Baggrund

For at opnå en optimal drift af kildepladser, behandlingsanlæg og ledningsnet er det vigtigt, at vandforsyningen har et overblik over og styr på størrelsen af vandtabet.

Billedet viser pludseligt opstået rørbrud på en 610 mm støbejernsledning, som gav et kalkuleret vandtab på 10.000 m³

Billedet viser en korrosionslækage på et duktilt støbejernsrør, som har udviklet sig gennem flere år. Årligt kalkuleret vandtab var 375.000 m³

Vandtabet vil påvirke vandforsyningens økonomi, det omkringliggende miljø og endvidere have forsynings- og sikkerhedstekniske konsekvenser.

De økonomiske konsekvenser omfatter ekstra udgifter til drift af:

• indvindingsanlægget
• behandlingsanlægget
• transport af vand og ”strafafgift” til den danske stat. (hvis tabet er større end 10 %)

Endvidere kan ledningsejere blive ikendt en erstatningspligt for skader, der forvoldes på tredje mands ejendom af udstrømmende vand fra en lækage. En dansk højesteretsdom af 18. august 1983 pålægger ledningsejeren dette objektive ansvar. Nærmere om sagen og vandforsyningens erstatningspligt er beskrevet i Dansk Vandværkers Forenings kursusbog nr. XXXIII, 1984 (se referencer).

I dommen begrundes dette objektive ansvar med, at ”Skader som følge af brud opstået på den anførte måde findes som en vandforsyningsudgift at burde betales af den, der ejer den pågældende vandforsyning med tilhørende ledningsnet, og som ved sin tekniske og økonomiske planlægning af driften har mulighed for at tage risikoen for sådanne ikke upåregnelige skaders opståen i betragtning”.

Et stort og ukontrolleret vandtab kan også betyde for tidlige/unødvendige investeringer i kapacitetsudvidelser på:

• indvindingsanlægget
• behandlingsanlægget
• distributionsanlægget (”flaskehalse”)
• pumpeanlægget

Ovennævnte årsager betyder, at det er vigtigt at have styr på ledningsnettets tilstand, herunder undersøge det for ”snigende lækager” (lækager der ikke har ”meldt sig” i overfladen, og som over tiden vokser sig større og større - se figur ovenfor).

Angående de forsynings- og sikkerhedstekniske konsekvenser skal man være opmærksom på, at store vandtab normalt er tegn på fejl i ledningsnettet, som kan medføre manglende tryk (”flaskehalse”).

Endvidere kan udstrømmende vand forårsage ting- og personskader. Og endelig kan lækager på ledningsnettet under uheldige omstændigheder medføre en tilbagesugning i ledningsnettet og have en negativ indflydelse på vandkvaliteten.

Sidst men ikke mindst vil det også - i sammenhæng med vandsparekampagner - klæde den enkelte vandforsyning at have et acceptabelt vandtab (“feje for egen dør”), inden forbrugerne bedes om at spare på vandet (anvende drikkevandet med omtanke).

Systematisk lækagesøgning

Lovgivning i Danmark

I de senere år har der været ekstra interesse omkring vandtabet specielt for vandforsyninger med et vandtab på over 10 %.

Den stigende interesse hænger sammen med skatteministeriets lovbekendtgørelse nr. 6756 af 13. juli 1994 ”Bekendtgørelse af lov om afgift af ledningsført vand” (se referencer).

For de almene vandforsyninger betyder loven, at de vandforsyninger, der har et vandtab større end 10 %, skal betale en afgift til staten - der p.t. udgør 5 kr./m³ ekskl. moms - for den del af vandmængden, der overstiger de 10 %.

Med henvisning til Vandforsyningsstatistik 1999 (se referencer) - der udgives af Danske Vandværkers Forening - betyder det, at en lang række vandforsyninger (ca. 25 %) af dem, der har angivet det procentvise vandtab i 1999, må betale en ”strafafgift” til staten varierende fra ca. 4.500 kr. til godt 1 mio. kr.!

Vandtab

Vandtabet (det totale vandtab) - er differencen mellem den udpumpede og den afregnede vandmængde - og kan opdeles i:

• Et ”ægte vandtab”, som omfatter det vand, der løber ud ved utætheder på ledningsnettet (utætheder på ledningsnettet mellem produktionsmåler og forbrugsmåler).
• Et ”uægte vandtab”, der hovedsageligt består af vandforbrug, der ikke bliver målt eller ikke bliver målt korrekt.

