城市供水管網(wǎng)漏水原因及控制措施

祖威

（北京市自來(lái)水集團(tuán)石景山區(qū)自來(lái)水有限公司，北京 100043）

0 引言

在現(xiàn)代都市的規(guī)劃與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過(guò)程中，供水管網(wǎng)已經(jīng)成為城市供水系統(tǒng)的主要部分，其安全與否直接關(guān)系著民眾生活、工業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)方面正常運(yùn)行。而供水管網(wǎng)如果出現(xiàn)了爆管、暗漏、明漏等意外情況，不但耗費(fèi)了自然資源，甚至還會(huì)影響市民生活、工業(yè)等的公共利益，無(wú)法實(shí)現(xiàn)最大化獲益。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，降低城市供水管網(wǎng)信息漏損不僅可以節(jié)省城市水資源，同時(shí)也客觀推動(dòng)著城市的節(jié)約用水工作進(jìn)度。因此該項(xiàng)工作對(duì)于提升城市的供水效益、保證供水安全與可靠性有很大的助力作用。

1 城市供水管網(wǎng)漏損檢查的基本方式

按照城市供水管網(wǎng)漏損的基本檢查方式進(jìn)行劃分，一般可分為：無(wú)須儀器設(shè)備的明漏檢測(cè)法，以及需要儀器的暗漏檢測(cè)法。明漏檢測(cè)法屬被動(dòng)檢驗(yàn)，通常都是在故障后才發(fā)生，所以處理不及時(shí)，經(jīng)濟(jì)損失很大；借助儀器設(shè)備的檢漏法也叫做硬件法，主要包括聲學(xué)指標(biāo)法、溫度檢測(cè)方式、采樣法和負(fù)壓力波法等四種。其中，聲學(xué)檢漏法則經(jīng)歷了由電子耳、檢漏棒、薄膜檢漏儀到相關(guān)儀的發(fā)展歷程。聲學(xué)領(lǐng)域檢漏技術(shù)是指利用檢測(cè)流體參數(shù)與泄漏物時(shí)產(chǎn)生的噪音，來(lái)實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)檢漏與定位，該方法具有明顯的優(yōu)越性，被廣泛使用。此外，在漏損檢查方式中區(qū)域檢漏法也是使用得較多且技術(shù)較為成熟的檢查方式，尤其是對(duì)住宅小區(qū)比較適合，它大大提高了檢漏工作的有效性，從而減少了盲目性。同時(shí)也是對(duì)漏損檢查控制工作有效性的一個(gè)最直觀的檢驗(yàn)手段。

2 城市供水管網(wǎng)漏損產(chǎn)生的重要因素分析

2.1 測(cè)量誤差引起的供水管網(wǎng)漏損情況

城市供水管網(wǎng)漏損中，測(cè)量誤差引起的供水管網(wǎng)漏損主要體現(xiàn)在出廠測(cè)量和售水測(cè)量等不同測(cè)量層面。其中，出廠測(cè)量中，一般是測(cè)量?jī)x表自身的測(cè)量準(zhǔn)確度較低或測(cè)量裝置配備不齊全/裝置工作不平衡等。售水環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的測(cè)量偏差，則一般包括在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的操作運(yùn)行后水表測(cè)量準(zhǔn)確度下降，而引起測(cè)量偏差的產(chǎn)生，又或者因?yàn)闆](méi)有針對(duì)使用者的實(shí)際用水狀況搭配對(duì)應(yīng)水表儀器設(shè)備，而使得接近水表最小流速的用水狀況也無(wú)從得到測(cè)量，對(duì)水量計(jì)抄表讀數(shù)估算也會(huì)導(dǎo)致一定的測(cè)量偏差產(chǎn)生[1]。

