供水管道的渗漏及控制
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2、管道接口的原因 供水管道接口是渗漏发生率较高的位置,最早期铺设的供水管道主要是
石棉水泥接口,这种接口具有一定的刚性,所以很容易出现裂缝,进而漏水。 同时,由于环境因素,造成管道的膨胀或者收缩,上升或者下沉,都会加速 接口的开裂
3 、管道附属物易损原因 如阀门、排水阀、消火栓、通气阀等因锈蚀、磨损而关闭不严,势必造
压波,从漏点开始,该波以一定速度分别向上、下游传播,管壁就象一个波 导管。上下游压力传感器捕捉到特定的瞬态压力波形就可以进行泄漏判断, 如果能够准确确定上、下游端压力及接收到信号的时间差,那么根据负压波 的传播速度就可以检测出泄漏点的位置,利用相关分析法和小波变换法进行 泄漏的检测和定位
3.1.2、减少管网渗漏的措施 1、管材的选用
提高供水管网的档案管理工作,早期,由于档案管理不完善,导致在进行 供水管网查漏的过程中困难重重,查漏工作进行困难。为此,为了以后在查漏 中有所参考,要建立好供水管道网络的档案,包括各种技术资料,如施工图纸、 施工材料,管道材料,以及历年的查漏资料等等,这样才能为维修和查漏提供 更多的技术材料。
3.2 漏损控制理论和方法 国外关于供水管网漏损控制理论和方法的研究始于上世纪80年代,G.W
二、漏损的原因
1、管网材质原因 早期安装的管道材质主要以铁质材质和硬聚乙烯塑料管为主,这两种材
质的管道在地下都容易老化,进而造成渗漏问题。铁质管道由于没有进行防 腐处理容易受到酸碱的腐蚀,时间久了就会造成渗漏。硬聚乙烯塑料管由于 承压能力小,加之施工铺设时坑道的不平整,经过几十年的高压,很容易破 损漏水。
参考文献
杨参参 《我国供水管网漏损现状及控制措施研究》 靳 赛 《供水管网漏损预测模型的应用比较》 惠永军《供水管网渗漏分析研究》 蒋绍辉《浅析校区供水管网渗漏的原因及控制措施》 王兆斌 《浅谈供水管网检漏》 《城市供水管网漏损控制和评定标准CJJ92-2002》
供水管道的漏损问题
目录
一、我国供水管网漏损的现状 二、漏损的原因 三、漏损的控制措施
一、我国供水管网漏损的现状
我国城市多数供水设施较陈旧、管理体制不健全以及检测技术水平发 展不均衡,导致城市供水漏失率在 20%~30%,其中约 70% 是供水管道漏 水造成的,很大程度上引发了漏水危机。根据《城市建设统计年鉴》的数 据,2010年我国总漏损水量为2.7552亿m3,这个数据相当于1.40亿人的 全年生活用水量,相当于把北京市区变成一个深达4m的游泳池,或者是 严重缺水的甘肃全省地表积水1.3cm,或者相当于内蒙古自治区全年城市 供水量的10倍。
等学者研究发现管网漏失与服务压力有直接关系,漏失水量随服务压力增大 而增大,如果能将过剩服务压力减少到满足用户压力需求的程度,即可降低 管网漏水量,因此管网漏损控制的问题也可归结为管网的压力控制问题。
3.3 漏损控制模型 发达国家聚焦于管网漏损预测模型、管网漏损诊断模型、管网压力控制
模型以及管网漏损经济分析模型;管网漏损预测方面国外学者应用统计回归 与概率分析方法建立预测模型,揭示漏损历史数据中隐含的规律,预测漏损 未来的变化趋势,对政府制定漏损率控制目标具有重要意义;管网漏损诊断 方面,国外学者采用稳态流、瞬变流理论和遗传算法,研究了管网漏失的物 理特性并提供了漏点诊断方法;管网漏损经济分析方面,国外学者往往从成 本收益角度,进行管网更新决策、经济漏损周期以及维修资金分配模型的研 究。
采用分区检漏法检漏的优点: (1) 能迅速排除大的漏水点; (2) 系统地 测试,可进行管网状况分析; (3) 用所测流量与正常流量比较,可以发现漏 水的早期迹象。其不足之处就是可能会影响部分居民用水。
(4)漏水声自动记录监测法 此监测法是采用先进的监测设备-泄漏噪声自动记录仪,它是由多台数
据记录仪和一台控制器组成的整体化声波接收系统。当装有专用软件的计 算机对数据记录仪进行编程后,只要将记录仪放在管网的不同位置,按预 设时间,同时自动开/关记录仪,可记录管道各处的漏水声信号,该信号经 数字化自动存入记录仪中,并通过专用软件在计算机上进行处理,从而快 速探测装有记录仪的管网区域内是否存在漏水。