Hvorledes, det ægte og uægte vandtab indgår i den ”udpumpede vandbalance”, fremgår af skemaet herunder.

En fornemmelse af, hvor stor en procentdel de forskellige former for vandtab bidrager med, fremgår af data baseret på en svensk undersøgelse, se nedenstående skema:

Vandtab	Min. %	Max. %	Bemærkninger
Lækage på ledningsnettet	6	16	Ægte vandtab
Udskylding af vandledninger	0,2	2	Uægte vandtab
Udskyldning af kloakledninger	0,1	1	Uægte vandtab
Brandslukning	0,05	0,1	Uægte vandtab
Aftapning af hensyn til frostskader	0	1	Uægte vandtab
Umålt forbrug til entreprenører	0,2	0,5	Uægte vandtab
Fejl ved vandmålere	Plus/minus 1	Plus/minus 2	Uægte vandtab
I alt	8	23

Hvis man ikke har mulighed for at opstille en fordeling over det totale vandtab som den svenske, men kun har en oversigt over det totale vandtab, kan følgende tommelfingerregel anvendes til at bestemme det ægte vandtab:

• Ca.75% af det totale vandtab hidrører fra det ægte vandtab

Data fra Vandforsyningsstatistik 1999 (se referencer) viser (se skema herunder) en meget stor spredning på henholdsvis det procentvise og det specifikke totale vandtab.

	Min. – max.	Min. – max	Bemærk.
Vandtab	% 0,9 – 37	M3/km/år 17 - 2577	Totale vandtab

Ægte vandtab

I denne sammenhæng er det det ægte vandtab, der vil blive behandlet.

Årsagerne til et ægte vandtab kan henføres til:

• Rørbrud
• Utætte rørforbindelser
• Utætte komponenter (ventiler, luftudladere, brandhaner m.fl.)
• Utætte vandtårne/højdebeholdere

En parameter, der har indflydelse på størrelsen af det ægte vandtab, er vandtrykket - jo større vandtryk, jo større vandtab. For at minimere det ægte vandtab bør driftstrykket i anlæg, ledningsnet m.m. ikke være større end, hvad en tilfredsstillende forsyning til forbrugerne kræver.

Da det er bedre at forebygge end at helbrede, skal der både i projekteringsfasen, i anlægsarbejdets udførelse og i driftsfasen tages højde for:

• Kvalitetssikring af materialeleverancer (check for transportskader o.a.)
• Kvalitetssikring af gravearbejde og lægning af rør - fundering, lægning, trafikbelastning m.m.
• Drift – trykstød i forbindelse med pumpedrift samt trykstød i forbindelse med arbejde på ledningsnettet fyldning, tømning og manøvrering af ventiler.

Det kan betale sig at udarbejde retningslinier for ovennævnte og dermed have et værktøj, der kan være med til at minimere det ægte vandtab.

Lækageudstrømning

At det er betragtelige vandmængder, der kan udstrømme fra en lækage, fremgår af nedenstående eksempler.

Nominel Diameter	Materiale	Bruddets udseende	Tryk mVS	Vandtab M3/h
100 mm	Grå støbejern	Knækket – brud hele vejen rundt – revnens bredde 1 mm	30	Ca. 17
		5 mm tærehul	30	Ca. 1
		10 mm tærehul	30	Ca. 4

Metodeoversigt

Med forholdsvis beskedne ressourcer kan lækagetabene reduceres væsentligt. Det kræver dog, at man går rationelt til værks.

Dette bestyrkes også af tommelfingerreglen, som angiver, at 20 % af lækagerne medfører 80% af vandtabet.

En rationel systematisk overvågning/undersøgelse af ledningsnettet kan foretages på følgende måder:

1. Kontinuerlig kontrol af nattimeforbruget.

2. Oversigtskontrol af natminimumsforbruget.

3. Områdemåling af natminimumsforbruget.

4. Tabsmålinger i forud inddelte områder.

5. Korrelationsmåling og lytning.

6. Kontinuerlig overvågning.

7. Efterkontrol.

ad 1.

