城市供水管网漏损控制措施的应用研究

城市供水管网漏损控制措施的应用研究

发表时间：2018-12-06T11:34:51.800Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第23期作者：李超

[导读] 城市供水管网作为城市供水系统的重要组成部分。一旦出现漏损现象，不仅会在很大程度上影响着供水企业的经济效益

李超

中国石化集团胜利石油管理局有限公司供水分公司

摘要：城市供水管网作为城市供水系统的重要组成部分。一旦出现漏损现象，不仅会在很大程度上影响着供水企业的经济效益，而且还极大的影响着人们的生产、生活。在这种情况下，我们就应积极的采取一系列有效措施，充分利用大数据技术，通过更换管道、优化管道设计、加强施工、稳定水压等有效手段，切实消除漏损问题，确保正常供水。鉴于此，本文主要分析城市供水管网漏损控制措施的应用。

关键词：城市供水管网；漏损；控制

中图分类号：TM756 文献标识码：A

1、城市供水管网的漏损定义

供水管网的泄漏意味着管道中的水由于管道部件，配件和界面的破裂或调节结构的泄漏而处于传输过程中，这导致水的浪费。管网漏损率leakage percentage，它指的是管网漏水与总供水的比例。这是供水系统效率的衡量标准。

作为强制性标准，城市供水管网（CJJ92-2002）的泄漏控制和评价标准提出城市供水管网的基本泄漏率不应大于12％。但从相关统计数据来看，我国城市供水管网的泄漏率通常为15％~20％，其中城市供水系统的实际泄漏率超过20％。

2、城市供水管网漏损的主要原因

2.1、管材质量

（1）钢管(SP)。钢管具有悠久的应用历史和广泛的应用范围。如果埋地钢管容易腐烂，内外壁必须是防腐涂层。通常，当埋地钢管长度大于m时，需要进行阴极保护。正确选择内外壁涂层和阴极保护可以延长钢管的使用寿命，可以达到30年或更长时间。

（2）球墨铸铁管(DIP)。球墨铸铁，石墨是球形的，不仅保持了铸铁的传统特性，而且增加了良好的延伸和抗冲击性能，它又被称为球墨铸钢管，其强度比管道，伸长率也高出10％。

（3）玻璃钢夹砂管(RPM)。玻璃钢夹砂管采用树脂，玻璃纤维，石英砂为原料，经特殊工艺制作而成。优点：耐腐蚀性强，重量轻，摩擦力小，与其他材料相比，其本身不生锈，结垢，不滋生微生物，藻类，水质不会造成二次污染，因此深受水行业的欢迎。

（4）预应力钢筋混凝土管(PCP)。预应力混凝土管是一种非金属管材，包括一级预应力混凝土管（振动挤压技术）和三级预应力混凝土管（管芯缠绕线技术）。本实用新型的优点是，插座式橡胶圈的柔性接口对各种基础具有很强的适应性，施工安装方便，管道防腐性能好，无需内外防腐处理，施工低成本，并可以节省钢材。

（5）预应力钢筒混凝土管(PCCP)。预应力钢管混凝土管广泛应用于欧美发达国家。PCCP管是由钢管和混凝土制成的复合管，管芯为混凝土，在外壁或中间埋有厚mm钢管，在管芯缠绕周向预应力中，采用机械张力缠绕高强度钢丝，在其外部喷涂水泥砂浆保护层，使管道，因此它比一般钢管和混凝土管更有利。

2.2、接口问题

在正常应用中，城市供水管网中的接口将普及，在这种情况下将大大提高泄漏的可能性。在中国，城市供水网络界面有很多种，在许多界面类型中，膨胀水泥界面和石棉水泥界面最为突出。这两种类型的界面相对较硬，与另一种相比，这两种界面的内部温度较低，因此水管中很有可能出现较大的应力，导致管道中间断裂。

3、城市供水管网漏损控制措施的应用

3.1、分区计量管理

分区计量区域主要是指具有一个或多个入口并具有永久边界的独立供水区域，并且可以测量该区域的入口和出口流量。城市供水管网部门始于20世纪80年代，典型的成功案例如伦敦将供水网络划分为16个区域，东京将供水网络划分为50个区域。区域供水技术对提高供水管理水平，减少管网泄漏具有重要意义，近年来，我们也加大了区域供水技术的研究和实践。