(5)示踪剂检漏法 此方法是在待测管道的上游加入一定浓度的无毒易检测的示踪剂(六氟
化硫、氩气、一氧化氮或放射性同位素),沿管道探测示踪剂的浓度,浓度 最高处即为漏点;这一新技术在新敷设管道施压不及格时,在大口径管道上 有较小而难于寻找的漏水点时,在郊区管道的路线很长时都得到应用,且准 确率高。
(6)压力波检漏法 当管道上某处突然泄漏时,在泄漏处将引起瞬态压突降,会产生一个负
相关检漏法适用于环境干扰噪声大、管道埋设太深或不适宜用地面听漏 法的区域。用相关仪可快速准确地测出地下管道漏水点的精确位置。
Fra Baidu bibliotek(3)分区检漏法 主要应用流量计测漏。首先关闭与该区相连的阀门,使该区与其他区分
离,然后用一条消防水带一端接在被隔离区的消火栓上,另一端接到流量计 的测试装置上;再将第二条消防水带一端接在其他区的消火栓上,另一端接 流量计的测试装置上,最后开启消火栓,向被隔离区管网供水。借助于流量 计,测量该区的流量,可得到某一压力下的漏水量。如果有漏水,可通过关开 该区的阀门,发现哪一段管道漏水。
根据原建设部2002年发布的《城市供水管网漏损控制和评定标准》规定 我国自来水业的管网漏损率不能超过12%。
标准中给出的漏损率计算: 漏损率=(年供水量-年有效供水量)/年供水量
以2009年《城市供水统计年鉴》数 据为例,全国有26个省市的自来水管网 漏损率在12%以上,其中有13个省市超 过了20%,仅有5个省市的管网漏损率达 到了国家的要求,处于12%以下。
成渗漏。 4 、管线施工因素造成渗漏
首先,是管线施工中施工质量问题带来的渗漏,有些工程在施工中偷工 减料,还有些没有严格按照施工要求进行施工,造成管道铺设不平,容易受 到挤压,进而发生渗漏;其次是,在施工中不注意挖断供水管,还有些在供 水管道上堆放重物,进而造成管道的破坏
5、近距离管道沉降等原因 。 一些管道(如光缆、电缆、污水管道等)与供水管道埋设的距离太近,
在上述三方面支撑下,发达国家通过合理设计管网、加强施工管理、优化管 网运行、加强管网维护,在供水管网漏损控制方面取得了突出的成绩,如英国是 城市现代化建设最早的国家之一,管线埋设历史已有200年,漏损较为严重,经 过20年的努力,成功将漏损率控制在19%以内;日本把供水有效率定为90%,1972 年日本东京和大阪两市的漏损率在30%左右,经过努力,现在已控制在以内;美 国已控制在8%以下。
缺点:为防止白天噪声干扰,检漏须在夜间进行;对工人技术要求高。
(2)相关检漏法 相关检漏法主要利用流体通过漏隙时会产生流动噪声沿管道传播,通过
两个传感器放在管道的不同位置接受信号,相关检漏仪主机能测出由漏口产 生的水波传到传感器的时间差,再利用传感器之间的距离和声波在该管道的 传播速度测出漏水位置。
在供水管道的选材上要严格按照国规定的标准执行,选择符合国家标准 的管材,同时,对管材的接口形式,接口方法要进行探索研究,研究新的接 口方法,消除因接口问题而出现的渗漏。 2、向柔性接口发展
过去供水管的接口基本上是采用刚性接口(石棉水泥),这种接口在遇 到管道压迫后,非常容易出现爆裂的问题,尤其是在天气寒冷的情况下,更 容易引起破裂。所以,改用柔性接口管材可以有效的避免这些问题的发生。 3、 加强供水管网技术档案管理
这些管道的沉降会造成对供水管道的损坏。 6、自然界不可抗力的作用。
如 “5.12” 地震,造成埋地管线断裂,承插口脱落等情况。
三、漏损的控制措施
发达国家对管网漏损十分重视,总结不同发达国家对于管网漏损率控制的 成功经验,不外乎从改进漏损检测技术与设备、完善漏损控制理论和方法、研 究漏损控制模型三方面对管网漏损进行系统控制,完善漏损控制和理论方法。
3.1.1、漏损检测方法 (1)音听检漏法
采用音听仪器寻找漏水声,并确定漏水地点的方法。分为阀栓听音和地 面听音两种,前者用于查找漏水的线索和范围,简称漏点预定位;后者用于确 定漏水点位置,简称漏点精确定位。