På mindre komplekse anlæg – hvor der f.eks. arbejdes med en ”fast” natkapacitet ved fyldning af en enkelt højdebeholder/vandtårn – kan man ud fra fyldningskurvens hældning på niveauskriveren få et fingerpeg om, der er problemer. Er hældningen på kurven fladere end normalt, kan årsagen skyldes lækage på nettet.

Ved mere komplekse anlæg (flere vandværker og højdebeholdere) må vurderingen af natforbruget omfatte oplysninger om den aktuelle vandproduktion samt opmagasineringen i beholderne/tårnene. Oplysningerne kan evt. indhentes fra SRO-anlægget (måske er en mere nøjagtigt registrering af niveauet i beholderne nødvendig). Målingerne bør foretages med fastlagte terminer (faste uger hvert år).

ad 2.

Der kan også udarbejdes en oversigtskontrol via niveaumålinger på højdebeholderen(ne)/tårnet(ene) inden for en trykzone eller flere. Indpumpningen fra rentvandspumperne stoppes, og afsænkningen over tid måles i beholderne med præcisionsniveaumålere. Målingerne foretages kl. 02.00 – 04.00 - hvor der normalt er et natminimumsforbrug.

Afviger disse målinger fra et ”normal nattimeforbrug” (se senere), kan det skyldes lækage på ledningsnettet. Hvis det ”normale nattimeforbrug” ikke er konstant på grund af vandforbrug (industri, sygehuse eller andre storforbrugere), vil det være nødvendigt at kende disse forbrug – eventuelt via fjernoverførelse af disse forbrugstal. Som alternativ til niveaumåler kan der monteres måler ved højdebeholderen.

ad 3.

En mere detaljeret natkontrol af forbruget kan foretages ved at opdele forsyningsområdet, der forsynes fra den enkelte højdebeholder, i delområder.

Målingerne foretages i forbindelse med ventilaflukninger i de enkelte områder samtidig med en registrering af forbruget fra beholderen. Ventilaflukningen i delområderne dirigeres (via radio/mobiltelefon) af den person, der også registrerer forbruget fra beholderen.

En tilsvarende måling kan foretages via faste målebrønde, der er placeret strategiske steder på ledningsnettet. Målerudstyr kan monteres fast eller periodevis i brøndene til registrering af forbruget inden for de enkelte zoner. Ud fra måleresultaterne kan der foretages en vurdering af, i hvilke områder der eventuelt skal foretages yderligere undersøgelser i form af mere dataljeret flowmåling eller korrelationsmålinger/lytning.

ad 4.

Måling af ”0-forbrug” i et mindre område kan foretages - om natten - ved, at et område aflukkes og kun forsynes fra en brandhane uden for området til en brandhane inde i området.

For at sikre at de ventiler, der aflukker området, er tætte, foretages en ”tæthedskontrol”. Kontrollen foretages ved at lukke for vandtilgangen til området og tappe vand fra en brandhane inde i området (gerne en højtbeliggende beliggende brandhane). Falder vandtrykket (stopper udstrømningen af vand fra brandhanen) samtidig med, det ikke genopbygges, er ventilerne, der aflukker området, tætte.

Hvis registreringen af forbruget til området er større end det tilladelige nattimeforbrug, skal området undersøges nærmere.

ad 5.

Lækagesøgning ved hjælp af korrelationsmåleudstyr og elektroakustisk (brummetone) udstyr er kendte metoder. Metoderne bør dog indgå - i forbindelse med en af de ovennævnte metoder - til finlokalisering af lækagen for at opnå en rationel systematik i lækagesøgningen.

ad 6.

En kontinuerlig overvågning af ledningsnettet, hvor forbruget følges døgnet rundt - via SRO-anlæg - vil være mulig på mindre komplekse anlæg. På større anlæg kan der på strategiske steder opstilles målebrønde med måleudstyr, der sender måleresultaterne til SRO-anlægget, og man kan således løbende få data ind om nettets tilstand og dermed også oplysninger, der kan indikere, om der er problemer i forhold til fastsatte værdier for et normal nattimeforbrug/ vandtryk.

ad 7.

Efter at have udbedret fundne lækager skal der igen foretages målinger på højdebeholder, måling i delområder og kontrolmålinger. De nye værdier vurderes og udgør referenceværdier ved efterfølgende målinger.

