm si traseul acesteia.

Dupa remedierea avariei a fost montat loggerul pe perioada weekend-ului, iar din interpretarea datelor a rezultat o scadere a consumului de noapte de 28 m3/h la 17 m3/h, ceea ce conduce la concluzia ca inca mai exista pierderi de apa care trebuie identificate. Inregistrarile sunt prezentate in figura 5.19.

Pasul 12. 05.03.2008

S-a sapat din nou lânga caminul de vane si a fost identificata legatura dintre cele 2 conducte si vana. De asemeni a mai fost descoperita inca o vana de linie pe coloana ce coboara spre strada Aurel Vlaicu. Ulterior vana de linie spre strada Aurel Vlaicu a fost reparata, iar vana de pe legatura si cea din camin pe Ol 130mm au fost inlocuite cu altele noi.

Pasul 13. 11.03.2008

S-a montat din nou debitmetrul ultrasonic in caminul de apometru si au fost inchise pe rând vanele conform tabelului 5.5. Rezultatele nu au fost concludente, probabil datorita existentei a unei alte conexiuni intre cele doua coloane de Ol 130mm si Fp 70mm. Inregistrarile de debite sunt prezentate in figura 13.

ANEXA 1


Figura 13. Inregistrari debite dupa remedierea avariei identificate.

ANEXA 1


Tabel 1. Manevre efectuate pentru identificarea scurgerilor in zona caminului din intersectia str. Obreja cu str. Halboca.

.

ANEXA 1


Figura 14. Inregistrari debite in cadrul manevrelor specificate in tabelul anterior.

Pasul 14. 12.03.2008

S-a efectuat un experiment in vederea identificarii unei alte conexiuni intre cele doua coloane, Ol 130 mm si Fp 70 mm. In acest sens, s-a verificat presiunea apei la un abonat racordat la conducta Fp 70 mm dupa ce in prealabil a fost inchisa vana de legatura dintre cele doua conducte. Presiunea a fost normala ceea ce a condus la concluzia ca exista alta conexiune intre conductele mai sus mentionate neidentificata.

Pasul 15. 13.03.2008

S-a deschis din nou sondajul efectuat in dreptul strazii Zborului si s-a facut o fereastra in conducta Fp 70 mm pentru a stabili sensul de curgere a apei atunci când vana de pe legatura e inchisa. Sensul de curgere a apei prin conducta la deschiderea vanei de pe Ol 130mm a fost din directia unitatii militare; aceasta a condus la concluzia ca cele doua conducte mai prezinta o conexiune mai sus de strada Zborului. Prin utilizarea locatorului de conducte s-a punctat traseul conductei de fonta pâna in dreptul strazii Porumbului; in aceasta zona conducta Fp 70 mm este pozata in zona axului strazii.

ANEXA 1


Pasul 16. 17.03.2008

S-a montat debitmetrul ultrasonic in caminul de apometru si s-au inchis toate vanele de pe legaturile din Ol 130 mm, vana de 150 mm de pe Holboca si apoi vana din caminul de apometru al unitatii militare. Au ramas cu apa doar cele 2 conducte: Ol 130 mm si Fp 70 mm cu eventualii consumatori legati direct din ele; consumul minim a fost 8 m3/h cu unitatea militara alimentata si 4-5 m3/h cu unitatea militara inchisa. Inregistrarile sunt prezentate in figura 15.

In sondajul efectuat in dreptul strazii Porumbului s-a montat locatorul de trasee si s-a mai punctat pe o distanta de cca 100 m traseul conductei de fonta spre strada Vulturilor.

De asemenea s-au efectuat detectii de pierderi de apa intre strazile Porumbului si Obreja, apoi intre Obreja si Holboca, rezltatul fiind ca exista o pierdere de apa pe legatura conductei din strada Obreja in Ol 130.

Figura 15. Inregistrari debite in cadrul experimentului de identificare a pierderilor de apa pe conductele Ol 150 mm si Fp 70 mm.

Pasul 17. 18.03.2008

S-a efectuat un sondaj in locul indicat de aparate si a fost identificata pierderea la o mufa a teului din care este racordata strada Obreja. Surpriza a fost ca desi din caminul de vane de pe Holboca conducta este de Ol 130, la fel si in dreptul strazii Zborului, in aceasta zona conducta este din Fp 150 mm (figura 5.22). Dupa remedierea avariei, a fost montat loggerul din nou, iar din interpretarea datelor, a

ANEXA 1


rezultat scaderea consumului de noapte de la 17 m3/h la 13 m3/h, ceea ce verifica rezultatul din etapa 16. Inregistrarile sunt prezentate in figura 17.

