Różnica między objętością wody wyprodukowanej – zakupionej (wtłoczonej do sieci) – a wody sprzedanej odbiorcom nazywana jest stratami wody, rzeczywistymi i pozornymi. Straty pozorne są obecnie określane jako spowodowane błędami w pomiarach wodomierzy, błędnym szacowaniem – czyli brakiem pomiaru objętości wody potrzebnej do płukania sieci lub celów przeciwpożarowych.
Straty rzeczywiste są wynikiem złego stanu technicznego materiału przewodów oraz złączy i armatury. Za najczęstszą przyczynę nieszczelności rur, armatury i złączy uważa się korozję. Na wysokość strat wody wpływają głównie nieszczelności i awarie sieci oraz przyłączy wodociągowych. Ważnymi czynnikami są również:
- rodzaj materiału sieci i armatury,
- liczba przyłączy wodociągowych,
- pomiary objętości sprzedaży wody,
- sprzedaż wody na podstawie przeciętnych norm zużycia (nieoszczędzanie wody przez odbiorców),
- różnice w dokładności pomiarów wodomierzy,
- kradzież i nielegalny pobór wody (uszkadzanie wodomierzy, nielegalne podłączenia do sieci wodociągowej).
Nie istnieją jak na razie żadne normy określające dopuszczalne wielkości straty wody.
W celu obniżenia strat pozornych należy podjąć następujące działania:
- likwidacja ryczałtowego rozliczania zużycia wody,
- terminowe legalizowanie wodomierzy,
- zastosowanie wodomierzy odpornych na działanie pola magnetycznego,
- sprawdzenie poprawności doboru wodomierzy przy ich wymianie,
- kontrola nieuczciwych odbiorców wody,
- montaż przepływomierzy w ujęciach wody i strefach dystrybucji,
- pomiar objętości wody zużywanej na potrzeby własne przed wtłoczeniem i po nim,
- pomiar i rozliczenia dotyczące wody pobranej, a nie fakturowanej.
Straty wody są często błędnie traktowane jak nieopomiarowane pobory wody. Woda ta może być zarówno rozliczana, jak i nie. Do takich poborów wody zaliczamy:
- kradzieże wody,
- pobory rozliczane ryczałtowo,
- udostępnianie wody z hydrantów na cele gospodarcze i budowlane,
- wodę nierejestrowaną ze względu na przewymiarowane wodomierze,
- płukanie sieci.
Ograniczenie wielkości strat wody oraz jej racjonalne zużycie powinno być jednym z głównych celów działalności przedsiębiorstw wodociągowych. Do działań zmierzających do ograniczenia strat wody można zaliczyć:
- ciągły monitoring strat wody,
- poprawne prowadzenie bilansu wody,
- analizę zużycia wody przez odbiorców,
- opracowanie grupy wskaźników opisujących straty wody.
Ważna jest precyzja i jednoczesność w pomiarze poszczególnych składników bilansu, gdyż to głównie od tych czynników zależy dokładność i poprawność bilansu. Błędy mogą być tu bardzo duże, gdyż straty wody są niestety w naszym kraju najczęściej jedynie wielkościami szacowanymi.
Analiza zużycia wody przez odbiorców polegająca na porównaniu stanu obecnego z poprzednimi okresami rozliczeniowymi pozwala wykryć pewne anomalie świadczące o nieprawidłowych pomiarach lub kradzieżach wody. Należy zatem opracować wskaźniki opisujące straty wody, które pomagają porównywać i monitorować straty, pozwalają też uzyskać pewne informacje o prawidłowości i celowości podjętych działań.
Do wskaźników takich należą:
- objętość wody wtłoczonej do sieci,
- objętość wody sprzedanej,
- objętość wody sprzedanej odbiorcom domowym,
- objętość wody dostarczonej i zużytej przez przedsiębiorstwo wodociągowe,
- objętość strat wody,
- liczba mieszkańców na 1 km sieci,
- gęstość przyłączy,
- jednostkowa objętość wody dostarczonej,
- wskaźnik intensywności uszkodzeń,
- jednostkowa sprzedaż wody ogółem,
- jednostkowa sprzedaż wody w gospodarstwach domowych,
- objętość wody niesprzedanej,
- jednostkowy wskaźnik strat wody w sieci wodociągowej,
- jednostkowy wskaźnik strat wody na jednego mieszkańca i jedno przyłącze.