优点:使用的工具简单,携带方便,一次性投资和管理费用低。不但能 巡检明漏,还能发现暗漏,确定漏点。能充分利用管网中的附属设施进行检 漏,能对供水管道做定期循环检查。
石棉水泥接口,这种接口具有一定的刚性,所以很容易出现裂缝,进而漏水。 同时,由于环境因素,造成管道的膨胀或者收缩,上升或者下沉,都会加速 接口的开裂
3 、管道附属物易损原因 如阀门、排水阀、消火栓、通气阀等因锈蚀、磨损而关闭不严,势必造
压波,从漏点开始,该波以一定速度分别向上、下游传播,管壁就象一个波 导管。上下游压力传感器捕捉到特定的瞬态压力波形就可以进行泄漏判断, 如果能够准确确定上、下游端压力及接收到信号的时间差,那么根据负压波 的传播速度就可以检测出泄漏点的位置,利用相关分析法和小波变换法进行 泄漏的检测和定位
3.1.2、减少管网渗漏的措施 1、管材的选用
提高供水管网的档案管理工作,早期,由于档案管理不完善,导致在进行 供水管网查漏的过程中困难重重,查漏工作进行困难。为此,为了以后在查漏 中有所参考,要建立好供水管道网络的档案,包括各种技术资料,如施工图纸、 施工材料,管道材料,以及历年的查漏资料等等,这样才能为维修和查漏提供 更多的技术材料。
3.2 漏损控制理论和方法 国外关于供水管网漏损控制理论和方法的研究始于上世纪80年代,G.W
二、漏损的原因
1、管网材质原因 早期安装的管道材质主要以铁质材质和硬聚乙烯塑料管为主,这两种材
质的管道在地下都容易老化,进而造成渗漏问题。铁质管道由于没有进行防 腐处理容易受到酸碱的腐蚀,时间久了就会造成渗漏。硬聚乙烯塑料管由于 承压能力小,加之施工铺设时坑道的不平整,经过几十年的高压,很容易破 损漏水。
参考文献
杨参参 《我国供水管网漏损现状及控制措施研究》 靳 赛 《供水管网漏损预测模型的应用比较》 惠永军《供水管网渗漏分析研究》 蒋绍辉《浅析校区供水管网渗漏的原因及控制措施》 王兆斌 《浅谈供水管网检漏》 《城市供水管网漏损控制和评定标准CJJ92-2002》
供水管道的漏损问题
目录
一、我国供水管网漏损的现状 二、漏损的原因 三、漏损的控制措施
一、我国供水管网漏损的现状
我国城市多数供水设施较陈旧、管理体制不健全以及检测技术水平发 展不均衡,导致城市供水漏失率在 20%~30%,其中约 70% 是供水管道漏 水造成的,很大程度上引发了漏水危机。根据《城市建设统计年鉴》的数 据,2010年我国总漏损水量为2.7552亿m3,这个数据相当于1.40亿人的 全年生活用水量,相当于把北京市区变成一个深达4m的游泳池,或者是 严重缺水的甘肃全省地表积水1.3cm,或者相当于内蒙古自治区全年城市 供水量的10倍。
等学者研究发现管网漏失与服务压力有直接关系,漏失水量随服务压力增大 而增大,如果能将过剩服务压力减少到满足用户压力需求的程度,即可降低 管网漏水量,因此管网漏损控制的问题也可归结为管网的压力控制问题。
3.3 漏损控制模型 发达国家聚焦于管网漏损预测模型、管网漏损诊断模型、管网压力控制
模型以及管网漏损经济分析模型;管网漏损预测方面国外学者应用统计回归 与概率分析方法建立预测模型,揭示漏损历史数据中隐含的规律,预测漏损 未来的变化趋势,对政府制定漏损率控制目标具有重要意义;管网漏损诊断 方面,国外学者采用稳态流、瞬变流理论和遗传算法,研究了管网漏失的物 理特性并提供了漏点诊断方法;管网漏损经济分析方面,国外学者往往从成 本收益角度,进行管网更新决策、经济漏损周期以及维修资金分配模型的研 究。
采用分区检漏法检漏的优点: (1) 能迅速排除大的漏水点; (2) 系统地 测试,可进行管网状况分析; (3) 用所测流量与正常流量比较,可以发现漏 水的早期迹象。其不足之处就是可能会影响部分居民用水。
(4)漏水声自动记录监测法 此监测法是采用先进的监测设备-泄漏噪声自动记录仪,它是由多台数
据记录仪和一台控制器组成的整体化声波接收系统。当装有专用软件的计 算机对数据记录仪进行编程后,只要将记录仪放在管网的不同位置,按预 设时间,同时自动开/关记录仪,可记录管道各处的漏水声信号,该信号经 数字化自动存入记录仪中,并通过专用软件在计算机上进行处理,从而快 速探测装有记录仪的管网区域内是否存在漏水。