Figura 16. Identificare conducte.

Figura 17. Inregistrari debite in cadrul experimentului de identificare a pierderilor de apa pe conductele Ol 130 mm si Fp 150 mm.

ANEXA 1


Pasul 18. 20-21.03.2008

S-au efectuat masuratori si manevre de inchidere a principalelor vane de linie pe timp de noapte din intregul Platou Aviatiei. Din cei 15 m3/h inregistrati la inceputul actiunii au fost identificate 2 consumuri majore pe timpul noptii, de aproximativ 3-3,5 m3/h fiecare, unul la unitatea militara UM 1175 si celalalt la ferma de vaci din Dancu, ambele consumuri fiind inregistrate de apometrele proprii. De subliniat ca cei doi abonati au instalate apometre de Dn 100 mm, cu Qn=100 m3/h si care e posibil sa nu inregistreze la astfel de debite mici consumul real de apa, de aceea se impune redimensionarea acestora.

Figura 18. Inregistrari debite in cadrul manevrelor de inchidere a vanelor de linie.

Manevrele de inchidere vane de linie sunt prezentate in tabelul urmator.

ANEXA 1


Tabel 2. Ordinea manevrelor pe vanele de linie in Platoul Aviatiei.

Pasul 19. 21-24.03.2008

Dupa terminarea actiunii de inchidere a vanelor de linie din platou, au fost lasate pentru perioada de sfârsit de saptamâna cele 2 echipamente electronice, debitmetrul ultrasonic si loggerul montat pe apometrul general, sa monitorizeze consumul de apa. Dupa prelucrarea datelor s-a observat o stabilizare a consumului de noapte la o valoare de aproximativ 12 m3/h fata de 28 m3/h cât se inregistrau la inceputul actiunii de analiza a acestui microsector. Daca apreciem ca din acesti 12 m3/h, aproximativ 6 m3/h sunt contorizati (unitatea militara si ferma de vaci) putem afirma ca doar restul de 6 m3/h ar putea reprezenta pierderi de apa.

In figurile urmatoare sunt prezentate inregistrarile de debite pe parcursul celor trei zile.

ANEXA 1


Figura 19. Inregistrari debite pe parcursul celor trei zile - debitmetru.

ANEXA 1


Figura 20. Inregistrari debite pe parcursul celor trei zile - logger.

ANEXA 1


Pasul 20. 24-25.03.2008

Pentru confirmarea datelor obtinute in ultimele 2 etape, s-au montat loggere pe apometrul general si cele doua apometre, cel de la unitatea militara si cel de la ferma de vaci, pentru monitorizarea simultana a celor 3 consumuri. Datele inregistrate au dus la urmatoarele concluzii:

• Consumul de noapte pentru tot microsectorul este de 12 m3/h, intr-o usoara scadere. Inregistrarile sunt prezentate in imaginile urmatoare.

Figura 21. Inregistrari debite pasul 20.

ANEXA 1


Figura 22. Volum de apa consumat la diferite valori ale debitului instantaneu.

Din figura 22 se remarca faptul ca din tot volumul de apa inregistrat in ziua de 24.03.2008, respectiv 357,3 m3, 268 m3 au fost consumati la un debit instantaneu cuprins intre 20-30 m3/h, interval in care ar trebui dim ensionat si apometrul.

1. Consumul minim pe timp de noapte la unitatea militara 01175 este mai mare

decât cel de zi si este de 3 m3/h, ceea ce confirma datele anterioare. Inregistrarile sunt prezentate in continuare.

ANEXA 1


Figura 23. Inregistrari debite pe timp de noapte la unitatea militara.

Figura 24. Volum de apa consumat la diferite valori ale debitului instantaneu – unitatea militara.

Consum de noapte

Consum de zi

ANEXA 1


Figura 24 indica volumul de apa consumat la diferite valori ale debitului instantaneu. De remarcat faptul ca din tot volumul de apa inregistrat in ziua de 24.03.2008, respectiv 47.54 m3, aproximativ 20,5 m3 au fost consumati la un debit instantaneu cuprins intre 3-4 m3/h, interval in care ar trebui dimensionat si apometrul general pentru acest consumator. Actualul apometru are debitul nominal de 80 m3/h.