2.2 管網(wǎng)連接問(wèn)題所造成的管網(wǎng)漏損

管網(wǎng)接口連接質(zhì)量不合格，是造成城市供水管網(wǎng)漏損問(wèn)題產(chǎn)生的主要因素之一，同時(shí)也是城市供水管網(wǎng)漏損管理的薄弱環(huán)節(jié)。在城市供水管網(wǎng)施工中，對(duì)早期的鑄鋼管道連接方式多設(shè)定為硬性連接，其接頭型式又以鉛麻接頭/水泥和麻接頭等居多，極易發(fā)生松動(dòng)，進(jìn)而引起滲漏等；后由于城市供水管網(wǎng)材料科技和施工技術(shù)水平的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)管網(wǎng)連接形式逐步發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)槭藁炷?膨脹水泥等型式，這一類連接材質(zhì)的剛度和抓固力雖表現(xiàn)較好，但當(dāng)管網(wǎng)發(fā)生不平衡沉降變形甚至是出現(xiàn)溫差收縮等狀況時(shí)，極易發(fā)生管網(wǎng)橫向破壞等，由此導(dǎo)致城市供水管網(wǎng)的漏損狀況出現(xiàn)。

2.3 管道質(zhì)量差造成的管網(wǎng)漏損

國(guó)內(nèi)外城市供水管網(wǎng)早期的大部分使用管道由灰口鑄造鋼管，小口徑的多為鍍鋅管石棉管等管材組成。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)80%以上的一線城市排水管網(wǎng)均為灰口鑄鐵管，但隨著管網(wǎng)的運(yùn)行，人們也越來(lái)越發(fā)覺(jué)了灰口鑄鐵的漏失，成為一線城市排水管網(wǎng)漏損事故的主要組成部分。灰口鑄鋼管發(fā)生泄漏的因素大多是：灰口鑄鋼管自身材料和制造工序的問(wèn)題導(dǎo)致的。分析了灰口鑄鋼管的滲漏因素，灰口鑄鐵管在供水管網(wǎng)工作中，的確具有一些缺點(diǎn)，從材料方面看：鑄鋼管比較脆性，缺乏強(qiáng)度，其延伸率幾乎為零，屬常見(jiàn)的脆性管材，而長(zhǎng)期燒制的過(guò)程也使管材的硬度有所下降，不宜于強(qiáng)內(nèi)壓、高壓力、高振動(dòng)的工作環(huán)境；從連接方面看：灰口鑄鐵管填料連接的剛度較強(qiáng)，但在高環(huán)境溫度下，連接剛度過(guò)大，當(dāng)粘結(jié)強(qiáng)度變化較大后，很容易將管道拉斷或連接部位松動(dòng)，從而造成管道的滲漏。尤其我國(guó)灰口鑄鋼管材料的熱動(dòng)力學(xué)特性和管型始終停滯在中國(guó)20世紀(jì)30 時(shí)代的技術(shù)水平上，其抗拉強(qiáng)度和管環(huán)抵抗彎曲硬度通常都低于一般水平，且部分工廠在制造過(guò)程中大量使用了抗拉強(qiáng)度較低的生鐵，從而導(dǎo)致了鑄鐵管產(chǎn)品質(zhì)量降低。城市的供水管網(wǎng)大多安裝于地下，在管網(wǎng)供水運(yùn)行中不但會(huì)受長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)后的自身衰老效應(yīng)影響，同時(shí)也容易受到酸堿土壤腐蝕等各種因素影響，如果管網(wǎng)的管材品質(zhì)和防腐蝕特性表現(xiàn)不良，也會(huì)造成管網(wǎng)信息的漏損現(xiàn)象發(fā)生，對(duì)城市供水管網(wǎng)供水工作的穩(wěn)定性和可靠性產(chǎn)生影響。另外，由于在城市供水管網(wǎng)施工中，所選擇或采用的管網(wǎng)管材種類也多種多樣，主要包含了混凝土管、涂鋅管、型鋼以及PE 管、PVC 管等，而各種管道的制造廠商及其工藝技術(shù)也有著很大的不同，使得其質(zhì)量上也有著一定的區(qū)別；另外，由于城市內(nèi)供水管網(wǎng)建設(shè)的地質(zhì)條件不同，對(duì)供水管網(wǎng)的水壓差影響程度也有所不同，在其中，對(duì)于部分管網(wǎng)信息水壓差很大的路段，極易發(fā)生爆管甚至是泄漏等問(wèn)題，進(jìn)而造成管網(wǎng)供水運(yùn)行中的漏損發(fā)生。

