城市供水管道漏损检测技术浅究

惠云涛

【摘 要】城市供水管道是城市运行的生命线。但由于管道老化、工程施工、重大事故、人为破坏、自然灾害、管理不善等多种原因，供水管道漏损问题日益突出。管道漏损并不仅是供水企业所关注的经济损失问题，更是一项涉及环境可持续发展的潜在城市安全和居民饮水健康问题。对供水漏损进行控制、管理和新技术的研究和应用具有重大社会意义。

【关键词】供水管道；漏损检测；检测技术

1 背景

以上海为例，全市属供水企业年供水总量约22亿立方米，管道长度16201.6千米，市属供水企业管道漏损率考核标准为12%，实际漏损率达到20%-30%之多，而国内许多城市的管道漏损情况较上海更为严重。管道漏损一方面使得自来水白白流失，虚耗大量能源，更对水质安全也带来了严重威胁。同时，长时间的漏损将会直接导致建筑和道路通行安全。

2 计量设备技术突破

2.1 提高计量设备的适用性

1）根据表位实际用水情况科学合理地选择计量设备。流量比较稳定且在水表量程内的考虑性价比可采用常规水表加装无线流量监测装置，流量变化较大超过水表量程的表位适合采用电子计量设备，如电磁或超声波水表或插入式电磁流量计；由于常规机械水表不能准确计量逆流水量，所以多路供水的表位必须采用电子计量设备。

2）规范安装计量设备，降低外部环境对计量准确度的影响。计量设备的安装必须符合相关规范，如电子计量设备，为保证其计量准确度，防止内部电极电蚀，表体和被测流体必须电接地；有的计量器具对上游流体扰动较为敏感，安装时应尽可能保证前后有足够的直管段来消除流体速度剖面畸变和漩涡等。

2.2 计量设备合理分布

根据现场管道的具体情况，确定计量设备安装点，充分利用在线的计量设备，适当补充部分计量设备，保证计量数据的完整性。

2.3 综合分析计量数据，评估漏损水平

计量数据库的计量数据经过综合分析可以评估出样本的漏损水平（漏损水平决定了效益），并根据相应计量设备管道地理位置初步确定漏损范围（确定漏损范围可以降低探漏成本）。

3 管道漏损检测新技术

3.1 常规的检漏方法有以下几种

A.音听法检漏。应选择安静的时间段（一般为深夜），在沿管段的地面上，每1m左右，使用电子听音器（或听音棒）在可接触点（如消火栓、阀门、水表等附属设备）听音，判断管道附近是否有漏点。B.相关分析法检漏。借助相关仪，通过对同一管段上不同测点接收到的漏水声音的分析，来判断该段管道上是否有漏水点存在。对于埋深较大或有外界噪声干扰的管道、地面环境适用于相关分析法检漏。C.流量法检漏。借助流量测量设备，通过检测供水管道流量变化来推断漏水异常区域的方法，分为区域装表法和区域测流法。D.噪声法检漏。借助相应的仪器设备，通过检测、记录供水管道漏水声音，并统计分析其强度和频率，来推断管道漏水的方法。E.探地雷达法检漏。对漏水点周围形成的浸湿区域或脱空区域的探测推断漏水异常点的方法。

虽然常规检漏法方便、快捷、有效，但是，有很多漏水点是很难检测到的。例如：埋深较大的大口径管道，非金属管道，过河管等。这些管道发生漏水是很难被检测到的。

3.2 应以线缆检测为主攻技术方向

针对本市供水管网实际需要，开展技术研发。具体包括：A.管网与检测仪器的常设固定性接口及规范；B.长距离线缆检测的电源技术；C.长距离线缆检测的姿态控制技术；D.长距离线缆检测线的缆材料技术；E.长距离线缆检测的新型强光源技术；F.长距离线缆检测的60度摄像头技术；G.长距离线缆检测的仪器系统设计。

4 漏损数据分析

4.1 数据源规范及数据采集技术

标准土壤雷达探照采样数据：以自来水管道铺设线路为中心，设定两边固定间隔距离T米，跨距间隔D米，阳光连续照射时间H小时为标准采集条件。采集季节、天气（温度、湿度、风力）、采样地点坐标、探地雷达探测数据等建立标准土壤雷达探照对照数据库。

4.2 漏损大数据分析技术

漏损分析采用自动学习模式，对每次采集回来的雷达数据做一次全面分析，一旦本次结果被确定为漏损时，则该记录被计入漏损特征数据库，以后进行日常探照测量中，如遇到与以往特征相似的采样特殊数据，系统立即发出漏损告警。

4.3 漏损特性分析技术

对雷达波变化异常的地方或其它疑似漏损的地点，则加大测量范围，缩小测量间距，提高测量点密度，对测量的数据使用GIS（地理信息）技术，建立管道漏损三维空间数据模型，生成横/纵剖面衰减等高线，等高线特征几何图形以GIS的多边形（Polygon）存储在空间数据库中，特征对比方法则利用GIS的几何图形判断其相似度。

5 新建供水管道漏损预防措施

5.1 制订规范

根据上海市的相关法律法规和标准要求，结合实际，从预防漏损的角度，研究制订《上海市新建供水管网漏损预防措施综合规范》。从管道选址走向、管材选用、施工现场的具体要求、施工记录、预留监测点位等方面，在充分借鉴国内外相关经验和规范的基础上，制订符合本市供水管网施工特点的综合规范。

5.2 建立供水管道GIS系统

1）建立地理信息数据库，把管道的日常维护数据、用户水量信息等都整合到数据库中，实现统一的数据平台，充分发挥管理系统的强大管理功能。能够在GIS平台上对供水管道的信息进行数据管理、分析、统计。

2）提供对管道的检修、维护记录的管理，对管道防腐情况检测及安全评估的管理；对突发事件做出快速响应，快速找到故障点，确定影响范围等。

5.3 新建供水管道在铺设管道时要做好跟踪管理，建立阀门卡、水表卡，要安装流量、压力等监测设备

5.4 安装漏水噪声采集系统，及时发现漏水点

【参考文献】

[1]CJJ92-2002 城市供水管网漏损控制及评定标准[S].

[2]CJJ159-2011 城镇供水管网漏水探测技术规程[S].

[3]JJG162-2009 冷水水表检定规程[S].

[4]CJ/T224-2012 电子远传水表[S].

[责任编辑：汤静]