漏水による水損失
バーが1つ減る、つまり バー（ バーから）になると、年間の損失は m³減少する。これは パーセントに相当する。
10 psi低い、つまり psiではなく psiにすると、年間 ガロンの損失が削減されます。これは パーセントに相当します。
あくまで参考値です。温度によって結果に生じる変化は、わずか数パーセントに過ぎません。
冷水か温水か？ これが、この指定が実際に結果に影響を与える唯一のケースです。60 °Cの温水配管で漏水が発生した場合、結果は0.8パーセントずれますが、80 °Cの場合は約1.3パーセントずれます。 一方、冷たい飲料水の場合、この指定を行う価値はありません。最も寒い冬の値と最も暑い夏の値の差はわずか0.09％であり、1 mmの漏れの場合、1日あたり1,330.5リットル対1,331.6リットル、年間では0.4 m³の差に過ぎません。
冷水か温水か？ この場合のみ、その指定が実際に結果に影響を与えます。140 °Fの温水配管で漏水が発生した場合、結果は0.8パーセントの誤差が生じますが、176 °Fの場合は約1.3パーセントの誤差となります。一方、冷たい飲料水の場合、この指定を行う価値はありません。40～80 °Fの範囲内でも、誤差はわずか0.17パーセントに過ぎないからです。
ドイツにおける目安 地中の飲料水の温度は、冬には通常5～8 °C、夏には14～20 °C程度です。これらはあくまで大まかな目安であり、絶対的な数値ではありません。実際の温度は、埋設深度、地質、地域、および配管内を流れる水の量によって異なります。 浅く埋設された宅内接続部や、水流の少ない配管の末端部は、水流の多い本管に比べて地温に近くなります。正確な値が分からない場合は、年間平均値である約12 °Cを目安にしてください。
目安 配管内の温度は地温に連動しており、米国では地域によって大きく異なります。また、埋設深度、地質、配管内を流れる水の量によっても異なります。地表近くに埋設された家屋への接続配管や、水流の少ない配管の末端部は、水流の多い本管に比べて地温に近くなります。 値がわからない場合は、およそ54 °Fと仮定してください。その結果にほとんど影響はありません。
そもそもなぜなのか？ 温度は密度を通じて影響を及ぼします。温水は軽いため、加速させるべき質量が少なく、同じ圧力下ではわずかに速く流出します。粘性は温度によってより顕著に変化しますが、ここでは影響を及ぼしません。レイノルズ数が20,000を超える場合、穴を通る流れは明らかに乱流であり、その領域では流出率は粘性とは実質的に無関係だからです。
参考情報 流出係数が0.62から0.50に変わると、結果は19パーセント変化し、圧力が5バールから4バールに変わると11パーセント変化します。温度はこれらの要因に比べれば無視できる程度です。チェックボックスにチェックを入れない場合、計算機は998 kg/m³を前提として計算しますが、これは約20 °Cに相当します。
参考情報 流出係数が0.62から0.50に変わると、結果は19パーセント変化し、圧力が70 psiから60 psiに変わると7パーセント変化します。温度はこれらの要因に比べれば無視できる程度です。チェックボックスにチェックを入れない場合、計算機は62.3 lb/ft³を想定し、これは約68 °Fに相当します。
- 1日あたり
- 1,332 リットルガロン 1.33 m³kgal 5.99 €
- 週あたり
- 9,322 リットルガロン 9.32 m³kgal 41.95 €
- 月額
- 40,508 リットルガロン 40.51 m³kgal 182.29 ユーロ
- 年間
- 486,097 リットルガロン 486.10 m³kgal 2,187.44 €
年間費用
- 飲料水利用料金
- 729,15 €
- 汚水処理料金
- 1.458,29 €
- 漏水による追加費用
- 2.187,44 €
- 基本価格は据え置き
- 0,00 €
基本価格は数量に左右されず、漏れがあっても上昇することはありません。ここでは、総額の目安として記載されているだけです。
漏れが修理されれば、これだけの節約になります
それでも、漏れた水は汲み上げ、処理し、配水管網に送り込まなければなりません。ただ、その水は決して顧客の元には届きません。そのための電力は無駄に消費されるだけです。漏水が止まれば、その両方が不要になります。
- 年間でこれだけの電力を消費することはもうなくなる
- 243kWh
- 年間で発生するCO₂の量は、これほど多くはならなくなる
- 84 kglb