2.4 設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量問(wèn)題所引發(fā)的管網(wǎng)建設(shè)漏損

在城市供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，由于對(duì)城市供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與施工建設(shè)地區(qū)的地質(zhì)條件和資源狀況了解并不全面，易導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)變更和施工返料等狀況出現(xiàn)，進(jìn)而對(duì)城市供水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)和施工建設(shè)品質(zhì)形成負(fù)面影響，并造成其在城市供水運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)漏損等。例如，在城市供水管網(wǎng)的背墩設(shè)計(jì)中，因?yàn)槠涑兄卦O(shè)計(jì)并不符合城市實(shí)際需要，甚至是由于管網(wǎng)信息建設(shè)地區(qū)的地表沉降變化等，都會(huì)發(fā)生城市供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)和施工的現(xiàn)象，進(jìn)而出現(xiàn)了管道網(wǎng)中供水運(yùn)行的漏損等情況。

2.5 管網(wǎng)受占?jí)核鸬穆p情況

在城市供水管網(wǎng)供水運(yùn)營(yíng)期間，由于建設(shè)管網(wǎng)附近的任意放置物品，甚至是任意進(jìn)行的臨時(shí)施工設(shè)置設(shè)備等，都會(huì)導(dǎo)致放置物品以及臨時(shí)施工設(shè)備對(duì)建設(shè)管網(wǎng)產(chǎn)生占?jí)旱龋瑫r(shí)當(dāng)其負(fù)荷效應(yīng)超過(guò)極限標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，也會(huì)引起建設(shè)管網(wǎng)敷設(shè)區(qū)域的沉降變形等情況，進(jìn)而導(dǎo)致建設(shè)管網(wǎng)破裂或爆管等，從而危害城市供水管網(wǎng)供水運(yùn)營(yíng)的安全性[2]。

2.6 供水管網(wǎng)鋪設(shè)安裝工程質(zhì)量不合格

由于地面傾斜和地基不良引起的漏損可能性也相當(dāng)高。大孔徑水管可能從供水管網(wǎng)承口部開(kāi)始豁裂，小口徑水管可能出現(xiàn)橫向裂紋。還有覆土不按規(guī)定分級(jí)夯實(shí)。當(dāng)未能達(dá)到最佳的密實(shí)程度時(shí)，會(huì)使供水管網(wǎng)的承載力顯著增大。

3 城市供水管網(wǎng)工程的漏損控制策略

3.1 注重于對(duì)城市供水管網(wǎng)滲漏問(wèn)題的研究與防治

對(duì)城市供水管網(wǎng)漏損問(wèn)題的研究與防治，不能僅看水的損失程度，需要從經(jīng)濟(jì)、科技、社會(huì)、環(huán)保、安全等各個(gè)視角全面了解其影響程度。但從經(jīng)營(yíng)角度方面來(lái)看，漏損產(chǎn)品首先將會(huì)使銷售水量下降，收入減少，同時(shí)需要另外擴(kuò)大投入資金，用以提高水量、改善部分區(qū)域的水壓和更新、修復(fù)損壞供水管網(wǎng)和配套設(shè)備，從而使制水生產(chǎn)成本上升，總體效益降低。從工程技術(shù)角度方面來(lái)看，當(dāng)供水體系特別是供水管網(wǎng)和附件出現(xiàn)了滲漏點(diǎn)，當(dāng)漏損量過(guò)大時(shí)，就會(huì)造成供排水電壓偏低，供水量不足；而長(zhǎng)期滲漏時(shí)則會(huì)造成金屬管件的銹蝕。從社會(huì)、環(huán)保等角度方面來(lái)看，對(duì)稀缺的自然資源產(chǎn)生了浪費(fèi)，并且爆管事件導(dǎo)致的大量居民斷水、企業(yè)停工、交通運(yùn)輸中斷，影響了供水企業(yè)形象和信譽(yù)。

3.2 全面提升城市供水管網(wǎng)維修人員素質(zhì)

