Как спутники и искусственный интеллект помогают обнаруживать утечки и сокращать потери воды

Неучтённая вода — хорошо известная проблема сетей водоснабжения, причём основная доля потерь приходится на утечки. Согласно многочисленным отчётам, в среднем из-за утечек в мире теряется до 30% воды, а в некоторых странах этот показатель приближается к 50%.

Причины также хорошо известны: устаревающая инфраструктура, протяжённые и плохо нанесённые на карты подземные сети, нехватка достоверных данных и сложности с доступом. Всё это серьёзно затрудняет обнаружение утечек.

Потеря 30% запасов воды ещё до того, как она дойдёт до потребителей, — серьёзная проблема не только для коммунальных предприятий, но и для государств. Рост населения и потребности промышленности увеличивают спрос, удовлетворять который становится всё сложнее. Ситуацию усугубляют изменения погодных условий, вызванные изменением климата: даже регионы, которые традиционно считались обеспеченными водой, например Северная Европа, всё чаще сталкиваются с засухами и экстремальными осадками. Это создаёт дополнительную нагрузку на системы водоснабжения и распределительные сети.

Надежду дают технологии, позволяющие быстрее и точнее обнаруживать утечки. Они помогают экономить время и деньги, а главное — сохранять значительные объёмы ценного водного ресурса.

Спутник на орбите Земли, используемый для мониторинга водных ресурсов и обнаружения утечек.

Заполните форму для получения консультации специалиста по водоподготовке

Ваше имя:

E-mail

Сообщение

Я подтверждаю согласие на обработку своих персональных данных.

Поставьте галку

Триллионы галлонов воды теряются из-за утечек в США

Потери неучтённой воды включают утечки, хищения и неточности приборов учёта. Согласно отчёту Bluefield Research, в США ежедневно теряется 6,76 млрд галлонов, или 25,5 млрд литров, очищенной питьевой воды. До 87% этих потерь приходится на утечки в сети протяжённостью более 2,2 млн миль.

Хотя эти цифры кажутся огромными, уровень потерь почти в 20% выглядит сравнительно благоприятно на фоне среднемирового показателя. Однако, как отмечается в отчёте, это соответствует 5,4 млрд евро недополученной выручки. У крупных коммунальных предприятий уровень утечек составляет 16,7%, а у небольших превышает 20%. Авторы отчёта связывают эту разницу с финансовыми ресурсами, техническими знаниями и кадровыми возможностями, которые обеспечивают преимущества масштаба.

Спутники помогают обнаруживать утечки

Одной из проблем, отмеченных в отчёте, стало отсутствие согласованных национальных норм и политики в отношении неучтённой воды. В результате многие штаты и округа применяют собственные методы, включая использование специально обученных собак для поиска утечек.

Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Мексико выбрал значительно более технологичный подход — спутники и искусственный интеллект. При среднем по стране уровне потерь воды в 20% в некоторых сельских населённых пунктах штата этот показатель достигает 70%. В ответ власти штата запустили программу LeakTracer после успешного пилотного проекта 2025 года. Проект проводился в пяти населённых пунктах, позволил выявить 78 подтверждённых утечек и обеспечил расчётную экономию 345 000 галлонов, или 1,3 млн литров, воды в сутки.

Программа LeakTracer создана в партнёрстве с ASTERRA и McKim & Creed. Она использует спутниковые данные радиолокации с синтезированной апертурой L-диапазона и искусственный интеллект для обнаружения утечек в сельских системах водоснабжения. Такой проактивный мониторинг помогает местным ремонтным и эксплуатационным бригадам быстрее устранять повреждения, сокращая потери воды и выручки.

Услуга предоставляется бесплатно сельским населённым пунктам, соответствующим условиям программы. На запуске полноценной программы секретарь Департамента охраны окружающей среды Нью-Мексико Джеймс Кенни заявил:

«LeakTracer меняет правила игры для сельских систем питьевого водоснабжения Нью-Мексико, используя передовые технологии для защиты важнейшего ресурса нашего штата. Эта программа показывает, как Нью-Мексико заранее реагирует на климатические последствия, угрожающие нашей водной безопасности».

Спутниковые данные и интеллектуальные технологии

В странах, для которых дефицит воды является привычной проблемой, утечки приобретают ещё более серьёзное значение. Когда на строительство крупных опреснительных установок для производства чистой, пригодной к использованию воды тратятся миллиарды, каждый потерянный из-за утечки литр становится одновременно гуманитарной и экономической потерей.

В Шардже, третьем по численности населения городе Объединённых Арабских Эмиратов, спутники используются для отслеживания и определения мест утечек в рамках скоординированной проверки сети протяжённостью 5 000 км.

По данным Gulf Today, Управление электро-, водо- и газоснабжения Шарджи (SEWA) с марта 2024 года по май 2025 года обнаружило и устранило 1 345 утечек в магистральных и распределительных водопроводных сетях. SEWA объединило спутниковые методы обнаружения с акустическим обследованием на местах. Это позволило сохранить 5 038 млн литров воды и сэкономить 10,5 млн евро.

Мониторинг водных ресурсов из космоса

Наблюдение за движением воды из космоса — не новая технология. Однако по мере развития цифровых решений она может получить гораздо более широкое распространение. Такие решения способны обрабатывать спутниковые данные и объединять их с другими источниками, формируя многомерное представление о движении воды на местном, региональном и национальном уровнях по всему миру.

Как недавно сообщал Aquatech Online, исследователи Массачусетского университета в Амхерсте продемонстрировали, что спутниковые данные позволяют отслеживать объём и качество воды в любой реке шириной более 50 метров.

Разработанная исследователями платформа Confluence с открытым исходным кодом доступна бесплатно. Она может помочь в управлении водными ресурсами в регионах, где ощущается их нехватка, а другие источники, включая запасы подземных вод, испытывают всё более сильное давление.

Сейчас Confluence объединяет данные трёх спутниковых систем. Surface Water and Ocean Topography (SWOT) — спутниковая миссия стоимостью 1 млрд евро, запущенная NASA совместно с французским Национальным центром космических исследований (CNES), — позволяет рассчитывать расход реки, то есть объём воды, проходящий через определённую точку русла за конкретный период времени. Платформа также использует данные LANDSAT и Sentinel-2.

По мере обострения дефицита воды ключевые участники отрасли, вероятно, начнут создавать цифровые инструменты, объединяющие ещё больше спутниковых данных — о речном стоке, утечках, засухах, погодных условиях и других факторах. Это поможет формировать стратегии управления водными ресурсами и ответственного водопользования, а также моделировать и корректировать разрыв между спросом и предложением до того, как возникнут серьёзные проблемы.