(5)示踪剂检漏法 此方法是在待测管道的上游加入一定浓度的无毒易检测的示踪剂(六氟
化硫、氩气、一氧化氮或放射性同位素),沿管道探测示踪剂的浓度,浓度 最高处即为漏点;这一新技术在新敷设管道施压不及格时,在大口径管道上 有较小而难于寻找的漏水点时,在郊区管道的路线很长时都得到应用,且准 确率高。
(6)压力波检漏法 当管道上某处突然泄漏时,在泄漏处将引起瞬态压突降,会产生一个负
相关检漏法适用于环境干扰噪声大、管道埋设太深或不适宜用地面听漏 法的区域。用相关仪可快速准确地测出地下管道漏水点的精确位置。
Fra Baidu bibliotek(3)分区检漏法 主要应用流量计测漏。首先关闭与该区相连的阀门,使该区与其他区分
离,然后用一条消防水带一端接在被隔离区的消火栓上,另一端接到流量计 的测试装置上;再将第二条消防水带一端接在其他区的消火栓上,另一端接 流量计的测试装置上,最后开启消火栓,向被隔离区管网供水。借助于流量 计,测量该区的流量,可得到某一压力下的漏水量。如果有漏水,可通过关开 该区的阀门,发现哪一段管道漏水。
根据原建设部2002年发布的《城市供水管网漏损控制和评定标准》规定 我国自来水业的管网漏损率不能超过12%。
标准中给出的漏损率计算: 漏损率=(年供水量-年有效供水量)/年供水量
以2009年《城市供水统计年鉴》数 据为例,全国有26个省市的自来水管网 漏损率在12%以上,其中有13个省市超 过了20%,仅有5个省市的管网漏损率达 到了国家的要求,处于12%以下。
成渗漏。 4 、管线施工因素造成渗漏
首先,是管线施工中施工质量问题带来的渗漏,有些工程在施工中偷工 减料,还有些没有严格按照施工要求进行施工,造成管道铺设不平,容易受 到挤压,进而发生渗漏;其次是,在施工中不注意挖断供水管,还有些在供 水管道上堆放重物,进而造成管道的破坏
5、近距离管道沉降等原因 。 一些管道(如光缆、电缆、污水管道等)与供水管道埋设的距离太近,
在上述三方面支撑下,发达国家通过合理设计管网、加强施工管理、优化管 网运行、加强管网维护,在供水管网漏损控制方面取得了突出的成绩,如英国是 城市现代化建设最早的国家之一,管线埋设历史已有200年,漏损较为严重,经 过20年的努力,成功将漏损率控制在19%以内;日本把供水有效率定为90%,1972 年日本东京和大阪两市的漏损率在30%左右,经过努力,现在已控制在以内;美 国已控制在8%以下。
缺点:为防止白天噪声干扰,检漏须在夜间进行;对工人技术要求高。
(2)相关检漏法 相关检漏法主要利用流体通过漏隙时会产生流动噪声沿管道传播,通过
两个传感器放在管道的不同位置接受信号,相关检漏仪主机能测出由漏口产 生的水波传到传感器的时间差,再利用传感器之间的距离和声波在该管道的 传播速度测出漏水位置。
在供水管道的选材上要严格按照国规定的标准执行,选择符合国家标准 的管材,同时,对管材的接口形式,接口方法要进行探索研究,研究新的接 口方法,消除因接口问题而出现的渗漏。 2、向柔性接口发展
过去供水管的接口基本上是采用刚性接口(石棉水泥),这种接口在遇 到管道压迫后,非常容易出现爆裂的问题,尤其是在天气寒冷的情况下,更 容易引起破裂。所以,改用柔性接口管材可以有效的避免这些问题的发生。 3、 加强供水管网技术档案管理
这些管道的沉降会造成对供水管道的损坏。 6、自然界不可抗力的作用。
如 “5.12” 地震,造成埋地管线断裂,承插口脱落等情况。
三、漏损的控制措施
发达国家对管网漏损十分重视,总结不同发达国家对于管网漏损率控制的 成功经验,不外乎从改进漏损检测技术与设备、完善漏损控制理论和方法、研 究漏损控制模型三方面对管网漏损进行系统控制,完善漏损控制和理论方法。
3.1.1、漏损检测方法 (1)音听检漏法
采用音听仪器寻找漏水声,并确定漏水地点的方法。分为阀栓听音和地 面听音两种,前者用于查找漏水的线索和范围,简称漏点预定位;后者用于确 定漏水点位置,简称漏点精确定位。
优点:使用的工具简单,携带方便,一次性投资和管理费用低。不但能 巡检明漏,还能发现暗漏,确定漏点。能充分利用管网中的附属设施进行检 漏,能对供水管道做定期循环检查。