（1）分区规划应根据城市供水系统和网络的实际分布情况进行。规划独立计量区域大小时要考虑的第一个因素是区域中的用户数量和管道长度。目前，世界上的主流方法是使用用户数来确定分区的大小，而每个区域中合理用户的数量主要是基于经验。但是，这种模式可能不适合我们城市的具体情况，因为中国的人口密度很大，所以在确定分区的大小时，应该将用户数量和管道长度这两个因素综合考虑。用户数一般应控制在3000左右，管道长度应控制在10km以内，按此标准划分的独立计量区域更符合中国的实际国情。当然，在现实世界中确定分区的大小时，还应根据城市的具体情况做出相应的调整。供水管网分区示意见图1。

图1 供水管网分区管理

（2）确保现场有适当的施工条件。当确定分区尺寸时，需要在进水管中安装计量装置，并且某些位置甚至可能需要安装新的管道和阀门，这需要通过施工来完成。如果现场没有相应的施工条件，则分区规划需要进行适当的调整。

（3）应最大限度地避免原始管网水力特性的变化。如前所述，分区的条件之一是要有一个永久的边界，以确保供水区的独立性，所以在分区规划时，增加阀门和其他设施的必要位置。但这种改变应尽量不要改变原有的管网水力特性，因此对阀门等设施的添加量会有一定的要求。

实践数据显示，80％的管网泄漏发生在馈线网络中，重点是DMA的建设和管理，注重大用户的管理，掌握非DMA管理。建立基于物

联网技术的DMA管理系统，及时确定泄漏范围。当管网完全覆盖管网时，可以优化管网的运行管理，确定分区评价指标，分析库存泄漏，优先进行DMA主动泄漏控制，分析管道中的分区数据。及时，判断新的泄漏，并对大用户实施在线监测，水表监督检查的管理。

3.2、确定管网更新改造计划

供水管网的泄漏率直接受管道和塔岭的影响，旧管网应进行改造和改造。科学的设计，严格的选择，精心的施工，优先改造锡，灰铸铁管，PVC管，球墨铸铁管等寿命短，易腐蚀，易破管网，从源头控水供应管道网络泄漏。根据漏水点分布的统计分析，从2015年的泄漏点提取了1000个样本，锡和灰铸铁管泄漏点的百分比分别为60％和16％。

因此，近期的改造方案可结合泄漏检测和夜间流量计监测情况，重点关注旧城管网材质差，漏网严重的网络改造。通过对GIS系统运行的分析，可以选择管道长塔岭，管道质量差，多年漏水多的管道，并结合市政道路改造，制定管网3-5年滚动改造方案或两次。

3.3、查漏的一些经验

（1）泄漏检测主要是在夜深人静时，车辆越少越好，当噪声干扰和振动较小时，测量位置更准确。（2）检查低海拔的泄漏（相对于其他地区，压力较高），管道质量差或经常需要修复该区域的管道以检查泄漏点，因为管道的某些区域较弱链接，容易发生泄漏。（3）排水沟旁边的水管，当泄漏最好在深夜不排水的情况下，检查排水沟中是否有大量未知的排水，以确定是否有大的泄漏点，当排水管附近的管道，它可以通过附近的排水管排出，但不能从地面排出，更难找到，当我们检查泄漏时，我们发现许多大的泄漏都是通过排水管泄漏的。

3.4、供水管网的压力管理

管网压力管理是提高供水系统管理水平和供水效益的重要手段，是减少管道漏损最为经济的方式之一，也是现阶段水司关注的焦点。压力调节的功能:(1)减少管道的漏损；(2)降低管道破坏的频率；(3)减少用水量。国外已有结合DMA进行压力分区管理(PMA)，通过对减压阀的控制来调节区域漏损和节水的成功应用。

总之，从统计的漏水原因数据中，由于施工的不合理而导致的自来水管损坏时间相对较多，一般达到工程建设损坏事故的50%以上。因此，施工前应确定管道的分布，评估管道的损坏，建立严格的施工管理措施，现场管理人员到位，及时监督，杜绝不合理施工问题的泄漏，降低现有的泄漏率对于管道，要做到这一点，还需要在以下几个方面加强：①加强管道基础处理和回填工作，管道基础保持平整，管道不能有硬块或尖锐形状在软基础的情况下，使用砂岩进行分层压实；②严格执行物料检验检验制度，管道处理和贮存应符合实际要求；

③严格按照检测水试验压力的验收程序，认真完成管道施工完成图纸，及时备案记录，便于管网维护，管理。

参考文献：

[1]刘锁祥，赵顺萍，曹楠，刘阔.供水管网漏损控制研究和实践[J].中国给水排水，2015，31(10)：22-25.

[2]陆韬，刘燕，李佳，董骁.我国供水管网漏损现状及控制措施研究[J].复旦学报(自然科学版)，2013，52(06)：807-810.