Efterkontrol - med korrelationsmåle-/elektroakustisk udstyr – på ledningsstrækningen, hvor der er
foretaget reparation af en lækage, er også nødvendigt. Den fundne lækage kan eventuelt have overdøvet lyden fra mindre lækager.

Acceptabelt vandtab

Der er tidligere omtalt et “normalt nattimeforbrug”. Hollandske undersøgelser (se referencer) angiver dette til:

0,5 – 1,5 liter/person/time.

Andre undersøgelser omkring acceptable vandtab, der kan anvendes til at vurdere ledningsnettets tilstand, er vist i nedenstående skema (se referencer).

Undersøgelse Foretaget i	Alder på ledningsnet	Acceptabelt vandtab M3/døgn/km	Bemærkning
Frankrig	Nyt Gammelt	3 5 - 7	Nyt < 20 år Gammelt > 20 år
Amerika	Nyt Gammelt	3.5 – 6 5 – 7

Endvidere har Stuttgart Vandforsyning foretaget undersøgelser af helt nye ledningsnets tæthed i flere områder. De områder, der blev undersøgt, havde 35 – 50 stikledninger pr. km forsyningsledning. Resultatet af målingerne angiver et acceptabelt totalt vandtab på 3 liter/minut/km, hvilket svarer til ca. 4,3 m³/døgn/km, hvilket passer meget godt med tallene i skemaet.

Det fremgår endvidere af undersøgelserne fra Stuttgart, at de 3 liter pr. minut pr. km forsyningsledning fordeler sig med:

2 liter pr. minut pr. km ledning på husinstallationerne (uægte vandtab der skyldes vandtab, ikke målt eller ikke målt korrekt forbrug), og 1 liter pr. minut pr. km forsyningsledning - ægte vandtab.

Hvornår skal en lækage repareres?

Et fingerpeg kan være, at hvis man kan registrere lækagen med elektroakustisk (brummetone) udstyr, kan det også betale sig at reparere den. En medarbejder, der har stor erfaring i lækagesøgning, kan lytte sig til lækager, der har en størrelse på 8 – 12 liter pr. minut.

Resultat af en systematisk lækagesøgning.

Århus Kommunale Værker begyndte i 1989 at planlægge en systematisk lækageundersøgelse af ledningsnettet – hele ledningsnettet skulle være gennemgået inden for en 4 – 5 årig periode.

I 1989 havde ledningsnettet en længde på ca. 1220 km og i dag (2000) en længde på ca. 1440 km.

Kravet til undersøgelsen var udover at få angivet lækagernes geografiske placering også at få en vurdering af den udstrømmende vandmængde fra den enkelte lækage.

Den systematiske undersøgelse blev foretaget ved at opdele ledningsnettet i delområder. I de enkelte områder blev foretaget en flowmåling (om natten) til grovlokalisering og bestemmelse af størrelsen på eventuelle lækager. Finlokaliseringen blev derefter foretaget ved hjælp af korrelator og elektroakustisk (brummetone) udstyr.

Det totale vandtab i 1989 var på 12,7 % (6,77 m³/døgn/km). I 2000 var det reduceret til 5,7 % (1,92 m³/døgn/km).

Sammenfatning

En systematisk søgning efter lækager på ledningsnettet kan være et møjsommeligt og omkostningskrævende arbejde. Er det det værd? Det vil altid være et spørgsmål om, hvad indsatsen koster, og hvad der kan spares ved at reducere vandtabet. Valg af og udvikling af rationelle metoder vil lette arbejdet og reducere omkostningerne til lækagesøgning.

Andre faktorer end økonomiske kan også have indflydelse på planlægningen af en systematisk lækagesøgning på ledningsnettet:

• En aflastning af rensningsanlægget!
• En forbedring af vandkvaliteten (tilbagesugning)
• “Feje for egen dør”

År	Undersøgt Ledningslængde	Fundne lækager	Samlet vand-tab fra de fundne lækager	Bemærkninger
	Km	Antal	Liter/minut
1989 1990 1991 1992	313 320 267 169	23 12 28 11	1180 609 1090 2150	1. gennemgang
1993 1994 1995 1996 1997	330 260 250 286 223	6 7 5 38 12	410 615 210 1830 880	2. gennemgang
1998 1999	328 183	8 3	455 280	3. gennemgang