2. Acelasi fenomen se intâmpla si la ferma de vaci, doar ca diferentele nu sunt

la fel de mari si se confirma consumul minim de noapte de aproximativ 3 m3/h. Inregistrarile sunt prezentate in figurile urmatoare.

Figura 25.Inregistrari debite pe timp de noapte la ferma de vaci.

Consum denoapte Consum

de zi

ANEXA 1


Figura 26. Volum de apa consumat la diferite valori ale debitului instantaneu – ferma de vaci

Imaginea indica faptul ca din tot volumul de apa inregistrat in ziua de 24.03.2008, respectiv 50,78 m3, mai mult de de 70% au fost consumati la un debit instantaneu cuprins intre 3-10 m3/h, interval in care ar trebui dimensionat si apometrul general pentru acest consumator. Actualul apometru are debitul nominal de 60 m3/h.

Datele obtinute in aceasta etapa a experimentului au pus in evidenta faptul ca apometrele celor doi consumatori analizati trebuie schimbate cu unele cu debit corespunzator indicat de inregistrarile anterioare.

Pasul 21. 07-14.04.2008

Pentru finalizarea activitatii de reducere a pierderilor de apa din acest microsector s-a revenit la pasul 1 si s-a montat loggerul pentru verificarea consumului de noapte pe o perioda de 8 zile. Datele (figurile urmatoare) indica pastrarea consumului de noapte la o valoare de cca. 12 m3/h, din care 6 m3/h contorizati la unitatea militara si ferma de vaci. Trebuie luat in consideratie si faptul ca mai exista consumatori mari cu retele interioare nemodernizate (ASAM SA sau terenurile de sport) ceea ce ar conduce la o valoare a pierderilor sunt sub 5 m3/h fata de 28 m3/h cât se inregistrau la inceput.

ANEXA 1


ANEXA 1


Figura 27. Inregistrari de verificare a debitelor pe timp de noapte.

Au fost inlocuite 11,5 km de conducta, dar din ratiuni economice si tehnice s-a pastrat in functiune si aproximativ 1km din vechea retea de distributie, iar printr-o nefericita coincidenta chiar o portiune cu pierderi majore. De subliniat ca piederile identificate sunt de ani de zile, sistemul de distributie fiind echilibrat dupa aceste consumuri, orice pierdere de apa “suplimentara” creând o lipsa de presiune la ferma de vaci din Dancu, abonat care este situat la cea mai indepartat capat al retelei de distributie.

Un calcul sumar ne arata marimea pierderilor in lei:

28m3 X 30 zile X 2,23lei/m3 = 1873,2 lei/luna

Analiza rezultatelor studiului identificarii si reducerilor pierderilor de apa

Studiul a luat in consideratie:

• Stabilirea balantei de apa zilnice si saptamanale ca si perioade de zi si de noapte;

• Stabilirea debitelor instantanee pe conductele retelei prin masuratori si manevre de vane corespunzatoare care sa puna in evidenta circuitele pe care se produc pierderi;

ANEXA 1


Strategia efectuarii studiului a urmarit iteratii succesive (21 etape) pana la depistarea cu exactitate a zonelor si sectiunilor in care se realizeaza pierderi; dupa depistarea avariilor acestea au fost refacute si efectuate masuratorile pentru stabilirea noii balante.

Anexa 1 prezinta in detaliu etapele (pasii) acestui studiu. Se prezinta: diagramele de variatie a volumelor de apa orare si zilnice, variatia debitelor pe tronsoane, volumele de apa pentru diferite debite instantanee.

Concluziile studiului pun in evidenta:

• Necesitatea aprofundarii situatiei existente a retelei care urmeaza sa fie inlocuita cu toate dezvoltarile, conexiunile, anexele care le-a avut in dotare; in studiul efectuat s-a remarcat existenta unor interconectari vechi cu avarii si generatoare mari de pierderi;

• Pierderile de apa au fost reduse de la 40% din volumul de apa injectat la 21%;

• Refacerea oricaror sectoare din retea impune si analiza contorizarii apei ca metoda, tip de aparate, precizie si erori;

• S-a dovedit „vechimea” avariilor si estimarea valorii apei pierdute indica faptul ca procentul cheltuielilor pentru depistare, refacere si echilibrare retea poate fi 20-25% din valoarea apei pierdute.

