城市供水管網(wǎng)的漏損原因分析及控制措施

時文恒

摘要：在城市供水系統(tǒng)中，供水管網(wǎng)是該系統(tǒng)的重要組成部分之一，也是重要的基礎(chǔ)設(shè)施，與居民生產(chǎn)生活和供水企業(yè)效益都有直接關(guān)系。如果管網(wǎng)漏損情況比較嚴(yán)重，將造成資源損失，對居民正常用水及企業(yè)的效益也有很大影響。

關(guān)鍵詞：城市供水管網(wǎng);漏損原因;控制措施

對城市供水管網(wǎng)漏損及控制措施研究，有利于降低城市供水管網(wǎng)漏損對供水運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性的不利影響，更好的滿足城市化建設(shè)與城市居民生產(chǎn)生活的用水需求，提高供水企業(yè)的供水服務(wù)質(zhì)量和水平，具有十分積極的作用和意義。

1管道漏損原因

1.1管道材料及接口

供水系統(tǒng)供水需要通過管道，才可向城市供水，管道的材料會因老化等原因，造成管道漏損。我國城市供水常用管材是鋼管、鑄鐵管、預(yù)應(yīng)力混凝土管、塑料管。

鋼管的價格較高，且耐腐蝕性較差，因此防腐處理時工藝復(fù)雜，焊接不好容易出現(xiàn)裂縫，造成漏損。鋼筋混凝土管則多用于管徑800以上的管道，自重較大，安裝不便，鋼筋混凝土接口處使用橡膠圈，可能會因安裝不當(dāng)，造成漏損。橡膠圈也會因?yàn)槔匣冃味斐陕p。若基礎(chǔ)處理不好，鋼筋混凝土管會因基礎(chǔ)不均勻造成管道沉降，引起錯位，產(chǎn)生裂縫而漏水。鑄鐵管也是常見的管材，采用橡膠或膨脹水泥剛性接口，同樣也會因橡膠接口老化而造成漏損。同時部分使用膨脹水泥剛性接口的鑄鐵管會受到氣候，地形等因素影響而破裂?；铱阼T鐵管是鑄鐵管的一種類型，是一種脆性管材，容易破裂。最后是塑料管，塑料管的膨脹系數(shù)大，且會因塑料老化產(chǎn)生裂縫，造成水量漏損。

根據(jù)德國對20多個城市管網(wǎng)研究的結(jié)果，供水管網(wǎng)漏損率最大的是鋼管，其次是鑄鐵管，預(yù)應(yīng)力混凝土管，漏損最少的是塑料管。

1.2管道口徑

在設(shè)計(jì)管網(wǎng)時，我們根據(jù)流速、流量確定管徑。管徑的大小是影響供水管網(wǎng)內(nèi)部水利條件的因素，從而影響供水管網(wǎng)的漏損和運(yùn)行。根據(jù)20世紀(jì)初，對天津市、紹興市、西安市等地對供水管網(wǎng)漏損情況的調(diào)查顯示，小口徑的管道漏損率遠(yuǎn)大于大口徑的管道漏損率。管徑在DN20和DN200之間的管道的漏失是總漏失的97%。

小口徑的管道漏損率高的原因大致有以下幾方面的原因：小口徑的管道通常因地面荷載增大造成管道裂縫漏損或溫度升降而難以自由伸縮，產(chǎn)生破裂，因而漏損大于大口徑的管道;小口徑管道的管壁較薄，同樣的使用條件下，腐蝕的深度占比大于大口徑管道，使用壽命也較短;管道中由于水突然產(chǎn)生的沖擊力，使承載其流動的管道發(fā)生震動，產(chǎn)生水錘，小口徑的管道抗沖擊能力沒有大口徑管道好;再加上小口徑的管道一般做支管，設(shè)計(jì)施工時未給予重視。基于以上這些原因，小口徑的管道漏損率高于大口徑管道。