供水管網(wǎng)的管理質(zhì)量除了建筑管理能力之外，另一項(xiàng)關(guān)鍵性因素便是管理人員的素質(zhì)；它直接關(guān)乎著城市供水管網(wǎng)技術(shù)水平和如何減少管網(wǎng)漏耗的大問(wèn)題。由于城市供水管網(wǎng)修筑檔案數(shù)據(jù)是供水企業(yè)進(jìn)行管網(wǎng)維修工作的重要基礎(chǔ)，所以，供水企業(yè)在對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行維修的過(guò)程中除需要建設(shè)一批技術(shù)服務(wù)能力較好，工作責(zé)任感強(qiáng)的搶修隊(duì)伍之外，還有必要對(duì)管網(wǎng)的修筑檔案數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)代化管理，以利于長(zhǎng)期保管、便于查詢。同時(shí)對(duì)建設(shè)的供水管網(wǎng)統(tǒng)計(jì)資料也要進(jìn)行整理存檔，對(duì)基礎(chǔ)資料不清晰的管網(wǎng)應(yīng)適時(shí)組織相關(guān)人員進(jìn)行仔細(xì)地普查，以充實(shí)管網(wǎng)統(tǒng)計(jì)資料。為了保證管網(wǎng)的安全工作，工程公司必須進(jìn)行管網(wǎng)巡視工作，并配備了先進(jìn)的檢漏機(jī)械設(shè)備，同時(shí)強(qiáng)化了專業(yè)工程技術(shù)人員隊(duì)伍建設(shè)，全面運(yùn)用了管網(wǎng)施工養(yǎng)護(hù)和管理等方面的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，并建立了管網(wǎng)信息故障調(diào)查機(jī)制等[3]。

3.3 加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)管理工作和優(yōu)質(zhì)管道的選用

相關(guān)城市供水公司管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)管理人員須親臨現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘測(cè)，并嚴(yán)格按照室外供水管標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)范進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，并選用符合相應(yīng)國(guó)家規(guī)范的管材。根據(jù)城市建設(shè)發(fā)展規(guī)劃制定管網(wǎng)改造計(jì)劃，逐步優(yōu)化城市供水管網(wǎng)。

3.4 增加了對(duì)市政供水管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的科學(xué)管理

城市供水管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的管理工作是一個(gè)常規(guī)性的重要任務(wù)，通過(guò)深入研究和探索管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)中漏水管理工作的問(wèn)題與對(duì)策，可大大減少城市自然資源的大量經(jīng)濟(jì)損失與自然資源的耗費(fèi)，進(jìn)而增加經(jīng)濟(jì)性與社會(huì)發(fā)展效果。在城市供水管網(wǎng)管理中，運(yùn)用了現(xiàn)代化的管理手段，對(duì)市轄區(qū)內(nèi)的大中城市供水管網(wǎng)實(shí)施了合理調(diào)整。利用計(jì)算機(jī)，對(duì)整個(gè)轄區(qū)的各個(gè)水廠和具有代表性的試壓點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控，由調(diào)節(jié)中心通過(guò)顯示器上的對(duì)各個(gè)地點(diǎn)的電壓、流速及其他主要參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使整個(gè)供水管網(wǎng)正常運(yùn)行的工作電壓保持在一定的范圍內(nèi)，從而防止了由于管網(wǎng)信號(hào)電壓不穩(wěn)，或者相應(yīng)信號(hào)不正確，而形成的爆管導(dǎo)致暗漏、長(zhǎng)流水現(xiàn)象，對(duì)于降低供水管網(wǎng)的漏耗具有重要意義。

3.5 選用合格的管道

管件的選擇應(yīng)確保供水安全和避免二次污染。對(duì)于剛鋪設(shè)的供水排水管道應(yīng)選用高品質(zhì)管道，選用一些耐火、抗震、防腐蝕能力強(qiáng)以及內(nèi)壁平滑、接縫合格、壁厚一致等品質(zhì)過(guò)關(guān)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品；連接材質(zhì)和方式則要細(xì)心考究，選用一些耐腐蝕、安裝簡(jiǎn)單，應(yīng)力釋放能力強(qiáng)的柔性材質(zhì)連接。

