Lekken in ondergrondse waterleidingen zijn snel op te sporen door een drukgolf in het water te genereren en de terugkaatsing te meten. Hoe het moet, hebben Engelse ingenieurs onlangs uitgelegd in het Journal of the American Water Works Association.

Tot nu toe worden zulke lekken vooral met akoestische methodes opgespoord: letterlijk lutseren of je onder het straatoppervlak iets kunt horen rommelen dat lijkt op water dat onder hoge druk uit een leiding spuit. In de praktijk lukt dat niet zo best: in sommige Britse drinkwaterleidingnetten lekt 40 procent van het water ongemerkt onderweg weg.

Stephen Beck en collega’s van de University of Sheffield hebben nu een methode uitgewerkt waarbij je in de drinkwaterleiding een korte drukpuls opwekt. Ze gebruiken daarvoor een appendage dat op een brandkraan past: in essentie een verticaal stuk pijp met een afsluiter er in en een gevoelige drukopnemer.

Die drukpuls plant zich voort door de waterleiding. Zodra hij een oneffenheid tegenkomt, zal hij deels worden teruggekaatst. Uit de tijd die verloopt totdat die terugkomende puls je brandkraan bereikt, valt af te leiden hoe ver de obstructie van die brandkraan verwijderd is. Om de pulsen uit de achtergrondruis te kunnen filteren laat Beck op het meetsignaal een wiskundige bewerking los die ‘cepstrumanalyse’ wordt genoemd en waar twee opeenvolgende Fouriertransformaties aan te pas komen.

Uiteraard moet je dan ook de snelheid weten waarmee zo’n puls zich voortplant. Die snelheid is voor elk leidingtype anders, maar volgens Beck kun je hem met simpele vuistregels afschatten. Vervolgens kun je de juistheid van die schatting checken aan de hand van bekende obstructies, zoals bochten in de leiding. Ook kun je de meting herhalen vanuit een brandkraan verderop in de straat, en de resultaten met elkaar vergelijken.

Vind je op deze manier een obstructie die niet op de kaart is terug te vinden als bocht, aftakking of iets dergelijks, dan heb je grote kans dat op dat punt de leiding beschadigd is.

Beck heeft het uitgeprobeerd op een proefnetwerk in Bradford, dat door drinkwaterbedrijf Yorkshire Water wordt gebruikt om monteurs op te leiden. De resultaten waren zeer bemoedigend: lekken in gietijzeren leidingen werden tot op een meter nauwkeurig gelokaliseerd, en bij plastic pijpen zelfs op 20 cm nauwkeurig.

Beck zoekt nu een commerciële partner om het systeem op de markt te brengen.

bron: University of Sheffield