計算方法は以下の通りです：水1立方メートルあたり0.5キロワット時の電力、1キロワット時あたり344グラムのCO₂。最初の数値は、ドイツの水道供給における平均値です。地形や水処理方法によって、この値はおよそ0.2～0.8の間で変動するため、上記で調整が可能です。2番目の数値は、連邦環境庁のデータに基づく2025年のドイツの電力構成です。
計算方法は次の通りです：水1,000ガロンあたり2.3キロワット時の電力、および1メガワット時あたり767ポンドのCO₂。 最初の数値は、ACEEEとNAWCが米国の水道事業者に対して実施した調査の平均値です。これは地形や処理方法によって大きく変動するため、上方に調整することが可能です。2番目の数値は、EPAのeGRID 2023に基づく米国の電力構成の平均値です。地域によって、およそ240ポンドから1,400ポンド以上まで幅があります。
なぜここに金額が記載されていないのか。 この電力のコストは、すでに上記の「使用量単価」に含まれています。もしここで改めて記載すると、金額が二重に計上されてしまいます。そのため、ここには数量のみが記載されています。
- それまでに失われる水の価値
- 漏水箇所の特定にかかる一時費用
位置情報は、1日もかからずに再び特定された。
日後、節約できた水代で測位費用を賄うことができました。
ヶ月後、節水によって設置費用を回収できた。
この漏水の場合、漏水箇所の特定に再び2年以上かかってしまう。
上部に使用単価を入力すると、失われた水の価値を計算することができます。
上部に漏水箇所の特定にかかる費用を入力すると、いつから費用が見返りとして回収できるかがグラフで表示されます。
仮に、位置特定によってこの漏れ箇所が見つかり、その後、その箇所が補修されるとしましょう。
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すべての穴径の一覧
この一覧は、上部の選択内容とは関係なく、すべてのサイズを並べて表示します。選択されたサイズはハイライト表示されます。配管圧力5bar、流量0.62を前提として計算されています。
- 1 mm486m³
- 2 mm1,944m³
- 3 mm4.375m³
- 4 mm7,778m³
- 5 mm12,152m³
- 7.5 mm27,343m³
- 10 mm48,610m³
- 25 mm303,811m³
損失量は直径の二乗に比例して増加する。つまり、穴の大きさが2倍になると、損失量は4倍になる。
| 漏れ | 日（リットル） | 週（リットル） | 月 (m³) | 年（m³） | 年間追加費用 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 mm | 1.332 | 9.322 | 40,5 | 486,1 | 2.187 € |
| 2 mm | 5.327 | 37.290 | 162,0 | 1.944,4 | 8.750 € |
| 3 mm | 11.986 | 83.902 | 364,6 | 4.374,9 | 19.687 € |
| 4 mm | 21.308 | 149.159 | 648,1 | 7.777,6 | 34.999 € |
| 5 mm | 33.294 | 233.060 | 1.012,7 | 12.152,4 | 54.686 € |
| 7.5 mm | 74.912 | 524.385 | 2.278,6 | 27.343,0 | 123.043 € |
| 10 mm | 133.177 | 932.241 | 4.050,8 | 48.609,7 | 218.744 € |
| 25 mm | 832.358 | 5.826.505 | 25.317,6 | 303.810,6 | 1.367.148 € |
この一覧は、上部の選択内容とは関係なく、すべてのサイズを並べて表示しています。選択されたサイズはハイライト表示されています。配管圧力60psi、流量0.62を基に計算されています。
- 1/32″74kgal
- 1/16インチ294kgal
- 1/8″1,177kgal
- 3/16″2,649kgal
- 1/4″4,710kgal
損失量は直径の二乗に比例して増加する。つまり、穴の大きさが2倍になると、損失量は4倍になる。
| 漏れ | 日（ガロン） | 週（ガロン） | 月 (kgal) | 年（kgal） | 年間追加費用 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1/32インチ | 202 | 1.411 | 6,1 | 73,6 | 0 $ |
| 1/16″ | 806 | 5.645 | 24,5 | 294,4 | 0 $ |
| 1/8インチ | 3.226 | 22.581 | 98,1 | 1.177,5 | 0 $ |
| 3/16インチ | 7.258 | 50.808 | 220,8 | 2.649,3 | 0 $ |
| 1/4インチ | 12.904 | 90.326 | 392,5 | 4.709,9 | 0 $ |
連続流出の場合、流出量計算式 Q = Cd · A · √(2·Δp/ρ) に基づいて算出されます。実際の損失量は、孔の形状、配管の摩擦、圧力変動、および地中での背圧によって左右され、通常はこの値よりも小さくなります。これらの値は、漏水箇所の特定や、DVGW W 392 に準拠した水収支計算の代わりとなるものではありません。
連続的な流出の場合、流出式 Q = Cd · A · √(2·Δp/ρ) に基づいて計算されます。実際の損失量は、孔の形状、配管の摩擦、圧力変動、および地中の背圧によって異なり、通常はこの計算値よりも小さくなります。これらの値は、漏水箇所の特定や、AWWA M36に基づく水収支計算の代わりとなるものではありません。
「流出指数」とは何ですか？なぜ0.62なのですか？
流出量（流出係数とも呼ばれる）は、補正係数である。これは、理論上可能な流出量のうち、実際に発生する割合を示すものである。その理由は幾何学的なものである。水は穴の周囲からあらゆる方向から流れ込んでくるが、穴の縁で急に方向を変えることはできない。そのため、水は溢れ出し、穴の後方で水流が絞られることになる。
- 加圧水
- 面積が A の穴
- 最も狭い断面：幅は約0.79倍の穴径、面積は約0.62倍の穴の面積
最も狭い部分は「ヴェナ・コントラクタ（Vena contracta）」、つまり「狭窄した静脈」と呼ばれます。そこでは、水流が完全に加速され、その幅は穴自体の幅よりも狭くなっています。流出量は2つの要因から成り立っています。
収縮数：ヴェナ・コントラクタと穴の面積との比。薄い壁面にある鋭角な穴の場合、キルヒホフの古典的な電位理論によれば、その値は π/(π+2) = 0.611 となる。円形の穴に対する測定値は 0.61 から 0.64 である。
速度値 摩擦損失。水はトリチェリの理論上の速度には完全には達しない。測定値は0.97から0.99である。
これら2つの因子の積が流出係数となります：0.63 × 0.98 ≈ 0.62。したがって、この値は導出されたものではなく、19世紀以来、ワイスバッハやハーゲンらによって体系的に測定されてきたものです。 ドイツの標準文献、例えばボルリッヒの『技術水力学』では、鋭角な穴の場合、0.60から0.62と記載されている。
| 開口部の形状 | 排出量 | リットル／時間1時間あたりのガロン |
|---|---|---|
| 粗い腐食穴、亀裂 | 0,55 | 49 |
| 鋭角な穴 | 0,62 | 55 |
| 短い円筒形のパイプ | 0,82 | 73 |
| 丸みを帯びたノズル | 0,97 | 87 |
| 流出量なしで計算 | 1,00 | 90 |
一部の表でより高い数値が記載されている理由 流出係数を考慮せずに、つまりトリチェリの理想的な流出に基づいて計算すると、1 mmの穴からは5 barで89リットル/時、6 barで98リットル/時という結果になります。このような数値はよく見られますが、これは上限値であり、実際には誰も到達できない数値です。 穴の面積以上の流量は流れ得ないため、流出係数が1を超えることは物理的に不可能です。
一部の表でより高い数値が示されている理由 流出係数を考慮せずに、つまりトリチェリの理想的な流出に基づいて計算すると、1/32インチの穴では、60 psiで1時間あたり13.5ガロン、70 psiで14.6ガロンとなります。このような数値はよく見られますが、これは上限値であり、実際には誰も到達できない数値です。 穴の断面積以上の流量は流れないため、流出係数が1を超えることは物理的に不可能です。
この手法の限界：水道網における実際の漏水では、圧力との根号の関係が必ずしも正確に当てはまるとは限りません。プラスチック管の場合、圧力がかかると亀裂が広がり、その開口面積自体が圧力に依存することになります。 専門分野では、これはFAVAD概念として扱われ、漏水指数が0.5から最大1.5まで上昇する可能性があります。この計算機が想定しているような金属管の円形の穴については、0.5が正しい値となります。