Studiul prezentat in detaliu in Anexa 1 a pus in evidenta:

• Sectorizarea retelei ca metoda unica prin care se pot aborda sistemic: pierderile reale, asigurarea obiectivelor: satisfacere utilizatori si rentabilizare operator;

• Necesitatea formarii unor echipe specializate dotate uman si material pentru problema depistarii, refacerii si dotarii retelelor de distributie.

STUDII SI CERCETARI PRIVIND PIERDERILE DE APA IN RETELELE DE DISTRIBUTIE BIBLIOGRAFIE


1 BIBLIOGRAFIE [1] Alegre H., Hirner W., Baptista J.M. and Parena R. - Performance

Indicators for Water Supply Services. IWA Manual of Best Practice ISBN 900222272, 2000.

[2] Lambert A. and Hirner W. (2000) - Losses from Water Supply Systems: Standard Terminology and Recommended Performance Measures. IWA Website, www.iwahq.org.uk/bluepages.

[3] Weimer, D. - German National Report on Water Loss Management and Techniques, to IWA Berlin October 2001.

[4] Water Services Corporation, Malta. Annual Report 2000-01.

[5] South African Water Research Commission. Development of a standardised approach for benchmarking of leakage in water distribution systems in South Africa: Benchloss software and user manual. Developed for SAWRC by WRP pty and IWDC Ltd.

[6] Water Services Association of Australia (2001). Benchmarking of Water Losses in Australia. ISSN 1 876088 96 6 Website: www.wsaa.asn.au.

[7] New Zealand Water and Wastes Association. Water Losses Performance Indicators Program and User Manual ‘Benchloss’ for New Zealand (2002). Developed for NZWWA by GWR Ltd and IWDC Ltd.

[8] Mănescu A., Sandu M., Ianculescu O Alimentări cu apă, 1994, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti.

[9] Iamandi C., Petrescu V., Damian R., Sandu L., Anton Anton Hidraulica Instalaţiilor , vol II, 2002, Bucureşti, Editura Tehnică.

[10] Ion I.I - Instalaţii de pompare reglabile, 1976, Editura Tehnică, Bucureşti.

[11] Sârbu I - Optimizarea energetică a sistemelor de distribuţie a apei, 1997, Editura Academiei Române, Bucureşti.

[12] Asociatia Romana a Apei - Evaluarea pierderilor de apa în sistemele de alimentare cu apa Studiu de caz: Municipiul Craiova- Bucuresti, 2003.

[13] M. Sandu, G. Racoviteanu - Manual pentru inspectia sanitara si monitorizarea calitatii apei in sistemele de alimentare cu apa – Editura Conspress Bucuresti, 2006, ISBN 973-7797-78-7.

[14] Lambert A. International Report on Water Losses Management and Techniques.to IWA Congress, Berlin. October 2001. (in press).

[15] May, J. - Pressure Dependent Leakage. World Water and Environmental Engineering, October 1994.

[16] Ogura, K. - Japan Waterworks Journal, June 1979. P 38- 45.

[17] Lambert A et al. - A review for performance indicators for real losses from water supply systems; AQUA, vol 48, no 6 ISSN 0003 -7214 (1999).

[18] Lambert A et al - Managing water leakage: economic and technical issues, 1998; Financial times Energy Report. ISBN 1 84083 011 5.



[19] Thornton J - Pressure management extends infrastructure life and reduces unnecessary energy cost; Watter Loss 2007.

[20] ARA si Ministerul Mediului - Conferinta Internationala ”Conformarea sistemelor de alimentare cu apa si canalizare la Directivele Europene”, Mai 2004, Bucuresti.

[21] AWWA - Rehabilitation of water mains; Manual of water supply practices; TD 491 A49 R44 2001 etection; Manual of water supply practice; 1990.

[22] AWWA Water audits and leak detection.

[23] AWWA Manual of water supply practice, Water audits and leak detection, 1990.

[24] AWWA ‘With today’s hechnology, what percentage of unaccounted for water is o.k?” Vol 98/ nr 2 /006.