Wszystkie powyższe wskaźniki dotyczą doby, jednego mieszkańca albo jednostki długości sieci. Dzięki ich porównaniu można określać wielkość strat wody w sieci wodociągowej. Bardzo przydatny do oceny strat wody w sieci jest też wskaźnik infrastrukturalnego indeksu wycieków ILI.
Przykład wykonania bilansu i oceny strat wody
Całkowite straty wody określa się tradycyjnie na podstawie rocznego bilansu (stanowią one różnice między objętością wody wtłoczonej do sieci wodociągowej i zużyciem wody przez odbiorców), natomiast rzeczywiste straty wody można określić na podstawie:
- rocznego bilansu wody, wynikającego z różnicy całkowitych strat i zużycia wody na potrzeby własne systemu,
- badań terenowych, m.in. przez pomiar i analizę przepływów oraz poboru wody w godzinach nocnych (1.00–4.00) w wydzielonych obszarach sieci wodociągowej.
Straty wody można wyrazić w postaci:
- procentowego udziału w objętości wody wtłoczonej do sieci wodociągowej,
- objętości odniesionej do jednego mieszkańca zaopatrywanego z wodociągu w jednostce czasu (dm3/M×d),
- objętości przypadającej na jednostkę długości sieci wodociągowej (bez przyłączy domowych) w jednostce czasu (m3/h×km, m3/d×km).
Straty dochodzą często do 100 dm3/M×d, co odpowiada w przybliżeniu średniemu jednostkowemu zużyciu wody w gospodarstwach domowych.
Procentowy wskaźnik strat (PWS)
Procentowy wskaźnik strat wody jest szeroko stosowany w wielu krajach, jest on jednak mało dokładny. Określa poziom strat wody w systemie wodociągowym poprzez porównanie objętości wody wtłoczonej i straconej:
gdzie:
VSTR – objętość wody straconej,
VWTŁ – objętość wody wtłoczonej.
Podstawiając do powyższego wzoru prezentowane w tab. 1 objętości,otrzymamy procentowy wskaźnik strat PWS (rys. 2).
W badanym okresie straty wody wahały się od 10,6 do 17,7%, a średnia wyniosła 14%. W latach 2004–2007 można zaobserwować tendencję wzrostową strat (wzrost o ok. 7%), natomiast w latach 2008–2009 wielkość strat maleje (spadek o ok. 4,8% w stosunku do wartości szczytowej, czyli 17,7% w 2007 r.).
Obliczanie wskaźników strat wody wg IWA
W międzynarodowym raporcie Allana Lamberta dotyczącym strat wody porównano różne systemy dystrybucji z uwzględnieniem następujących wskaźników [1]:
- RLB – wskaźnik jednostkowy strat rzeczywistych (Real Loss Basic),
- ILI – infrastrukturalny indeks wycieków (Infrastructure Leakage Index),
- NRWB – wskaźnik objętości wody niedochodowej (Non-Revenue Water Basic).
Wskaźnik jednostkowy strat rzeczywistych (RLB)
W literaturze występują dwie zalecane alternatywne wersje tego wskaźnika. Wybór wersji zależy od gęstości przyłączy przypadających na 1 km przewodów sieci. Jeżeli gęstość przyłączy DC (Density of Service Connection) wynosi [1]:
- < 20 przył./km, stosujemy jednostkowy wskaźnik strat rzeczywistych odniesiony do długości przewodów sieci (bez przyłączy), wyrażony w m3/km×d;
- ≥ 20 przył./km, stosujemy jednostkowy wskaźnik strat rzeczywistych przypadających na 1 przyłącze, wyrażony w dm3/przył.
W przypadku jednego z przedsiębiorstw wodociągów i kanalizacji, nazwijmy je „D”, gęstość przyłączy w 2009 r. wyniosła 34,3 przył./km, czyli DC ≥ 20 przył./km, a więc jednostkowy wskaźnik strat wyrażony zostanie w dm3/przył. Dla 2009 r. wskaźnik ten wyniósł:
gdzie:
VSTR – objętość strat wody [m3/rok],
Lp – liczba przyłączy [szt].
Infrastrukturalny indeks przecieków (ILI) Indeks ILI został wyznaczony za pomocą wzoru:
