Bakgrund

För att erhålla optimal drift från vattenkällor, behandlingsanläggningar och ledningsnät är det viktigt att vattendistributören har överblick över storleken på vattenförlusten.

Bilden visar ett plötsligt rörbrott på en 610 mm sjutjärnsledning som gav en kalkylerad vattenförlust på 10.000 m³

Bilden visar en korrosionsläkage på ett gjutjärnsrör som har utvecklats under flera år. Årlig kalkylerad vattenförlust 375.000 m³

Vattenförlusten påverkar vattendistributörens ekonomi, omkringliggande miljö, och har dessutom försörjnings- och säkerhetstekniska konsekvenser.

De ekonomiska konsekvenserna omfattar extra utgifter för drift av:

• Utvinningsanläggningen
• Behandlingsanläggningen
• Transport av vatten och eventuell ”straffavgift”.

En stor och okontrollerad vattenförlust kan också betyda för tidiga/onödiga investeringar i kapacitetsutvidgning på:

• Utvinningsanläggningen
• Behandlingsanläggningen
• Distributionsanläggningen (”flaskhals”) och
• Pumpanläggningen

Ovannämnda orsaker betyder att det är viktigt att ha kontroll över ledningsnätets kondition vilket innebär att undersöka ”smygläckage” (läckage som inte märkts på ytan och som med tiden växer sig större och större).

Angående de försörjnings- och säkerhetstekniska konsekvenserna ska man vara uppmärksam på att stora vattenförluster normalt är ett tecken på fel i ledningsnätet som då kan medföra bristande tryck (”flaskhals”).

Utströmmande vatten kan dessutom förorsaka sak- och personskador. Slutligen kan läckage på ledningsnätet under olyckliga omständigheter medföra en retursugning i ledningsnätet vilket har en negativ effekt på vattenkvaliteten.

Sist men inte minst vore det också - tillsammans med vattensparkampanjer - passande för varje vattendistributör att ha en acceptabel vattenförlust (sopa rent framför egen dörr) innan användarna ombeds spara på vattnet (använda dricksvattnet med omtanke).

Systematisk läckagesökning

Vattenförlust
Vattenförlusten (den totala vattenförlusten) är skillnaden mellan den utpumpade och den avräknade mängden – och kan delas in i:

• En ”äkta vattenförlust” som omfattar det vatten som rinner ut vid läckage på ledningsnätet (läckage på ledningsnätet mellan produktionsmätare och förbrukningsmätare)
• En ”oäkta vattenförlust” som huvudsakligen består av vattenförbrukning som inte mäts eller inte mäts korrekt

Huruvida den äkta och den oäkta vattenförlusten ingår i den 'utpumpade vattenbalansen' framfår av nedenstående schema.

Vattenförlust	Min. %	Max. %	Anmärkninger
Läckage på ledningsnätet	6	16	Ægte vattenförl.
Skjöljningar av vattenledningar	0,2	2	Oäkta vattenförl.
Skjöljningar av avloppsledningar	0,1	1	Oäkta vattenförl.
Brandsläckning	0,05	0,1	Oäkta vattenförl.
Urtappning med hänsyn t/frostskador	0	1	Oäkta vattenförl.
Omätt förbrukning till entreprenörer	0,2	0,5	Oäkta vattenförl.
Fel vid vattenmätare	Plus/minus 1	Plus/minus 2	Oäkta vattenförl.
I alt	8	23

En uppskattning av hur stor procentandel de olika formerna av vattenförlusterna bidrar till framgår av data baserad på en svensk undersökning.

Om man inte har möjlighet att ställa upp en fördelning över den totala vattenförlusten som den svenska men endast har översikt över den totala vattenförlusten kan följande tumregel användas till att bestämma den äkta vattenförlusten:

• Ca.75% av den totala vattenförlusten kommer från den äkta vattenförlusten.

Data från Vattenförs orjningsstatistik 1999 visat en mycket stor spridning av procentuell resp. specifik total vattenförlust.

	Min. – max.	Min. – max	Anmärkningar
Vattenförlust	% 0,9 – 37	M3/km/år 17 - 2577	Totale vattenförlust

 

Äkta vattenförlust
I detta sammanhang behandlas den äkta vattenförlusten.

Orsakerna till äkta vattenförlust kan vara:

• Rörbrott
• Otäta röranslutningar
• Otäta komponenter (ventiler, luftutsläpp, brandposter m.m.)
• Otäta vattentorn/höjdbehållare

En parameter som har inflytande på storleken av den äkta vattenförlusten är vattentrycket – ju större vattentryck desto större vattenförlust. För att minimera den äkta vattenförlusten bör driftstrycket i anläggning, ledningsnät etc. inte vara större än en tillfredställande försörjning till användarna kräver.