1.3施工方面

供水管網(wǎng)屬地下設(shè)施，大部分管線都埋在地下，若施工中未能嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作，會留下隱患，短時間內(nèi)難以暴露，具體表現(xiàn)為：（1）在管道施工過程中，受街道空間限制，為減小施工難度，未按要求開挖管溝，致使管道安裝存有隱患;（2）在路邊溝渠處進(jìn)行管道的敷設(shè)，管道內(nèi)壁將由于受到水中余氯的侵蝕而不斷減薄，同時受地表積水及地下污水滲透的腐蝕，將使管道銹蝕的面積越來越大，致使管道抗壓能力逐步降低，產(chǎn)生漏損。（3）鄰近污水管線的供水管道滲漏。（4）施工開始前未對管材進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查。（5）施工中操作不規(guī)范。（6）對基礎(chǔ)的加固不徹底，未能將回填層完全夯實(shí)，在管道關(guān)鍵部位沒有采用混凝土進(jìn)行加固處理等。

1.4管線受占壓引起的漏損情況

城市供水管網(wǎng)供水運(yùn)行期間，由于管道周圍隨意堆放物體，或者是隨意進(jìn)行臨時性建筑建立等，都會造成堆放物體或臨時建筑對建設(shè)管網(wǎng)形成占壓等，并且在其荷載作用超出極限標(biāo)準(zhǔn)時，就會發(fā)生管網(wǎng)敷設(shè)地區(qū)的沉降變化情況，從而引起管道斷裂或爆管等，影響供水管網(wǎng)供水運(yùn)行的可靠性。

1.6其他原因

除上述因素外，城市供水管網(wǎng)供水營銷管理中存在一定的問題，比如管理不到位或者是管理責(zé)任落實(shí)不足、管理人員的責(zé)任意識較低等，都會導(dǎo)致對供水管網(wǎng)的查表收費(fèi)等供水營銷管理問題發(fā)生，從而出現(xiàn)未按時查表計(jì)量收費(fèi)下的供水漏損發(fā)生。此外，供水管網(wǎng)運(yùn)行中，由于供水企業(yè)對自身用水的計(jì)量與管理不當(dāng)，也會引起供水漏損發(fā)生，對供水企業(yè)供水服務(wù)質(zhì)量提升及其管網(wǎng)供水運(yùn)行穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。

2城市供水管網(wǎng)漏損控制的有效對策

2.1管材選用

選用管材時應(yīng)符合規(guī)范，同時綜合資金、技術(shù)和環(huán)境等因素考慮進(jìn)行選擇。盡量選擇內(nèi)壁光滑的管材，以減小阻力損失。選擇管材時，考慮水錘的影響。小口徑的管材盡量選用塑料管材替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬管。通過加厚管壁，增加埋深等方式提高管道抵抗能力。新型材料中，球墨鑄鐵管目前被大量使用，其特性是耐腐蝕、不易老化等優(yōu)點(diǎn)，使用壽命較長。PE管等管材也具有流水阻力小、耐腐蝕、可以節(jié)約金屬資源等優(yōu)點(diǎn)。

2.2接口選用

供水管道接口質(zhì)量會影響管道輸水效率，因此接口的種類和質(zhì)量很重要?，F(xiàn)采用橡膠圈式的柔性接口，這種接口具有彈性，且操作簡單，可以改善管道因地面沉降而產(chǎn)生的裂縫。最大限度降低了管網(wǎng)漏損的可能。為了適應(yīng)溫度的變化，每隔一定的距離可以在鋼管上設(shè)可伸縮的接口，否則易被拉壞。

2.3嚴(yán)格控制施工質(zhì)量

（1）選擇合適的支管線路，當(dāng)街巷較為窄小時，盡可能采取暗管法施工。

（2）管線選址時，應(yīng)盡可能躲避溝渠。

（3）安裝前嚴(yán)格檢查管材的質(zhì)量。比如，采用球墨鑄鐵管時，應(yīng)觀察、敲擊和聽聲音，判斷是否合格。

（4）施工必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行操作。

（5）對管溝基礎(chǔ)也應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行，使溝槽基礎(chǔ)保持平整，在回填施工中，應(yīng)分層進(jìn)行，并逐層夯實(shí)，使壓實(shí)度不低于95%。

