הטכנולוגיות הנסתרות מאחורי המים של התל אביבים

חברת מי אביבים, תאגיד המים והביוב של תל אביב-יפו, הוקמה בשנת 2010 במטרה לשפר ולייעל את תשתיות המים והביוב בעיר ולספק ל-450 אלף התושבים ולמיליון המבקרים שמגיעים אליה מדי יום, שירות איכותי ומתקדם.

אתר “תל אביב אונליין” מביא לכם סדרת כתבות המקיפות את הפעילות הענפה של מי אביבים מהקמתה ועד לימים אלה.

לאחר שבכתבה הראשונה בסדרה סיפרנו לכם על מקורות המים מהם צורכים תושבי תל אביב-יפו, וכיצד מוודאים את האיכות שלהם, ובכתבה השנייה בחרנו להביא ראיון עם שרון קרן, מנכ”ל מי אביבים היוצא, שסיפר על האתגרים המרכזיים איתם מתמודדת החברה, הכתבה השלישית בסדרה תתמקד בטכנולוגיות החדשות שנכנסו לפעולה לאורך השנים.

מאות חיישנים לאורך הצנרת

מה שחשוב לתל אביבי הממוצע זה שכשהוא פותח את הברז בביתו, ייצאו מים. אולם מאחורי הדבר הטריוויאלי הזה עומדות לא מעט טכנולוגיות מתקדמות, שמאפשרות תפקוד תקין של מערכות המים והביוב ברחבי העיר.

כדי להבטיח כי איכות המים של תושבי העיר תהיה ברמה טובה, אימצה בשנים האחרונות מי אביבים מספר טכנולוגיות חדישות. אחת מהן היא של חברת אפקון הישראלית, הכוללת חיישנים המנטרים אונליין את איכות המים ואת מפלסי הביוב והתיעול. בעזרתה ניתן לאתר במהירות מקרים של חריגה באיכות מי השתייה או חריגה בגובה המפלסים בשוחות הביוב והתיעול ובכך ניתן לתת מענה יעיל ומהיר לטיפול בתקלות.

במקביל, כדי לצמצם בזבוז מים, משתמשת מי אביבים בטכנולוגיה של חברת אקווריוס ספקטרום, הכוללת מאות חיישניים שמותקנים על גבי רשת המים ועל ברזי כיבוי לאורך רשת המים ברחבי העיר. החיישנים מנטרים באופן רציף את המתרחש בצנרת ומספקים התראות אוטומטיות על מיקומים בהם יש חשד לנזילות או לכל תקלה אחרת.

אבישי כהן, מנהל מדור GIS וטכנולוגיות חדשות במי אביבים, אמון על בקרה ופיקוח על כל מה שקשור לטכנולוגיות חדשות בחברה, וכן אחראי על ביצוע פיילוטים של טכנולוגיות חדשות בתחום, ולאחר מכן על יישומן של אותן טכנולוגיות במערכת של מי אביבים. “אחת מהטכנולוגיות החשובות שהכנסנו בשנתיים האחרונות לשימוש הם חיישנים אקוסטיים שמשדרים ביניהם שהמטרה שלהם היא לזהות נזילות סמויות וכשלים במערכת המים. אחת המטרות המרכזיות בשימוש בחיישנים הוא צמצום של פחת מים. אם בעבר היינו צריכים לקבל עדכון בנוגע לנזילה שרואים אותה בעין, עכשיו אנחנו מקבלים התראה מוקדמת על נזילות שעלולות להתפרץ וזה מונע מקרים של פיצוץ בצנרת. זה מאפשר לנו לתפוס את הבעיה ולטפל בה במהירות ובזמן”, מציין כהן.

מערכת ניטור רציף של איכות המים. צילום: באדיבות מי אביבים

לדבריו, “השימוש בחיישנים גם מאפשר לנו לדעת את המיקום המדויק שבו נדרש לטפל בבעיה. המערכת גם יודעת לנתח את הצנרת ומפרידה בין “רעשים” שנובעים מתקלה ל”רעשים” של משאבות או גנרטורים שנמצאים במקום. כל הנתונים שמצטברים במערכת עולים לאתר ושם מנותחים ע”י  אנליסטים. לאחר מכן יוצא קבלן לשטח עם רשימה של אזורים בהם יש חשד גבוה לנזילה ומבצע איתור וסימון של הנזילה בשטח, ולבסוף אנחנו מקבלים דוח מדויק לגבי הממצאים שעלו והיכן יש צורך לטפל בבעיה. המערכת פרוסה על פני 90 ק”מ של צנרת מים, מתוכם 40 ק”מ המהווים את  הצנרת הראשית שלנו (צנרת המספקת מים לאזורים מרכזיים בעיר מחברת מקורות, בריכות איגום ובארות) ועוד 50 ק”מ של קווים עירוניים. לאורך כל הצנרת ברחבי העיר ישנם 287 חיישנים”.

