Lekked

Lekked saab üldjoontes jaotada kahte gruppi: nähtavad ja varjatud lekked.

Nähtavate leketega on asi tavapäraselt lihtne, sest lekke vesi väljub pinnale (näiteks maapind, põrand jms).  Vaatamata sellele, et lekke vesi tungib maapinnale, võib info lekkest jõuda vee-ettevõtteni pikema või lühema ajalise viibimisega. Praktikas on juhuseid, kus ka väga suurest lekkest jõuab info elanikelt vee-ettevõttesse mitme ööpäeva möödudes või jookseb lekkevesi ojja ning visuaalselt on lekke avastamine keerulisem.

Varjatud lekked on sellised, mille olemasolust puuduvad välised tundemärgid ja lekke vesi ei jõua pinnale. Lekkevee pinnani mittejõudmist põhjustabtavaliselt üks kahest asjaolust: vesi filtreerub pinnasesse või tungib lähedal asuvasse kommunikatsiooni. Erinevate pinnaste filtreerumisvõime on väga erinev ning seetõttu puudub kindel reegel lekke suuruse ja lekkevee pinnale jõudmise vahel.Lekkevee kanalisatsiooni jõudmise näiteks võib olla järgmine situatsioon:  Näiteks kui purunenud veetoru asub väga lähedal vanale keraamilisele kanalisatsioonitorule, siis lekke tagajärjel võib väljaspool kanalisatsioonitoru tekkida ligikaudu sama suur surve kui veetorus ning survete erinevus kanalisatsioonitoru sise- ja välispinna vahel purustab kanalisatsioonitoru sissepoole ning lekkevesi hakkab ilma takistuseta voolama kanalisatsiooni.

Nähtavate ja varjatud lekete arvulised kogused on piirkonniti väga erinevad ning sõltuvad väga paljudest asjaoludest: pinnasest, torustiku ehitusest, töökorraldusest,  lekete aktiivse otsingu ulatusest jne.

Lekke ainukeseks kindlaks tunnuseks on vee vooluhulk, mis võib olla äärmiselt erinev. Vooluhulga järgi on võimalik oletada ja hinnata lekke olemasolu süsteemis, kuid seni puuduvad toimivad lahendused selle parameetri alusel lekke täpse asukoha määramiseks.

Teiseks lekke olemasolu suhteliselt kindlaks parameetriks on lekke poolt tekitatav hääl ehk müra. Juhtumid kui leke ei tekita häält on suhteliselt harvad. Pigem on lekkehääle „mitte kuulmine“ seotud sellega, et lekkehääl ei jõua kontrollpunktini. Samas võivad lekke häälele sarnast häält tekitada ka teised allikad nagu osaliselt suletud siiber, soojussõlm või töötav pump. Need kolm allikat tekitavad väga sarnast müra ehk häält. Seni kasutatavad seadmed ei ole võimelised tegema vahet müra tekitavate allikate vahel. Seda vahet suudab teha ainult kogemustega operaator.

Lekete otsimiseks kasutatakse erinevaid meetodeid, milles akustiline meetod on enimkasutatav meetod, mis on lekke asukohale ligidale jõudmiseks ja täpse asukoha määramiseks optimaalseim meetod kuna ei häiri üldjuhul klientide veevarustust ega veevarustussüsteemi tervikuna, tagatud on hügieeni nõuded ning on töömahukuselt võrreldes teiste meetoditega, optimaalseim. Meetod ei ole kasutatav juhul kui leke ei tekita häält (selline situatsioon esineb väga harva) või lekke hääl ei jõua kontrollpunktini. Metallist torude korral on meetod väga lihtsate vahenditega kasutatav. Mittemetalliliste torude korral on meetod komplitseeritum kuid samuti hästi kasutatav.

Lekke hääl tekib sellest, et toru sees ja torust väljapool on survete vahe, mis sunnib vee liikuma läbi ava väga suure kiirusega (10 m/s ja rohkem). Mida suurem vee liikumise kiirus, seda intensiivsem hääl tekib. Tekkiva hääle sagedusspektriline koostis on väga lai ja erinev ning kujutab helide mõistes endast mürasarnast häält. Täpselt samasuguse häälespektriga lekkehäält praktiliselt ei leidu. Tekkiva hääle lai sagedusspekter komplitseerib lekke täpse asukoha määramist korrelaatoriga.

