Unikající voda z potrubí poblíž ulice Evropská v Modřicích nedaleko Brna nebyla odnikud vidět. Voda sice vytékala na povrch, ale havárie, kterou způsobila uvolněná spojka potrubí, byla na špatně přístupném místě na okraji pole. Unikající vodu o objemu jednoho litru za sekundu objevil až satelit nacházející se 628 kilometrů nad zemským povrchem.
Brněnské vodárny a kanalizace v tomto případě využily snímky z japonské výzkumné družice. Technologie, která ve vesmíru hledá vodu na cizích planetách, na zemi dokáže odhalit i velmi malý únik vody. I ty mikroskopické, které jsou pod povrchem desítky let a vodárny by je jen těžko dokázaly najít standardními metodami.
Města hlídají své vodovody z vesmíru
„Když se několik takových malých úniků sečte dohromady, dostáváme se k opravdu velmi významné úspoře. Nemluvě o tom, že odhalení i malého nepřetržitého úniku vody je účinnou prevencí před velkou vodovodní havárií, která by mohla následně ochromit dodávky vody většímu počtu obyvatel,“ říká mluvčí Brněnských vodovodů a kanalizací Renata Hermanová.
V rámci pilotního projektu, při kterém si v loňském roce v jihomoravské metropoli nechali nasnímkovat téměř třetinu vodovodní sítě, bylo potvrzeno 13 skrytých problémů. „Zachycené úniky vody měly celkový průtok 5,7 litru za sekundu, což představuje ztrátu přibližně 180 tisíc kubíků pitné vody za rok. Tento objem se rovná průměrné roční spotřebě pro přibližně pět tisíc obyvatel Brna, nebo dvouapůldenní spotřebě celého města Brna,“ vypočítává Renata Hermanová. Úspory díky této technologii hlásí i jiná česká města. Praha takto ušetřila 15 litrů za vteřinu, přibližně 400 tisíc korun za měsíc. Výrazně menší Břeclavi se podařilo z vesmíru zachránit unikající vodu o objemu devět litrů za sekundu.
K únikům dochází z řady důvodů. Jsou jimi například koroze materiálu, pohyb půdy, dopravní zátěž či otřesy v křižovatkách. Vodovodní síť je kontrolována i bez satelitu na skryté problémy pravidelně. Kamenem úrazu je ale rychlost kontroly a velikost území, které jsou týmy schopné prohledat. Satelit může prozkoumat tisíc kilometrů sítě v rámci jednoho snímku. „Klasická detekce poruch je prováděna rychlostí 15 až 25 kilometrů délky vodovodní sítě za den, zde máme od předání dat za tři týdny výsledky pro tisíc kilometrů délky vodovodních řadů najednou,“ zamýšlí se nad přínosy Jan Kobr, manažer útvaru hospodaření s vodou a ekologie ve společnosti Pražské vodovody a kanalizace. Pátrači jdou navíc cíleně na předem určené místo, nemusí podnikat kontrolu celé vyhodnocované oblasti, ale jdou pouze tam, kde satelit identifikoval v půdě pitnou vodu.
Co technologie neumí, je určit velikost problému, aby se vodárny mohly prioritně zaměřit na největší z nich. Neodhalí ani to, kdy voda uniká přímo do kanalizace. Ve městech, kde je v ulicích uložen vodovod i kanalizace, je toto riziko více než reálné. Detekce v terénu navíc není stoprocentní. V Břeclavi potvrdili polovinu úniků označených satelitem, v Brně necelou třetinu a v Praze byl potvrzen únik, který našel z vesmíru mikrovlnný paprsek, jen u každého čtvrtého místa.
Pro detekci úniků vody na zemi využívá společnost UTILIS technologii japonského vesmírného programu JAXA a družici ALOS‑2. Ta monitoruje zemský povrch z výšky 628 km.
Do Česka pak technologii přivedla firma Radeton.
Satelit při přeletu nad konkrétní oblastí skenuje terén a senzor zachycuje vyslané radarové impulzy.
Každý snímek se pak podrobí radiometrické analýze a analýze, která dokáže podle obsahu minerálů rozlišit, zda je jedná o odpadní, povrchovou či pitnou vodu.
Tyto elektrochemické změny umožní najít potenciální únik vody z vodovodní sítě až tři metry pod povrchem.
Technologie funguje i přes beton a za špatného počasí.
„Není správné tuto technologii posuzovat podle počtu potvrzených míst. Jednak proto, že v místech, kde se únik nepodařilo dohledat konvenčními technologiemi, ještě neznamená, že tam skutečně není. Kdo rozhodne, která technologie měla pravdu,“ dodává Jakub Dirhan, jednatel společnosti Radeton, která v Česku využívání satelitní technologie zajišťuje. Podle něj tento způsob zejména mnohonásobně zvyšuje efektivitu pátračských týmů.
„Dnes drtivou většinu času stráví pátrači hledáním na místech, kde úniky vůbec nejsou. Navíc pokud pátrač ví, že satelitní paprsek odhalil přítomnost pitné vody v půdě, věnuje takovému místu zvýšenou pozornost. Běžně nám pak vodárny hlásí, že nalezly poruchu tam, kde při běžné preventivní činnosti toto místo přešly. Prostě proto, že v daném místě nevyužily všech dostupných technologií, aby únik dohledaly. Kdyby totiž takto měly procházet úplně celou síť, trvalo by celé roky ji takto důkladně prozkoumat,“ vysvětluje Jakub Dirhan.