מחדשים תשתיות מבלי להשבית רחוב שלם

ברחבי תל אביב-יפו ישנם כ- 923 ק”מ צנרת מים ו-576 צנרת ביוב. מידי שנה החברה מחדשת צנרת בהשקעה של כ-100 מיליון שקלים. מאז הקמת החברה ב-2010, חודשו בעיר כ-130 ק”מ של צנרת מים ועוד כ-170 ק”מ של צנרת ביוב.

לאורך השנים הטמיעה מי אביבים טכנולוגיות מתקדמות המשמשות לפרויקטים של חידוש תשתיות. אם בעבר כדי לחדש תשתיות מים או ביוב היה צורך להשבית רחוב שלם ולחפור מתחתיו, בזכויות טכנולוגיות שנכנסו בשנים האחרונות, העבודה הרבה יותר יעילה ומהירה ובכך האנשים שמתגוררים באותו רחוב יכולים להמשיך בשגרת יומם, תוך כדי העבודות שמתבצעות מתחת לפני השטח. בזכות אותן טכנולוגיות חדשות, כ-60% מכלל הפרויקטים של חידוש תשתיות ברחבי העיר, מתבצעים ללא חפירות.

עבודות להחלפת תשתיות בקידוח מדויק המובל ע”י קרן אופטית וללא חפירה. צילום: באדיבות מי אביבים

כהן: “אנחנו שואפים שכמה שיותר עבודות יתבצעו במינימום חפירה. יש לנו אופציה של קידוח תשתיות, שבה אנחנו חופרים בור קטן ולא חופרים את כל הכביש. מבצעים קידוח שהוא גמיש, יורדים בזווית מסוימת ובעצם קודחים את הצינור עד ליציאה אחרת כשיש בור נוסף בקצה השני בהתאם לתוואי או לתכנון. הכול מתבצע מתחת לאדמה באופן מדויק ובכך ההפרעה לתושבים שגרים במקום, או לתנועה על הכביש היא מינימלית. במקביל יש תהליך שנקרא שרוול של קווים. אנחנו לוקחים קו ישן שכבר התבלה ואנחנו מכניסים לשם חומר מיוחד ומחדשים את הקו, על התוואי של הקו הקיים. זה מאפשר לנו לחדש צנרת מבלי לחפור לאורך הקו עצמו אלא רק לחפור בור כניסה ויציאה”.

דוגמא לחידוש קו בשיטה כזו מתבצע בימים אלה ברחוב אברבנאל בשכונת פלורנטין בעיר.

בנוסף לשתי הטכנולוגיות הללו, לדברי כהן ישנה שיטה נוספת המאפשרת הכנסה של קו חדש שקצת יותר קטן מהקוטר של הקו הקיים כאשר למעשה דוחקים את הקו החדש בתוך הקו הישן. כמו כן, ישנה גם שיטת ניפוץ המאפשרת החלפה והגדלת קוטר של קווי ביוב ישנים ,. כהן: “אל הקו הישן מחדירים ראש מתחת שאליו מחובר הקו החדש ובאמצעות מערכת הידראולית מושכים את ראש המתכת והוא מנפץ את הקו הישן ובמקביל מחדיר קו חדש בעל קוטר גדול יותר”.

הנחת קו מים מגיסטריאלי בדרך נמיר. צילום: באדיבות מי אביבים

רובוטים וצוללת נעים לאורך קווי המים

כחלק מהטכנולוגיות החדשות שנכנסו בשנים האחרונות במי אביבים נמצא גם רובוט שמטרתו לצלם את הקווים ובמידת הצורך לחתוך שורשים שחדרו לצנרת ומפריעים לזרימת מים. בקווי ביוב הרובוט גם מבצע שטיפה במידה והצטברו שומנים, או דברים מוצקים שנדבקים לדפנות של הצנרת.

בנוסף ישנה מערכת שנמצאת בימים אלה בתהליכי פיילוט. המערכת נקראת I-pipe  והיא דומה בצורתה לצוללת. מדובר במעין קפסולה שיש בתוכה מצלמה, היא נעה בתוך הצנרת ובכך היא נותנת אינדיקציה על מצבו של הקו. היא גם יכולה לאתר נזילות או בעיות אחרות בקו באמצעות חיישנים אקוסטיים. כהן: “אם לדוגמא יש קו ישן שאנחנו שוקלים להחליף, אז באמצעות הצוללת שנעה לאורך הקו, אפשר לראות האם הקו עדיין תקין ואין צורך להחליף אותו, לפני שמבצעים פעולה בשטח וכך למעשה להקצות משאבים בצורה מושכלת”.

דגם של הצוללת. צילום: באדיבות מי אביבים

טכנולוגיה נוספת היא מערכת שנקראת SmartCAP. מדובר בחיישנים שנמצאים בפתח היציאה של  ברז כיבוי. “זו מערכת שגם שומעת וגם משדרת. מדובר במערכת שיודעת לתת לנו חיווי מצב של הקווים. המערכת יכולה לתת לנו אינדיקציה כמה עוד נשאר מהדופן של הצינור מבחינת השחיקה שלו לאורך השנים”, מסביר כהן.