[25] Lambert A etr all, Recent development in application of burst and background estimates concept for leakage management. Journal of Water Institution & Environment Management, 1996, vol 10, no2 100-104.

[26] Lambert A. - Accounting for Losses: the Bursts and Background Concept. J.Inst. Wat & Envir. Mangt., 1994, Vol 8, (No. 2), 205-214.

[27] Lambert A. and Morrison J.A.E - Recent Developments in Application of ‘Bursts and Background Estimates’ Concepts for Leakage Management. J.Inst. Wat & Envir. Mangt., 1996, Vol 10 (No 2), 100-104.

[28] Office of Water Services (2001) Leakage and the Efficient Use of Water, 2000-2001 Report. ISBN 1 874234 80 9 Website www.open.gov.uk/ofwat/

[29] Lallana C., Krinner W., Estrela T., Nixon S., Leonard J, Berland J.M., Lack T.J., Thyssen N. - Environmental issue Report No 19: Sustainable water use in Europe: Part 2: Demand Management. European Env. Agency 2001.

[30] AWWA Water Meters – Selection, Installation, Testing and Maintenance, 1986, Denver, Colorado.

[31] Carl F. Buettner - Practical Hydraulics and Water Flow monitoring Workshop, St Louis Mo, 1982.

[32] Losses from Water Supply Systems: Standard Terminology and Recommended Performance Measures, IWA October 2000.

[33] Ministerul Mediului si Gospodaririi Apelor – Plan Operational Sectorial De Mediu, Bucuresti 2006.

[34] Sandu M., Furis D - Dimensionare economica a conductelor pentru alimentari cu apa - Ed. UTCB, Bucuresti, 1988.

[35] Sandu, M. - Retehnologizarea sistemului de alimentare cu apa al Mun. Bucuresti între fictiune si realitate - Romaqua, nr. 3, 1996.

[36] Woik, G. - Studiul economic al relatiilor dintre cheltuielile de întretinere si durabilitatii retelelor de apa potabila - Wassertechnik nr. 12/1972.

[37] Sugawava, N. - Some Economical Efectes and Practices of Leakage Control in Japan - Sugawava, N.

[38] ISLGC - Instructiuni tehnice privind proiectarea retelelor de distributie a apei potabile în localitati - CPCP - ISLGC, Bucuresti, 1980.



[39] Dumitrescu, O. - Pierderi de apa în instalatiile publice si interioare pe teritoriul Municipiului Bucuresti - RGAB, Raport de activitate, 1996.

[40] Ioan. L., Constantinescu, B - Problematica implementarii sistemelor informatice în monitorizarea retelelor de transport al apei potabile - RGAB, Raport de activitate, 1995.

[41] Donnely A - Combating Non Revenue Water in a large multifunctional company; A case study of EPAL; Water Loss conference, 2007 Bucuresti.

[42] Mckenzie R S, Seago C, Liemberger R - Benchmarking of losses from potable water reticulation system; Water Loss Conference, Bucuresti 2007.

[43] Morrison J A E ,Tooms S, Hall G - Sustainable district Metering; Water Loss Conference; Bucuresti 2007.

[44] Parker J - Leakage and the link to asset management. IWA Canada, Halifax 2005.

[45] Zacharia M Lahlou - Leak detection and water loss control.

[46] Voodward T - The effect of soil properties on leakage economies.IWA Conference, Canada, Halifax-2005.

[47] Thornton J - Pressure management extends infrastructure life and reduces unnecessary energy cost; Watter Loss 2007.

[48] Trow S - Alternative approaches to setting leakage target; Water Loss 2007, Bucuresti.

[49] Tooms S - DMA management manual by the water losses Task Force Progress. IWA, Canada, Halifax 2005.

[50] Tuchovak L - The technical audit of water distribution network using the different leakage indicators; IWA conference, Halifax 2005.

[51] Texas Water Developmenmt Board - Water loss manual; Austin –Texas 2006.

[52] Stoica S. - Managementul retelelor de alimentare cu apa si canalizare urbane; Teza de doctorat, UTCB, 2007.

[53] Racoviteanu G., Sandu M. - Reaching optimum of losses in the distribution network- a balance between the reabilitation measures and supportabilty of the consumers; Water Loss- Bucharest 2007.