Eftersom det är bättre att förebygga än att bota ska man både i projekteringsfasen, i anläggningsarbetet och i driftsfasen ta hänsyn till:

• Kvalitetssäkring av materialleveranser (kontrollera transportskador bl.a.)
• Kvalitetssäkring av grävarbete och dragning av rör – fondering, dragning, trafikbelastning m.m.
• Drift – tryckstöt i samband med pumpdrift samt tryckstöt i samband med arbete på ledningsnätet, fyllning, tömning och manövrering av ventiler

Det kan löna sig att utarbeta riktlinjer för ovannämnada och dermed ha ett verktyg som kan hjälpa till att minimera den äkta vattenförlusten.

Läckageutströmning
Att det är ansenliga mängder vatten som kan strömma ut från ett läckage framgår av nedenstående exempel. 

Nominel Diameter	Materiale	Brottets utseende	Tryck mVS	Vattenförlust M3/h
100 mm	Grått gjutjärn	Knäckt - brott hela vägen runt - sprickans bredd 1 mm	30	Ca. 17
		5 mm förslitningshål	30	Ca. 1
		10 mm förslitningshål	30	Ca. 4

Metodöversikt

Med förhållandevis beskedliga resurser kan läckageförlusterna reduceras väsentligt. Det krävs dock att man går rationellt till väga. Detta understryks också av tumregeln som säger att 20% av läckagen medför 80% av vattenförlusten. En rationell systematisk övervakning/undersökning av ledningsnätet kan göras på följande sätt:

1. Kontinuerlig kontroll av nattförbrukningen.
2. Översiktskontroll av nattminimumförbrukningen.
3. Områdesmätning av nattminimumförbrukningen.
4. Förlustmätningar i tidigare indelade områden.
5. Korrelationsmätning och lyssning.
6. Kontinuerlig övervakning.
7. Efterkontroll.

ad 1.
På mindre komplexa anläggningar – där det t.ex. arbetas med ”fast” nattkapacitet med fyllning av en enda höjdbehållare/ett vattentorn – kan man med utgång från kurvans lutning på nivåskrivaren få en fingervisning om det finns problem. Är lutningen på kurvan flackare än normalt kan orsaken skyllas på läckage på nätet.

På mera komplexa anläggningar (flera vattenverk och höjdbehållare) ska uppskattningen av nattförbrukningen omfatta upplysningar om den aktuella vattenproduktionen samt magasineringen i behållarna/tornen. Upplysningarna kan ev. inhämtas från SRO-anläggningen (det kan hända att en mer exakt registrering av nivån i behållarna är nödvändig). Mätningarna bör ske med fastlagda tidpunkter (fasta veckor varje år).

ad 2.
Man kan även utarbeta en översiktskontroll via nivåmätningar på höjdbehållaren/(na)/tornet (en) inom en tryckzon eller flera. Inpumpningen från tappvattenpumparna stoppas och sänkningen över tid mäts i behållaren(na) med precisionsnivåmätare. Mätningarna sker kl. 02.00 - 04.00 när det normalt är nattminimumförbrukning.

Avviker dessa mätningar från en ”normal nattförbrukning” (se senare) kan detta lastas ett läckage på ledningsnätet. Om den ”normala nattförbrukningen” inte är konstant på grund av vattenförbrukning (industri, sjukhus eller andra storförbrukare) är det nödvändigt att känna till denna förbrukning – ev. via fjärröverföring av dessa förbrukningstal. Som alternativ till nivåmätare kan man montera mätare på höjdbehållaren.

ad 3.
En mer detaljerad nattkontroll av förbrukningen kan göras genom att dela upp försörjningsområdet som försörjs från den ena höjdbehållaren i delområden.

Mätningarna sker i samband med ventilstängningar i varje område samtidigt med en registrering av förbrukningen från behållaren. Ventilstängningen i delområdena dirigeras (via radio/mobiltelefon) av den person som också registrerar förbrukningen från behållaren.

En motsvarande mätning kan göras via fasta mätbrunnar som är strategiskt placerade på ledningsnätet. Mätutrustningen kan monteras fast eller periodvis i brunnarna för registrering av förbrukningen inom varje enskild zon. Med utgång från mätresultaten kan man göra en uppskattning av i vilka områden det eventuellt ska göras ytterligare undersökning i form av mer detaljerad flödesmätning, korrelationsmätning/lyssning.

ad 4.
Mätning av ”0-förbrukning” i ett mindre område kan göras – nattetid – genom att ett område stängs och endast försörjs från en brandpost utanför området till en brandpost inne i området.

För att säkerställa att de ventiler som stänger området är täta görs en ”täthetskontroll”. Kontrollen görs genom att stänga vattentillgången till området och tappa vatten från en brandpost inne i området (gärna en högt belägen brandpost). Faller vattentrycket (stannar utströmningen av vatten från brandposten) och inte ökar igen är ventilerna som stänger området täta.