Sellisest vee kiirest liikumisest tekib hääl, mis levib mööda toru materjali ja mööda vee keskkonda keskkonnale vastava heli levimise kiirusega. Hääl liigub selles kahes keskkonnas sumbudes edasi ning on igas torule ja toru armatuurile ligipääsetavas punktis teatud tasemeni või kauguseni identifitseeritav. Samas torumaterjalis on lekkehääle identifitseerimise kaugus ehk hääle sumbumine seotud lekke suurusega, vee survega, toru läbimõõduga ja pinnasega, milles toru asub. Lekkehääle sumbumine määrab ka ära, milliselt kauguselt on lekke asukoht määratav.

Tekkiva hääle sagedused asuvad vahemikus 0-5000 Hz. Sagedused 3000-5000 Hz sumbuvad äärmiselt väiksel vahemaal. See eest sagedused 0-300 Hz liiguvad toru materjalis ja vee keskkonnas väga kaugele ning sumbuvad oluliselt vähem võrreldes kõrgemate sagedustega. Eriti kaugele ja väikse sumbumisega liiguvad vee keskkonnas hääled 0-150 Hz. Üldine reegel on, et suurema lekkega kaasneb rohkem madalamaid sagedusi ning väiksema lekkega rohkem kõrgemaid sagedusi.Kuna kõrgemad sagedused sumbuvad kiiremini, siis seetõttu on väiksemate lekete määramine komplitseeritum.

Tähelepanu! Korrelaatorites toodud lekke asukoha määramise kaugused on teoreetilised mitte füüsilised. Teoreetilised kaugused on sellised, millistelt korrelaator suudab lekke asukoha arvutamise aluseks kasutatavat faasinihet rakendada. Füüsilised kaugused sõltuvad reaalsetest olukordadest ning on seotud tekkiva hääle tugevusega ja sumbuvusega.

Hääle fikseerimiseks kasutatakse kahte tüüpi andureid: andurid, mis võtavad signaali olles kontaktis toru või toru armatuuriga (akselomeetriline andur) ning andurid, mis võtavad signaali vee keskkonnast – hüdrofonandurid.

Toru avast suure kiirusega väljuv vesi põrkub vastu pinnast, tekitades teist tüüpi hääle, mis on väga madala sagedusspektriga. Lisaks paneb torust välja tungiv veevool liikuma pinnaseosakesed (liiva, kivikesed), millest tekib omakorda eriline väga erineva sagedusspektriga hääl.

Kõik need kolm erinevat häält (toru avast suure kiirusega väljuv veejuga, juga vastu pinnast ning pinnase liikumine veejoa toimel) liiguvad pinnases sfääri kujuliselt. Osa hääle energiast jõuab sumbudes maapinnale ning on vastavate anduritega ära tuntav. Hääle sumbumine maapinnas on seotud toru sügavusega maapinnas (kolmandas astmes) ning pinnase eripäraga – mida pehmem ja sõmeram pinnas, seda rohkem hääl sumbub. Pinnase eripära mõjutab väga olulisel määral vee hulk ja tase pinnases.

Hääle levimise kaugus erinevates toru materjalides on samuti seotud materjali tihedusega – terases ja malmis sumbub hääl vähem kui plastmassides. Plasttorude korral on väga efektiivne kasutada hüdrofon andureid.

Selle meetodi järgi leket määrates töötatakse lihtsamate ja keerukamate akustika (hääle) detektoritega, puutemikrofonidega hääle identifitseerimiseks armatuuril, maapinnamikrofonidega hääle identifitseerimiseks maapinnalt ning korrelaatoriga, mis on varustatud tavaliste anduritega ja/või hüdrofonanduritega.

Maapinnamikrofoniga töötades peab arvestama sellega, et Eestis paigaldatakse veetorud umbes kaks korda sügavamale kui soojemas Euroopa kliimas. Seega samasuguse lekke määramiseks maapinnalt on Eesti oludes vaja kasutada suurema tundlikkusega aparatuuri kui Euroopas – kahekordne toru sügavuse suurenemine summutab lekkehäält neli korda rohkem. Odavamad Euroopas kasutatavad maapinnamikrofonid ei taga
Eesti oludes rahuldavat tulemust.  Maapinnamikrofoniga töötades sõltub tulemus äärmiselt palju operaatori teoreetilisest ja praktilisest ettevalmistusest.

Selle meetodi juures peab arvestama, et muud välised mürad nagu liiklus ei võimalda päevasel ajal igas võrgu punktis seda meetodit kasutada. Samuti võib segavaks asjaoluks olla vee tarbimine võrgus.