Také vodárny hlásí, že se jim technologie vyplácí. V Praze by se investice měla vrátit za šest až osm měsíců a již nyní se připravuje zadání pro letošní monitoring poloviny pravého břehu Vltavy.
Návratnost může být i jen 21 dní
Kvůli finanční náročnosti nevyužívají vodárny satelitní technologii pravidelně. Jedná se o jednorázové kontroly. Cena snímkování se odvíjí od délky kontrolované vodovodní sítě a dalších služeb, jako je například prověření sítě pátrači. Vodárny tato technologie může přijít až na miliony. „Byť jsou satelitní technologie velmi nákladné, za pořízení snímků se platí přímo japonské vesmírné agentuře JAXA a algoritmus na analýzu jejich snímku vyžaduje ohromný počítačový výkon, přesto se návratnost investice pohybuje do jednoho roku. V rámci jednoho projektu se našlo tolik skrytých úniků, že návratnost byla dokonce jen 21 dní,“ říká Jakub Dirhan.
„Při nasazení satelitní technologie vždy musíme zkoumat stávající stav, abychom si byli jistí, že vodárně přinese užitek. Typicky sledujeme počet preventivně nalezených úniků na jednu posádku za den, nebo na jeden kilometr sítě,“ vysvětluje Jakub Dirhan a dodává, že žádná technologie není všespásná. „Hlavním limitem je stav infrastruktury, nemá cenu ji nasazovat tam, kde jsou ztráty velmi nízké, jinými slovy, kde už není co hledat,“ říká.
Některá města zatím využívání satelitní technologie nezvažují, kvůli velmi špatnému stavu vodovodní sítě a potřebě neustálého monitoringu. Například ve Dvoře Králové, kde množství ztrátové vody je na úrovni 40 procent, téměř trojnásobně více, než je celorepublikový průměr. „Snižování ztrát vody uskutečňujeme aktivním vyhledáváním poruch a monitoringem. Používáme jak mobilní dataloggery, tak zhruba ve 25 procentech sítě máme nainstalované pevné dataloggery, které nepřetržitě monitorují stav sítě a detekují okamžitě vznik poruch,“ říká Petr Mrázek, jednatel společnosti Městské vodovody a kanalizace Dvůr Králové nad Labem.
Do terénu s 207 kroužky na mapě
Vodárny, které chtějí technologii využít, zašlou zpracovateli data o umístění vodovodních řadů. Ten ze satelitních snímků provede analýzu a tam, kde by mělo docházet k potenciálnímu úniku vody, vyznačí oblast o průměru sto metrů na mapě. V Praze získali takovýchto kroužků v loňském roce z tisícikilometrového území levého břehu Vltavy celkem 207.
Následovalo několikaměsíční cílené pátrání v terénu. Trénovaní vodaři hledali úniky vody hned několika přístroji. K rychlému prohlédnutí vodovodní sítě využili akustický přístroj, který by se dal přirovnat k naslouchátku, které zesiluje zvuk. Spojením kovové tyčky a kovové části vodovodu na uzávěrech se pak snažili zaslechnout specifický šum. „Když uniká voda z potrubí, vydává to v 95 až 99 procentech charakteristický zvuk. Jedná se o šum, který jsou pátrači takto schopni zaslechnout. Jsou na to trénovaní,“ vysvětluje Jan Kobr.
Stáhněte si přílohu v PDF
V další fázi se vodovod zkontroloval v podezřelých místech pomocí korelačního přístroje. „Tato metoda už je časově náročnější, pracná, ale dává přesnější výsledky a je schopna odhalit i mikroskopické úniky,“ pokračuje Jan Kobr s tím, že místa od satelitu byla prověřena oběma metodami.
„Když se řekne hledání poruch satelitem, zní to úžasně. Představa, že satelit najde přesně místo unikající vody z potrubí, je lákavá. Bohužel zatím to tak nefunguje. Satelit získá radarový odraz všech materiálů na povrchu a analýzou těchto dat se dá určit druh materiálu, který odraz způsobil. Zpracovatel získá obrázek, kde jeden pixel v datech odpovídá ploše pět krát pět metrů ve skutečnosti, a minimálně celá tato plocha v půdě musí být nasycena unikající vodou z vodovodního potrubí,“ říká Jan Kobr.
Článek byl publikován ve speciální příloze HN Budoucnost vody a vodárenství.
Přidejte si Hospodářské noviny
mezi své oblíbené tituly
na Google zprávách.
Tento článek máteje zdarma. Když si předplatíte HN, budete moci číst všechny naše články nejen na vašem aktuálním připojení. Vaše předplatné brzy skončí. Předplaťte si HN a můžete i nadále číst všechny naše články. Nyní první 2 měsíce jen za 40 Kč.
- Veškerý obsah HN.cz
- Možnost kdykoliv zrušit
- Odemykejte obsah pro přátele
- Ukládejte si články na později
- Všechny články v audioverzi + playlist
