Subcapitolul 10 - 4.10. Căi de stabilire a eficienţei lucrărilor de reabilitare - Ghid din 2014 privind reabilitarea conductelor pentru transportul apei. Indicativ GP 127-2014
M.Of. 2 bis
În vigoare Versiune de la: 4 Februarie 2015
SUBCAPITOLUL 10:4.10. Căi de stabilire a eficienţei lucrărilor de reabilitare
(1)Reabilitarea, care de regulă ar trebui să fie rezultatul analizei de retehnologizare a sistemului de alimentare cu apă (pierderi mari de apă şi energie, reducerea importantă a debitelor necesare etc.), este o iniţiativă de mare anvergură. Ca atare deţinătorul investiţiei sau operatorul regional, trebuie să aibă motive bine fundamentate pentru a apela la un asemenea proiect.
(2)Justificarea fundamentală a adoptării proiectului ar trebui să fie axată pe trei coordonate principale:
a)reducerea costurilor de operare, în scopul reducerii tarifului (dacă se poate) prin reducerea pierderilor de apă şi energie, economisirea resurselor de apă, reducerea costurilor de reparaţii etc.;
b)creşterea standardului de asigurare a serviciului de alimentare cu apă (reducerea numărului de opriri accidentale, asigurarea constantă a calităţii apei, asigurarea presiunii de funcţionare pentru toate cazurile luate în considerare). Acest lucru se concretizează în reducerea numărului de reclamaţii, creşterea gradului de încredere în calitatea serviciului etc.; (c) protecţia mediului şi conservarea resurselor de apă bună prin colectarea apei uzate şi epurarea acesteia la nivelul necesar, reducerea cerinţei de apă, reducerea consumului de energie.
SECŢIUNEA 2:Folosirea preţului de producţie ca metodă de apreciere
(3)Desigur că trebuie făcută o comparaţie între cele două situaţii limită:
a)situaţia actuală, care costă mult şi oferă servicii de slabă calitate, si
b)situaţia din viitorul apropiat când sistemul va funcţiona în noii parametrii asiguraţi de reabilitarea lucrărilor.
(4)Pentru a ţine seama de toţi factorii implicaţi se poate recurge la compararea variaţiei tarifului apei livrate în perioada care decurge după adoptarea momentului în care se doreşte reabilitarea. În fig. 4.54 sunt prezentate trasarea calitativă a curbelor în cele două situaţii menţionate (a) fără reabilitarea sistemului şi (b) cu reabilitarea (şi retehnologizarea) sistemului.
Fig. 4.56. - Reprezentarea comparativă a tarifului apei furnizate
(5)În varianta existentă acum în exploatare şi care şi-a consumat o importantă parte din durata de viaţă, se poate constata că preţul real de furnizare al apei către consumator (se poate lucra şi cu tariful apei dacă furnizorul de apă va urmări să încaseze toate sumele cheltuite pentru asigurarea funcţionării sistemului) va creşte continuu, deoarece:
a)creşte costul apei brute prelevate din sursa naturală, continuu sau la câţiva ani;
b)costul de tratare al apei va creşte deoarece va creşte volumul de apă cumpărată din cauza pierderilor de apă care cresc continuu, dar şi a cantităţilor de reactivi utilizaţi;
c)creşte consumul de energie din cauza creşterii tarifului la energie (se produce multă energie din surse neregenerabile iar energia hidro are resurse limitate), utilajele care folosesc energia se învechesc continuu şi eficienţa lor scade, sistemul în sine cere mai multă energie deoarece îmbătrâneşte, iar pierderea de apă va creşte în timp (la expirarea duratei de viaţă pierderea ar trebui să fie totală dacă nu sunt luate măsuri compensatorii);
d)cresc cheltuielile cu reparaţiile; dacă nu se fac reparaţii la împlinirea duratei de viaţă costurile ar trebui să ajungă aproximativ la nivelul unei investiţii noi în sistem;
e)calitatea serviciului este deficitară şi acest lucru se vede din numărul reclamaţiilor care vor creşte continuu.
(6)După o relaţie simplă preţul de producere al apei rezultă din împărţirea tuturor cheltuielilor făcute cu exploatarea sistemului la volumul de apă furnizat locuitorilor, în cazul apei potabile şi la volumul de apă evacuat în cazul canalizării, pe durata unui an.
