Контроль потерь в сетях водоснабжения: методики определения неучтенных расходов воды

Потери воды в системах водоснабжения приводят к финансовым затратам на производство и транспортировку ресурса, который в итоге не доходит до потребителей. Ускоряется коррозия подземных инженерных коммуникаций: железобетонных конструкций, других трубопроводов, электрических кабелей и т. д. Снижается прочность инженерных конструкций и инфраструктуры: вода под давлением из порыва в трубе может подмывать фундаменты зданий, образовывать провалы в дорожном покрытии и на тротуарах.

Неучтенные расходы и потери воды: что это такое

Согласно трактовке Всемирного банка, неучтенной считается вода, которая отпущена, но не дошла к потребителю, то есть не прошла через его узел учета. Потери происходят из-за утечек и воровства.

Выделяют следующие виды потерь при эксплуатации систем водоснабжения:

• несанкционированное потребление;
• потери при хранении и транспортировке по инженерным сетям;
• погрешности измерений и допустимые потери от краж;

Ниже приведена структура водного баланса, которую предлагает Международная водная ассоциация (International Water Association, IWA).

Общий объем воды, которая поступает в систему (ОВ)
Санкционированное потребление (СП)		Нереализованная вода (НРВ)
Фактурированное санкционированное потребление (ФСП)	Нефактурированное санкционированное потребление (НСП)	Коммерческие (условные) потери	Физические (реальные) потери
Измеренное потребление Неизмеренное потребление		Несанкционированное потребление Неточность водомеров потребителей и ошибки при обработке данных	Утечки в магистральной и распределительной сетях Утечки и переливы из резервуаров накопления воды Утечки на абонентских вводах до водомера потребителя
Реализованная вода	Нереализованная вода

• Общий объем воды (ОВ) определяется по годовым показаниям всех узловых водомеров или расчетным путем с учетом кривой годовых колебаний.
• Измеренное потребление — это годовой расход ресурса потребителями, у которых установлены водомеры.
• Неизмеренное потребление — это годовой расход ресурса потребителями, у которых нет водомеров.

Структура водного баланса наглядно показывает, что объем нереализованной воды равен разнице между общим объемом, поданным в систему, и количеством использованного потребителями ресурса, что зафиксировано при помощи приборов учета или расчетным методом. Последний применяется, когда невозможно измерить точное количество израсходованной воды (например, на нужды пожаротушения). Тогда его определяют как расчетную величину на год или другой период времени.

Формулу расчета можно представить в таком виде:

Нереализованная вода (НРВ) = ОВ – ФСП.

РСО используют этот показатель в финансовых моделях для отражения произведенной и отпущенной, но неоплаченной воды.

Единой методики определения до сих пор нет. Зачастую потери отображают в процентах от всего объема воды, поступающего в сеть водоснабжения. Но у этого подхода есть минусы: может показаться, что РСО с высокими объемами потреблениями и сетями небольшой протяженности работают эффективнее тех, где уровень потребления ниже, а сети более протяженные.

Поэтому Международная организация по бенчмаркингу организаций водоснабжения и водоотведения (IBNET) предлагает другие методы вычисления потерь воды:

• Разность между общим и проданным объемами воды, выраженная в процентах к общему объему воды, поступившему в сеть;
• Расчет потерь ресурса на 1 км сети за день;
• Расчет потерь ресурса на 1 сетевое соединение за день.

Отдельным компонентом потерь в сетях водоснабжения выступают скрытые утечки. Их размер сложнее всего определить, а возникают они из-за изношенности труб, неподходящего материала (например, металлические трубы без защитного внутреннего покрытия не подходят для агрессивной воды с большим количеством примесей), а также специфики грунта в регионе.

Как определяют неучтенные расходы в России

Методика определения неучтенных расходов и потерь воды в системах коммунального водоснабжения определена Приказом Минпромэнерго РФ № 172. Структура потерь выглядит так:

Неучтенные расходы и потери воды
Полезные расходы воды		Потери воды
Технологические (ТР)	Организационно-учетные (ОУР)	Утечки воды из водопроводной сети и емкостных сооружений Потери воды за счет естественной убыли.
Расходы воды на собственные нужды Расходы воды на противопожарные нужды Расходы воды на нужды городского хозяйства	Погрешность средств измерения Неодновременность снятия показания приборов
	Самовольное использование

Что включают технологические расходы:

• Расходы на собственные нужды, такие как промывка и дезинфекция сетей водопровода и водоотведения, очистка резервуаров, охлаждение оборудования насосных станций и т. п.
• Расходы на противопожарные нужды: проверка гидрантов, тушение возгораний.
• Расходы воды на городские нужды, которые определены местными властями: полив улиц и зеленых насаждений, мойка дорожного покрытия и другие потребности, связанные с благоустройством города.