3.6 提高建設(shè)產(chǎn)品質(zhì)量

管網(wǎng)建設(shè)中必須要聘請(qǐng)具有建筑施工資質(zhì)的建筑施工團(tuán)隊(duì)，不得聘請(qǐng)無(wú)證建筑施工或者超資質(zhì)建筑施工，通過(guò)這種方式以提高管網(wǎng)的工程建設(shè)裝備品質(zhì)。在工程建設(shè)過(guò)程中科學(xué)合理組織，材質(zhì)主管部門從嚴(yán)把好管材管件的入場(chǎng)關(guān)，在管網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)中尤其重視各種金屬材料管網(wǎng)的防腐蝕品質(zhì)；在基層管理、覆土要求、設(shè)備安放和借轉(zhuǎn)等方面，要嚴(yán)密地按工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的要求處理；同時(shí)必須注意在搬運(yùn)、吊舉的過(guò)程中，避免損傷管網(wǎng)和內(nèi)壁防腐涂料等。

3.7 加強(qiáng)供水管網(wǎng)信息技術(shù)檔案管理

缺乏詳實(shí)的管網(wǎng)信息資源需要及時(shí)做好存檔管理等工作，這在一定程度上是造成檢漏管理工作無(wú)法高效進(jìn)行的主要因素之一。建設(shè)供水管網(wǎng)資料庫(kù)，做好日常管理工作，全面了解管網(wǎng)的現(xiàn)狀資源，分門別類存檔，并注意采集動(dòng)態(tài)信息，以提升供水管網(wǎng)管理水平。加強(qiáng)了對(duì)城市供水的管網(wǎng)工程技術(shù)資料管理，包括對(duì)管網(wǎng)設(shè)計(jì)圖、竣工圖紙、管徑、管材、位置、鋪設(shè)時(shí)間、孔隙水壓力、閥栓、漏項(xiàng)檢測(cè)記錄等資料，以及城市管網(wǎng)建設(shè)改造的成果資料等進(jìn)行了存檔管理工作，從而合理的使用供水管網(wǎng)技術(shù)檔案[4]。

3.8 及時(shí)地釋放管應(yīng)力

在管路施工中因地制宜地設(shè)定了合理的排氣裝置，管路每一段距離內(nèi)均應(yīng)設(shè)有舒卷節(jié)，當(dāng)管路充水時(shí)應(yīng)開(kāi)啟消防栓及排氣閥，使閘門的啟閉嚴(yán)密地按照使用規(guī)格要求實(shí)施。

3.9 加強(qiáng)管網(wǎng)巡檢隊(duì)伍的建立

由于城市道路拓寬、建設(shè)、開(kāi)發(fā)、拆除等各種因素，導(dǎo)致城市供水管路破損的狀況屢見(jiàn)不鮮。為此，政府應(yīng)當(dāng)組建巡檢人員隊(duì)伍，對(duì)管道實(shí)施檢測(cè)，以保障管網(wǎng)安全。巡查人員應(yīng)該利用管網(wǎng)資料，適時(shí)通報(bào)供施工方，以避免盲目進(jìn)行施工，從而大大減少了管網(wǎng)的破損頻次和危險(xiǎn)隱患數(shù)量；對(duì)構(gòu)成供水管網(wǎng)破損危險(xiǎn)隱患和維修不便等的施工情況應(yīng)當(dāng)及早予以阻止，并提醒對(duì)方修復(fù)[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，城市供水管網(wǎng)建設(shè)中的漏損問(wèn)題是客觀存在的，其影響因素也存在較多方面，其中設(shè)計(jì)不合理，施工管理不嚴(yán)等因素都是不容忽視的，因此，必須從根本上對(duì)城市供水管網(wǎng)建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)采取有效的控制措施，進(jìn)而才能降低供水管網(wǎng)的漏損率，從而保證城市供水工作的順利進(jìn)行，推動(dòng)我國(guó)供水管理體系的發(fā)展。