Ppa = costuri totale/volum de apa furnizată, lei/m3,
Ppc = cheltuieli totale/volum de apă evacuată, lei/m3
(7)Preţul de producere al apei va continua să crească până la epuizarea resurselor sistemului caz în care trebuie găsită o soluţie de continuare a furnizării de apă; în paranteză fie spus dacă se aşteaptă până atunci lucrurile vor putea cu greu să fie rezolvate din cauza lipsei fondurilor (furnizorul de apă nu are acumulare iar împrumutul poate fi costisitor; durata de reabilitare va fi obligatorie). Investiţia tot va apărea dar se va face într-o situaţie dezavantajoasă pentru sistem şi mai ales pentru utilizatorii apei.
(8)Dacă se abordează preventiv problema şi se decide reabilitarea sistemului, jocul costurilor poate fi total diferit, astfel:
a)costul apei brute se va reduce deoarece se reduce volumul de apă pierdută din sistem şi deci va fi cumpărată mai puţină apă din sursă; apa rămasă în sursă va putea fi folosită pentru alte folosinţe (energetice, irigaţii etc.);
b)costul energiei necesare va fi mai redus deoarece se va pompa mai puţină apă;
c)costul tratării va fi mai redus deoarece se tratează mai puţină apă (creşterea de cost a reactivilor va influenţa dar proporţional cu volumul de apă; se presupune că este reabilitată şi staţia de tratare şi deci eficienţa va creşte, reducându-se costurile);
d)salariile vor creşte valoric dar numărul de personal va scădea; pe ansamblu este posibil să crească salariile ca urmare a creşterii calificării personalului care exploatează o investiţie mai preţioasă;
e)calitatea serviciului ar trebui să crească deoarece se face o exploatare cu control automat (sistem SCADA adecvat) în care controlul presiunii şi calităţii pot fi făcute eficient; va creşte costul investiţiei de reabilitare şi echipamentul va trebui înlocuit la intervale relativ mici (10-15 ani) din cauza uzurii dar şi a progresului tehnologic;
f)vor apărea costuri de investiţie legate de reabilitare (inclusiv dobânzile necesare); problema influenţei este dată de modul în care se face amortizarea acesteia; dacă se consideră că amortizarea se face pe noua durată de viaţă atunci influenţa este relativ mică, deoarece durata poate depăşi 50 ani; dacă însă se reduce perioada de amortizare atunci influenţa costurilor de investiţie poate fi mai mare.
(9)Din jocul acestor valori se poate constata că în timp ce tariful apei în soluţia nereabilitată creşte continuu, tariful apei în soluţia reabilitată are un salt la început după care începe să scadă spre sfârşitul perioadei de viaţă a noilor materiale.
(10)Perioada în care tariful soluţiei de reabilitare este mai mic decât al soluţiei existente poate servi pentru acumulări în vederea dezvoltării sau se poate reduce tariful de livrare al apei către consumatori. Cândva, în timp, problema va trebui reluată deoarece şi soluţia cu lucrări reabilitate îşi epuizează capacitatea de lucru. Din cauza creşterii costurilor generale tariful va creşte continuu.
SECŢIUNEA 3:Folosirea calităţii serviciului ca bază de apreciere
(11)Creşterea standardului de calitate al furnizării apei se poate aplica dar depinde esenţial de calitatea datelor de bază colectate în timp. Cum în acest domeniu situaţia este destul de precară va fi greu de abordat o asemenea cale; este complicat de făcut propuneri realiste legate de îmbunătăţirea serviciului dacă la bază nu există o prelucrare statistică a unor date existente. Chiar dacă pot fi ipoteze asupra creşterii siguranţei în funcţiune (şi aceasta depinde de calitatea datelor înregistrate în timp) este complicat de estimat modul de reacţie al sistemului nereabilitat.
(12)La sistemul reabilitat se poate menţiona că sistemul se va comporta ca unul nou asupra căruia pot fi introduse restricţii bune de funcţionare încă din perioada de concepţie; noua soluţie este gândită funcţie de realizările recente în domeniu; estimările sunt mult mai apropiate de ce ar trebui să fie.
SECŢIUNEA 41:Indicatorul general al pierderilor de apă, ILI
(13)Valorile date garantează investirea cu eficienţă a banilor şi o măsură de control pentru beneficiarul lucrărilor dar şi o garanţie că banca de la care sunt împrumutaţi banii îi va primi înapoi. Valorile de control sunt prezentate în tabelul nr. 42.