לדבריו, ישנה מערכת נוספת שנמצאת בשימוש ומבצעת במקביל שתי פעולות חשובות: “הדבר הראשון שהיא היא עושה זה ניטור רציף של איכות המים. המערכת מחוברת לחיבורים הראשיים שיש לנו עם מקורות והיא מאתרת חריגות באיכות המים בזמן אמת, תוך כדי שהיא בודקת את כל הפרמטרים הרלוונטיים. באמצעות המערכת הזאת אנחנו יכולים להוציא דוחות על מצב המים. בנוסף, המערכת גם קשורה לביוב ולניקוז. מדובר בחיישנים שהם מדי מפלס, שהמטרה שלהם היא לתת לנו אינדיקציה על המפלס בכל רגע נתון בשוחות הביוב והניקוז. מדובר בחיישן אולטראסוני שנמצא בחלק העליון של השוחות . כשאנחנו מקבלים התראה (מפלס חריג שהגדרנו מראש) בזמן אמת, אפשר להוציא לשטח צוות שיטפל בזה בזמן, כדי למנוע מצב של קפיצת מכסי ביוב באמצע הכביש או הרחוב, ובכך מונעים הצפת ביוב”.

בדיקת עשן לאיתור חיבורים צולבים בין ביוב לניקוז. צילום: באדיבות מי אביבים

עוד טכנולוגיה שמיישמת החברה היא מערכת שמטרתה לגלות חיבורים צולבים בין מערכות ביוב וניקוז. המערכת עובדת בשיטה של הזרמת עשן למערכת הביוב ולפי הנקודות מהן יוצא עשן ניתן לזהות את הכשלים השונים ולתקן. כהן: “התחלנו ב-100 קילומטר ראשונים בעיר ואנחנו כיום פועלים ב-100 ק”מ נוספים (דרום ומזרח העיר). המטרה בפעולה היא לגלות חיבורים צולבים בין מערכת ביוב למערכת ניקוז וכשלים במערכת הביוב. לדוגמא, במרכז העיר גילינו שיש הרבה מערכות פרטיות שמחוברות לביוב וזה מה שגורם לעומס בתקופת החורף”. אותם חיבורים שלעיתים מבוצעים באופן פיראטי , מובילים בימים גשומים להצפות שגורמות לנזק רב לרכוש ואף מסכנים חיי אדם”.

חיישנים המנטרים את איכות המים ואת מפלסי הביוב והתיעול. צילום: באדיבות מי אביבים

ישנה מערכת נוספת בה עושים שימוש במי אביבים והיא עוסקת בטיפול בריחות. “ברחבי תל אביב-יפו ישנן שש תחנות שאיבה. כל השפכים מתנקזים לאותן תחנות שאיבה ומשם זה מוזרם לקווים של איגודן. המערכת מבצעת חילוף יונים באמצעות יוניזציה. (תהליך שבו משתנה המטען החשמלי של אטום, יון או מולקולה כתוצאה מקליטה או שחרור של אלקטרון אחד או יותר) המערכת מטפלת בגז כגון גופרית אמוניה או מימן גופרי, תרכובות אשר יוצרות ריח רע. היא מבצעת סינון של התרכובות בכך שמצד אחד נכנס אוויר מזוהם לתוך המערכת ומהצד השני יוצא אוויר נקי וזה מפחית את הריחות בתחנות השאיבה כדי לא לפגוע באורח החיים של התושבים”, מסביר כהן.

פרויקט טכנולוגי נוסף שעשו במי אביבים עם רשות המים הוא ניטור רציף של רשת הביוב. המערכת מנתחת את איכות השפכים ומזהה היכן יש שפכים חריגים.

אבישי כהן. צילום: באדיבות מי אביבים

במבט קדימה, ישנן מספר טכנולוגיות חדשות שכרגע בוחנים במי אביבים באשר לאפשרות לשלב אותן בעתיד. “מדובר בכדור עם חיישנים אקוסטיים שמכניסים לצינור והוא מתגלגל לאורך הצנרת ועוזר לנו עם חיזוי של נזילות. בנוסף, אנחנו בודקים אפשרות של סיב אופטי שיעבור בין צנרות המים וייתן לנו אינדיקציה על מצב הצנרת. ובנוסף אנו בוחנים מערכות שונות לניהול רשת המים”.

במי אביבים נעזרים בטכנולוגיה מתקדמות גם כדי לייצר סימולציות לתרחישים שונים בתשתיות המים, בין השאר במקרי חירום.

יש לציין כי לצד כל הטכנולוגיות החדשות בהן משתמשים במי אביבים, ישנה מעטפת נרחבת של הגנת סייבר שיודעת להתמודד עם ניסיונות של האקרים לחדור למערכת ולשבש אותה.