（6）在管溝回填施工中，不可使用機(jī)械設(shè)備野蠻施工，要按照規(guī)范的要求。

2.4應(yīng)加強(qiáng)對供水管網(wǎng)的管理

加強(qiáng)供水管網(wǎng)管理，一方面應(yīng)通過加強(qiáng)供水管網(wǎng)質(zhì)檢隊(duì)伍建設(shè)，對供水管網(wǎng)的施工建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行保障，以避免管網(wǎng)漏損情況發(fā)生;另一方面，還應(yīng)針對可能存在漏水、斷裂等情況的老舊管網(wǎng)管道及其附屬設(shè)施進(jìn)行及時檢修與更換維護(hù)。在進(jìn)行供水管網(wǎng)的閥門檢修與更新維護(hù)中，應(yīng)及時對發(fā)生損壞或者是不能正常使用閥門進(jìn)行修補(bǔ)或者是更換，確保其在供水管網(wǎng)運(yùn)行中的正常使用。

2.5減少服務(wù)壓力

盡量將管網(wǎng)的供水壓力減少到滿足客戶所需即可，這樣可以減少因供水壓力而產(chǎn)生的管網(wǎng)漏損。可以通過降低水泵的揚(yáng)程，使用減壓閥等減少管道的壓力。另外，可以在管理方式上改進(jìn)，可以實(shí)行分區(qū)供水，劃分出供水壓力不同的區(qū)域，低壓供水的分區(qū)管網(wǎng)的損失會降低。分區(qū)供水可以優(yōu)化供水管網(wǎng)的布局，利于科學(xué)地進(jìn)行管網(wǎng)運(yùn)行和監(jiān)測。

2.6加強(qiáng)對供水管網(wǎng)的監(jiān)測與管理

首先，需要完善供水管網(wǎng)的資料，建立數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫等，提高管網(wǎng)運(yùn)行的科學(xué)性，安全供水等因素的影響，且要維護(hù)管道附屬設(shè)施，提高設(shè)施的完好率。加強(qiáng)管道運(yùn)行時的監(jiān)管，盡量防止外部因素對管道造成損失，及時掌握運(yùn)行信息，利于及時監(jiān)測和檢修。最后是加強(qiáng)維修人員的素質(zhì)，保證檢修的質(zhì)量，供水部門保證管網(wǎng)的質(zhì)量。

結(jié)論

對城市供水管網(wǎng)漏損及控制措施研究，有利于降低城市供水管網(wǎng)漏損對供水運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性的不利影響，更好的滿足城市化建設(shè)與城市居民生產(chǎn)生活的用水需求，提高供水企業(yè)的供水服務(wù)質(zhì)量和水平，具有十分積極的作用和意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]王晨婉，強(qiáng)志民，徐強(qiáng).供水管網(wǎng)漏損研究知識結(jié)構(gòu)與發(fā)展趨勢分析[J].給水排水，2020，56（10）：141-149.

[2]王杉月，張葵，艾靜，陶濤.供水管網(wǎng)漏損檢測與識別技術(shù)研究進(jìn)展[J].凈水技術(shù)，2020，39（08）：49-55.

[3]李蒲劍，高金良，張懷宇，張?zhí)焯?城市供水管網(wǎng)漏損控制技術(shù)探討與展望[J].給水排水，2020，56（06）：52-57+64.

[4]陳亥坊.市政供水管網(wǎng)漏損問題研究[J].工程技術(shù)研究，2020，5（11）：181-182.

[5]謝善斌，嚴(yán)棋，耿冰.供水管網(wǎng)漏損控制方案與實(shí)踐應(yīng)用[J].凈水技術(shù)，2020，39（S1）：193-198.

[6]黃哲驄，李康均，蘇鍵，申永剛，張清周.供水管網(wǎng)漏損現(xiàn)狀及漏損檢測方法研究綜述[J].科技通報，2020，36（04）：10-16+27.