Om registreringen av förbrukningen till området är större än den tillåtna nattförbrukningen ska området undersökas närmare.

ad 5.
Läckagesökning med hjälp av utrustning för korrelationsmätning och elektroakustisk utrustning är välkända metoder. Metoderna bör dock ingå, i samband med en av ovannämnda metoder, i en finlokalisering av läckaget för att uppnå en rationell systematisk läcksökning.

ad 6.
En kontinuerlig övervakning av ledningsnätet där förbrukningen följs dygnet runt - via SRO-anläggning – är möjligt på mindre komplexa anläggningar. På större anläggningar kan det på strategiska ställen placeras mätbrunnar med mätutrustning som sänder mätresultaten till SRO-anläggningen. På så sätt kan man få in löpande data om nätets tillstånd och därmed också upplysningar som kan indikera om det finns problem i förhållande till fastställda värden för en normal nattförbrukning/vattentryck.

ad 7.
Efter att ha åtgärdat funna läckage ska man åter göra mätningar på höjdbehållare, mätning i delområden och kontrollmätningar. De nya värdena uppskattas och utgör referensvärden vid efterföljande mätningar. 

Efterkontroll - med korrelator/elektroakustisk utrustning - på ledningssträckan där reparation av läckage gjorts är också nödvändigt. Den funna läckan kan eventuellt ha tystat ljuden från mindre läckage.

Acceptabel vattenförlust
Vi har tidigare talat om en ”normal natt-förbrukning” Holländska undersökningar (se referenser) anger detta till:

0,5 – 1,5 liter/person/timme.

Andra undersökningar omkring acceptabla vattenförluster som kan användas för uppskattning av ledningsnätets tillstånd visas i nedanstående schema. 

Undersökning gjord i	Ålder på ledningsnätet	Acceptabelt vattenförlust m3/dygn/km	Anmärkningar
Frankrike	Nytt Gammalt	3 5 - 7	Nytt < 20 år Gammalt > 20 år
USA	Nytt Gammalt	3.5 – 6 5 – 7

Vidare har Stuttgart Vattendistribution gjort undersökningar av tätheten på helt nya ledningsnät i flera områden. De områden som undersökts hade 35 – 50 anslutningsledningar per km försörjningsledning. Resultatet av mätningarna anger en acceptabel total vattenförlust på 3 liter/minut/km, vilket motsvarar ca. 4,3 m3/dygn/km, som överensstämmer mycket väl med siffrorna i schemat.

Det framgår vidare av undersökningarna från Stuttgart, att av de 3 liter per minut per km försörjningsledning fördelar sig på:

2 liter per minut per km ledning på husinstallationerna (oäkta vattenförlust som skylls på vattenförlust, ej uppmätt eller ej korrekt uppmätt förbrukning) och 1 liter per minut per km försörjningsledning – äkta vattenförlust.

När ska ett läckage repareras?

En fingervisning kan vara att om man kan registrera läckaget med elektroakustisk utrustning kan det också betala sig att reparera den. En medarbetare, som har stor erfarenhet av läckagesökning, kan lyssna sig till läckage av en storlek på 8 – 12 liter per minut.

Resultat av en systematisk läckagesökning

Århus Kommunale Værker (Århus Kommunala Vattenverk) började 1989 att planera en systematisk läckageundersökning av ledningsnätet – hela ledningsnätet skulle vara genomgånget inom en period på 4 – 5 år. 1989 hade ledningsnätet en längd på ca. 1220 km och år 2000 en längd på ca. 1440 km.

Kravet på undersökningen var, förutom angivning av läckagens geografiska placering, en uppskattning av den utströmmande mängden vatten från varje enskild läcka.

Den systematiska undersökningen gjordes genom att dela upp ledningsnätet i delområden. I varje område gjordes en flödesmätning (nattetid) för grovlokalisering och bestämning av storleken på eventuella läckage. Finlokalisering gjordes med hjälp av en korrelator och elektroakustisk utrustning.

Den totala vattenförlusten i 1989 var på 12,7% (6,77 m3/dygn/km). År 2000 var det reducerat till 5,7% (1,92 m3/dygn/km).

En uppställning över förloppet framgår av nedanstående schema

Sammanfattning

En systematisk sökning efter läckage på ledningsnätet kan vara ett mödosamt och kostnadskrävande arbete. Är det värt det? Det kommer alltid att ifrågasättas vad insatsen kostar, vad som kan sparas genom att reducera vattenförlusten. Val av och utvecklingen av rationella metoder underlättar arbetet och reducerar kostnaderna för läckagesökning.

Andra faktorer än ekonomiska faktorer kan också ha inflytande på planeringen av en systematisk läckagesökning på ledningsnätet:

• En avlastning av reningsverket!
• En förbättring av vattenkvaliteten 
  (retursugning)
• Sopa rent framför egen dörr

År	Undersökt Ledningssträcka	Fundne läkage	Total vattenförlust från de funna läckagen	Anmärkning
	Km	Antal	Liter/minut
1989 1990 1991 1992	313 320 267 169	23 12 28 11	1180   609 1090 2150	1. genomgången
1993 1994 1995 1996 1997	330 260 250 286 223	6  7  5 38 12	410   615   210 1830   880	2. genomgången
1998 1999	328 183	8  3	455   280	3. genomgången