(14)Indicatorul de control este valoarea ILI (Infrastructure Leakage Index), indicatorul pierderilor de apă. Acesta reprezintă raportul dintre cantitatea de apă pierdută anual din sistem (CARL) şi cantitatea de apă tehnic acceptată ce se poate pierde anual din sistem (UARL). Valoarea ILI este calculată cu formula
ILI = CARL/UARL
(15)Cantitatea totală de apă pierdută din sistem se deduce prin bilanţul anual al apei (din care ar trebui scăzută cantitatea de apă folosită pentru scopuri controlate dar neplătită direct). Cantitatea de apă ce poate fi pierdută şi acceptată ca raţională (reducerea acesteia la valori mai mici, prin metode constructive etc. ar costa mult peste limita normală), deci o pierdere tehnic admisibilă, se poate estima după diferite formule care au apărut în timp. Formula de bază este dată de către IWA; această formulare conţine lungimea reţelei, lungimea şi numărul de branşamente şi o pierdere specifică admisibilă (ale cărei valori nu sunt specifice reţelelor noastre, deoarece nu le-am măsurat direct); termenul care multiplică aceste valori este presiunea medie în reţea; determinarea acestei presiuni trebuie făcută cu atenţie deoarece poate avea influenţă mare.
UARL = (18 Lm + 0,8 Nc + 25 Lp).p (l/zi),
unde:
Lm = lungimea cumulată a conductelor de transport, km
Nc = numărul total de branşamente,
Lp = lungimea totală a branşamentelor, lungimea particulară, până la contor, km
p = presiunea medie în reţea, mCA
Tabel 4.2. Valori de control pentru indicatorul ILI pentru cuantificarea performanţei reţelei
Domeniul | Valori ILI pentru ţări dezvoltate | Valori ILI pentru ţări în curs de dezvoltare | Precizări legate de performanţa sistemului |
A | < 2,0 | < 4,0 | Reducerea în continuare a pierderilor este neeconomică; trebuie făcut un calcul de cost efectiv a pierderilor de apă. |
B | 2,0-4,0 | 4,0-8,0 | Posibilităţi de reducere a pierderilor de apă prin controlul presiunii, o mai bună întreţinere, măsuri active de control. |
C | 4,0-8,0 | 8,0-16,0 | Management slab al sistemului; tolerabil numai dacă sursa de apă are apă suficientă, ieftină şi cu riscuri mici de folosire; sunt necesare măsuri de control a pierderilor de apă, după analize concrete; problema poate fi complicată dacă energia înglobată în apă are valoare mare. |
D | > 8,0 | > 16,0 | Sistem în stare foarte proastă de funcţionare; măsurile de reducere a pierderilor de apă sunt foarte necesare. |
(16)Unele calcule făcute, pentru mai multe sisteme de alimentare cu apă din ţară, la care pierderea de apă (general exprimată) atinge şi 50% au arătat valori ale indicelului ILI de ordinul 10300, cu mult peste valoarea limită dată în tabel, care poate fi de ordinul 4-8. În ţările dezvoltate, unde sistemele sunt exploatate raţional, iar folosirea apei se realizează îngrijit, aceste valori se situează în limite mult mai mici, 1 până la 4.
(17)Pentru a avea o măsură mai directă de control au fost precizate şi valori limită pentru pierderea la branşament deoarece s-a constatat că cea mai mare cantitate de apă se pierde prin branşamente (partea comună până la contorul de apă). Valorile sunt prezentate în tabelul 4.3.
Tabel 4.3. Valoarea pierderii reale de apă la branşament (l/zi. branşament) funcţie de presiunea medie în reţea şi de nivelul economic al indicelui ILI.
Nivel de dezvoltare | ILI | Pm = 10 m | Pm = 20 m | Pm = 30 m | Pm = 40 m | Pm = 50 m | |
Ţări dezvoltate | A | 1-2 | < 50 | < 75 | < 100 | < 125 | |
B | 2-4 | 50-100 | 75-150 | 100-200 | 125-250 | ||
C | 4-8 | 100-200 | 150-300 | 200-400 | 250-500 | ||
D | > 8 | > 200 | > 300 | > 400 | > 500 | ||
Ţări în curs de dezvoltare | A | 1-4 | < 50 | < 100 | < 150 | < 200 | < 250 |
B | 4-8 | 50-100 | 100-200 | 150-300 | 200-400 | 250-500 | |
C | 8-16 | 200-400 | 200-400 | 300-600 | 400-800 | 500-1000 | |
D | > 16 | > 400 | > 400 | > 600 | > 800 | > 1000 |
Notă: semnificaţia notaţiilor A, B, C, D este cea din tabelul 4.2
(18)Folosirea acestor valori este indirectă; se face reabilitarea care este considerată necesară şi în final sunt evaluate valorile indicelui ILI pentru fiecare variantă. Varianta cu cele mai bune aprecieri intră în competiţie. Se înţelege că aceste valori pot fi şi mai mici dacă se demonstrează că tariful apei rezultat din calcul este suportabil pentru populaţia implicată direct.