Что включают организационно-учетные расходы:

• Расходы, не зафиксированные из-за низкой чувствительности, погрешности ПУ.
• Погрешность реализованного количества воды из-за неодновременного снятия данных с ПУ.

К потерям воды в системах водоснабжения относят:

• Утечки через водоразборные колонки и сетевые соединения, скрытые утечки и потери, возникающие при ремонте труб и сооружений.
• Естественную убыль: просачивание воды при транспортировке по трубам с напором, через стенки резервуаров, испарение из емкостей, брызги от фонтанов.

Что касается самовольного использования:

• Это полезные расходы, если вода пошла на удовлетворение нужд потребителя.
• Это потери, если речь идет о сбросе воды через несанкционированную врезку.

Определение нормативов потерь воды в системах водоснабжения производится в соответствии с Приказом Минстроя РФ № 917/пр. Нормативы устанавливает исполнительный орган субъекта РФ по заявлением РСО.

Порядок определения неучтенных расходов в системе водоснабжения с формулами для расчета всех видов потерь приведен в Приложении 1 Приказа Минпромэнерго РФ № 172.

Подходы к управлению потерями воды

Управление потерями предполагает комплексный подход, который включает четыре этапа.

1. Водный аудит с оценкой оправданного уровня потерь. Предполагает получение подробной информации о состоянии объектов сети водоснабжения, оценку объемов потерь и расчет суммы капиталовложений, необходимых для устранения неисправностей, ведущих к утечкам.
2. Разработка стратегии управления потерями. Полностью избежать потерь воды невозможно ни в одной водопроводной системе, поэтому оценивается эффективность капиталовложений в мероприятия по сокращению потерь. При этом важно учитывать, что экономия достигается не только за счет сокращения объема утечек, но и ввиду:

• снижения сопротивления на замененном участке водопроводной сети, которое в итоге приводит к уменьшению затрат электроэнергии на перекачку воды;
• снижения общей повреждаемости конструкций и, следовательно, затрат на текущий ремонт;
• увеличения срока службы трубы, если замена выполнена по новым технологиям, например, установлены трубопроводы из полиэтилена низкого давления (ПНД).

Затраты на реализацию стратегии единоразовые, а снижение потерь будет постоянным, поэтому капиталовложения оправданы. Но с точки зрения экономической целесообразности они считаются эффективными, если срок окупаемости проекта менее 5 лет.

3. Реализация разработанной стратегии. Предполагает модернизацию, оптимизацию эксплуатации сетевой инфраструктуры, оснащение потребителей приборами учета и внедрение автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета энергоресурсов (АИИС).
4. Оценка результатов. Ключевой показатель эффективности стратегии — снижение уровня потерь воды по результатам сравнения с показателями прошлых периодов.

Автоматизированный учет потребления воды

Для минимизации потерь воды в системе водоснабжения важно вовремя собирать данные с приборов учета и своевременно выявлять утечки, аварии, воровство. Делать это оперативно получится только при использовании автоматизированного учета.

Такую возможность предоставляет АИИС «Элдис». Подключение системы производится на базе уже используемого оборудования и собственных технических решений компании «Элдис» с минимумом вложений со стороны заказчика.

АИИС позволяет:

• одномоментно снимать показания со всех ПУ в дистанционном формате;
• фиксировать утечки;
• оперативно выявлять нештатные и аварийные ситуации;
• обнаруживать случаи незаконного и неконтролируемого потребления воды;
• получать уведомления о необходимости поверки ПУ;
• автоматически сводить баланс между РСО и потребителями;
• формировать отчеты.

Система «Элдис» исключает ошибки при съеме показаний по причине человеческого фактора, упрощает контроль за потреблением воды и отслеживание ситуаций, которые приводят к появлению потерь в системе водоснабжения.