วิธีที่ดีกว่าในการตรวจจับการรั่วไหลของน้ำใต้ดิน

น้ำประมาณ 20 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์สูญเสียไปกับการรั่วไหลในระบบน้ำประปาของอเมริกาเหนือ ซึ่งเป็นปัญหาหลักเนื่องจากระบบสาธารณูปโภคต้องต่อสู้กับวิธีการรักษาประชากรที่เพิ่มขึ้นในยุคที่ขาดแคลนน้ำ “ผู้คนพูดถึงการลดเวลาที่คุณอาบน้ำ แต่ถ้าคุณคิดว่าน้ำที่ไหลผ่านระบบหายไปประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์ ก็เป็นอีกเรื่องหนึ่ง” ผู้เขียนการศึกษา Daniel Tartakovsky ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมทรัพยากรพลังงานจาก School of Earth ของ Stanford กล่าว วิทยาศาสตร์พลังงานและสิ่งแวดล้อม (Stanford Earth) ในการเคลื่อนไหวที่อาจประหยัดเงินและน้ำหลายพันล้านแกลลอน Tartakovsky พร้อมด้วย Abdulrahman Alawadhi จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ได้เสนอวิธีใหม่ในการตีความข้อมูลจากเซ็นเซอร์ความดันที่ใช้ทั่วไปในการตรวจจับการรั่วไหลอย่างรวดเร็วและแม่นยำ นอกจากระบบสาธารณูปโภคด้านน้ำแล้ว Tartakovsky ยังกล่าวว่าวิธีการนี้สามารถนำไปใช้กับอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่ใช้เซ็นเซอร์ความดันในการตรวจจับการรั่วไหล เช่น ในเครือข่ายท่อส่งน้ำมันและก๊าซธรรมชาติที่อยู่ใต้ทะเลและก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมเพิ่มเติม งานวิจัยนี้เผยแพร่ทางออนไลน์ใน น้ำใต้ดิน วันที่ 12 กุมภาพันธ์ในวารสารWater Resources Research ค้อนน้ำ วิธีการใหม่นี้มุ่งเป้าไปที่การรั่วไหลของน้ำในท่อส่งไฟฟ้า ซึ่งโดยปกติแล้วจะถูกส่งออกไปใต้ดินโดยมองไม่เห็น เครือข่ายการส่งน้ำในอเมริกาเหนือและส่วนใหญ่ของยุโรปติดตั้งเซ็นเซอร์ที่วัดแรงดันเพื่อวัดการไหล นักวิจัยสร้างขึ้นจากเทคนิคที่เรียกว่าการทดสอบค้อนน้ำ ซึ่งเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมในการทำนายตำแหน่งของการรั่วไหล การทดสอบเกี่ยวข้องกับการหยุดการไหลผ่านท่ออย่างกะทันหัน และใช้เซ็นเซอร์เพื่อรวบรวมข้อมูลว่าคลื่นกระแทกที่เกิดขึ้นหรือ "ค้อนน้ำ" แพร่กระจายได้อย่างไร Tartakovsky และ Alawadhi เสนอวิธีใหม่ในการรวบรวมข้อมูลนี้ให้เป็นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อจำกัดตำแหน่งของการรั่วไหลให้แคบลง วิธีการตรวจจับการรั่วไหลในปัจจุบันมีค่าใช้จ่ายสูง Tartakovsky กล่าวว่าเพื่อลดต้นทุน นักวิเคราะห์จำเป็นต้องสร้างสมมติฐานที่ง่ายขึ้นมากมาย Tartakovsky กล่าวว่า "เราเสนอวิธีที่เร็วพอที่คุณไม่จำเป็นต้องตั้งสมมติฐาน ดังนั้นมันจึงแม่นยำกว่า - คุณสามารถทำได้แบบเรียลไทม์บนแล็ปท็อป" Tartakovsky กล่าว "มันเป็นสิ่งที่ยูทิลิตี้สามารถใช้กับทรัพยากรการคำนวณที่มีอยู่และโมเดลที่มีอยู่แล้ว" ด้วยการปรับปรุงความเร็วและความแม่นยำ วิธีการของนักวิจัยช่วยประหยัดเงินทั้งในแง่ของเวลา แรงงาน และต้นทุนของน้ำที่เสียไป ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องการหารอยรั่วในท่อความยาวสนามฟุตบอล คุณสามารถขุดทั้งสนามจนเจอดินเปียก หรือคุณอาจใช้วิธีใหม่เพื่อจำกัดตำแหน่งของรอยรั่วให้อยู่ในระยะ 10 เมตร ส่วนของท่อ “ในเมือง มันยากกว่าเพราะท่ออยู่ใต้อาคาร และคุณต้องทำลายแอสฟัลต์และอะไรทำนองนั้น ดังนั้นยิ่งคุณคาดคะเนตำแหน่งได้แม่นยำมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งดีเท่านั้น” ทาร์ทาคอฟสกีกล่าว เมืองต่าง ๆ มีโอกาสเกิดน้ำรั่วไหลได้มากที่สุด และยิ่งเขตเมืองมีอายุมากเท่าไหร่ ปัญหาก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ด้วยเครือข่ายท่อที่เก่าแก่และซับซ้อน Tartakovsky กล่าวว่า "สำหรับผู้ปฏิบัติงานที่ใช้การทดสอบ Water Hammer เป็นประจำ ค่าใช้จ่ายนี้เป็นศูนย์ - นี่เป็นเพียงวิธีที่ดีกว่าในการตีความการทดสอบเหล่านี้" "เราไม่ได้ขายหรือจดสิทธิบัตร ดังนั้นผู้คนสามารถใช้มันและดูว่าพวกเขาคาดการณ์ได้ดีขึ้นหรือไม่"