(19)Şi aici poate interveni eficient cunoaşterea valorilor pierderilor medii prin branşamente; se poate vedea încă o dată influenţa valorii presiunii de funcţionare a reţelei.
SECŢIUNEA 5:Nivelul economic al pierderilor
(20)Dacă variantele analizate sunt transformate valoric atunci se poate marca varianta cu cele mai reduse costuri de investiţie. Costul total al acţiunilor de reducere a pierderilor de apă (în care sunt incluse costurile tuturor acţiunilor implicate) se poate obţine prin sumarea costurilor necesare pentru reducerea pierderilor şi costul apei pierdute. De aici se mai poate trage şi concluzia că nivelul economic al pierderilor nu este o dată universal valabilă; el depinde de sistem dar şi de evoluţia costurilor implicate, costuri care în timp vor creşte în ritm propriu.
SECŢIUNEA 6:Indicele economic al pierderii de apă - ELI (Economic Leakage Index)
(21)Pentru o evaluare mai rapidă a nivelului pierderilor şi costurilor implicate au fost realizate cercetări destul de amănunţite. S-a putut conchide că se poate evalua un nivel economic al pierderilor dacă se determină doi coeficienţi specifici:
LI care exprimă pierderea specifică de apă şi se calculează cu formula
LI = NRW/3600, şi
EI un indicator care depinde de condiţiile concrete de funcţionare a reţelei, dificultăţile de obţinere a apei (tratare complicată), consumul de energie necesar, restricţii în folosirea sursei etc. Valorile propuse sunt:
EI = 1,5 pentru un sistem unde apa se tratează în două trepte iar apa este pompată la minimum 50 m,
EI = 1,0 pentru un sistem unde apa se tratează în maximum două trepte şi se transportă gravitaţional sau este numai dezinfectată şi se pompează în sistem,
EI = 0,5 când apa este tratată numai prin dezinfectare şi este transportată gravitaţional (unul dintre cele mai favorabile sisteme).
Cercetări detaliate şi concrete vor arăta cum trebuie aplicat acest indicator în condiţiile ţării noastre.
Pentru cazuri particulare nu este exclusă posibilitatea obţinerii de alţi indicatori specifici.
SECŢIUNEA 7:Valoarea infiltraţiei specifice de apă în reţeaua de canalizare
(22)Există formulări care dau valoarea infiltraţiei specifice de apă în reţeaua de canalizare, formulări realizate de companii care au fost obligate direct să controleze calitatea apei supusă procesului de epurare; după datele din literatura tehnică valorile sunt:
QINF = 25 dm3/m.zi, pentru un colector cu diametrul 1,0 m, amplasat în teren uscat, şi
QINF = 50 dm3/m. Zi, pentru un colector cu diametrul 1,0 m, amplasat sub nivelul apei subterane.
(23)Cu cât infiltraţia în colector este mai mare (în special pe la îmbinările învechite şi prin cămine cu inelele nerostuite) cu atât staţia de epurare va funcţiona mai defectuos, deoarece:
a)creşte debitul de apă brută şi acest lucru deteriorează balanţa de substanţă activă în bazinele de aerare (de regulă);
b)se reduce timpul de trecere prin obiectele staţiei lucru care reduce valoarea gradului de epurare; aducerea la valorile prestabilite însemnează un efort energetic sau şi de reactivi;
c)se supune epurării un volum mai mare de apă cu un consum energetic mai mare,
d)se reduce capacitatea disponibilă pentru epurarea de noi cantităţi de apă efectiv uzată.
(24)Din păcate nu sunt măsurători proprii asupra volumului de apă infiltrată după cum nu sunt valori nici asupra debitului de apă uzată transportat prin canalizare. Măsurătorile asupra regimului de curgere al apei sunt greu de făcut dar vor trebui făcute. Când operatorul lucrărilor de canalizare va fi obligat să recurgă la reabilitare va trebui să efectueze măsurători pentru a putea stabili eficienţa şi nivelul de creştere necesar.