[54] Perju S. - Monitorizarea si optimizarea hidraulica a retelelor de distributie a apei in vederea reabilitarii; Teza de doctorat, UTCB 2003.

[55] Ondeo, Degremont - Memento Technique de l’eau; Lavoisier, Paris 2008.

[56] Sandu M., Racoviteanu G. – Manual pentru inspectia sanitara si monitorizarea calitatii apei in sistemele de alimentare cu apa – Editura Conspress Bucuresti, 2006, ISBN 973-7797-78-7.

[57] Ministerul Mediului si Gospodaririi Apelor – Plan Operational Sectorial De Mediu, Bucuresti 2006.

[58] Iamandi C., Petrescu V., Damian R., Sandu L., Anton Anton - Hidraulica Instalaţiilor , vol II, 2002, Bucureşti, Editura Tehnică.

[59] Sârbu I., Optimizarea energetică a sistemelor de distribuţie a apei, 1997, Editura Academiei Române, Bucureşti.



[60] Cioc D., Anton A. Reţele hidraulice: calcul, optimizare, siguranţă, 2001, Editura Orizonturi Universitare, Timişoara.

[61] Luca O. – Hidraulica, Editura U.T.C.B., 1986.

[62] Van der Kooij, D., Slaats, P.G. – Chemical and biological stability of drinking water: preconditions to maintain water quality in the distribution system, Conferinţa Internaţională: Calitatea apei potabile în reţelele de distribuţie, EXPO APA 2000, Bucureşti, 5 – 7 Septembrie 2000.

[63] IWA - Losses from Water Supply Systems: Standard Terminology and Recommended Performance Measures, IWA October 2000.

[64] IWA – International Water Congresses, 1991, 1995.

[65] Angelescu, M. - Retele edilitare urbane - Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1996.

[66] Lai, C. - Eaux Perdues et Economie de la Detection de Fuites - IR1 - Congres IWSA, Copenhaga, 1991.

[67] Georing, F. - Planning and Design for continuity and reliability of distribution systems - IR2 - Congres IWSA, Durban (Africa de Sud), 1995.

[68] SAFEGE - Piccolo - La modelisation des reseaux d′eau potable - SAFEGE, Ingenieurs Conseils, France, 1994.

[69] Ioan. L., Constantinescu, B. - Problematica implementarii sistemelor informatice în monitorizarea retelelor de transport al apei potabile - RGAB, Raport de activitate, 1995.

[70] ASRO - SR 1846/1-2006 – Canalizări exterioare. Prescripţii de proiectare. Partea1: Determinarea debitelor de ape uzate de canalizare.

[71] ASRO - SR 1846/2-2006 - Determinarea debitelor de apă meteorică evacuată prin canalizare.

[72] ASRO - SR 1343/1 – 2006 – Alimentări cu apă. Determinarea cantităţilor de apă potabilă pentru localităţi urbane şi rurale

[73] Uniunea Europeana - Directiva cadru 2000/60/CE - Cadrul comunitar de actiune in domeniul strategiei apelor.

[74] Uniunea Europeana - Directiva 98/83/EC - Calitatea apei destinate consumului uman.

[75] Parlamentul Romaniei - Legea 107/1996 modificata prin legea 310/2004 M.O. nr. 224/8 octombrie 1996 - Legea apelor.

[76] Parlamentul Romaniei - Legea 458/2002 M.O. Nr. 552/29 iulie 2002 - Legea privind calitatea apei potabile.

[77] Mateescu Th., Hudisteanu R. – Evaluarea eficientei energetice a sistemelor de transport si distributie a apei calde de consum – Editura Matrixrom, Bucuresti, 2006.

[78] Mateescu Th., Pop A., Profire M. – Conducte din mase plastice pentru sisteme de utilităţi urbane – Tipogr. SC Revox, Bistrita, 1998.

[79] Barsan E. – Alimentari cu apa – Editura Performantica, Iasi, 2005.

[80] Barsan E., Ignat A. – Modelarea calitatii apei in sistemele de distributie – Editura Performantica, Iasi, 2005.



[81] Barsan E. – Retehnologizarea sistemelor de alimentare cu apa – Editura Cermi, Iasi, 2004.

[82] Barsan E. – Potabilizarea apei cu tehnologia membranelor – Editura Cermi, Iasi, 2002.

studii si cercetari privind pierderile de apa in retelele

Documents