城镇供水管网漏损控制及分区计量管理

杨成军

摘要：随着我国城市人口数量的快速增长，对水资源的需求越来越高，城镇供水系统的重要性凸显出来。介绍了城镇供水管网漏损评定及原因，探讨了漏损控制的主要技术手段，着重介绍了分区计量管理，并对城镇供水管网漏损控制提出了相应的措施。

关键词：城镇;供水管网;漏损控制;分区计量管理

1 城镇供水管网漏损评定及原因

1.1 城镇供水管网漏损评定

城镇供水管网漏损评定的指标有漏损率、产销差率、单位管长漏水量和供水系统漏损指数。漏损率是指漏失量和总供水量的比值，其中漏失量为总供水量减去实际使用水量。漏损率高表明水在运输过程中损失多，供水效率低;反之漏水率低说明城镇供水效率高。我国是一个水资源分布不均、人均水資源短缺的发展中国家，降低漏损率很有必要。国家在2016年颁发了《城镇供水管网漏损控制及评定标准》（CJJ92-2016），对今后的城镇供水漏水提出了要求和目标，即在2017年供水管网漏水率达到二级标准12%，2020年达到一级标准10%。而根据《2014年城镇供水年鉴》调查，大部分省份的漏损率都超过了12%，一些省份漏损率甚至高达33%，可见我国的城镇供水效率还有待提高，供水公司压力巨大。

产销差率是指销售水量和供给水量的比值。有研究表明，全球产销差率平均在27%左右，欧美、日本等发达国家的产销差率比较低，在10%以下。而非洲、拉丁美洲等发展中国家产销差率高，达到了40%以上。单位管长漏水量指的是单位长度管道平均每小时的漏水量。因绿化、消防等用水量是依据估算而来，单位管长漏水量存在一定的偏差。

供水系统漏损指数是指实际漏失水量和不可避免漏失水量的比值。不可避免漏失水量依据干管长度、压力、进户数等进行估算，也存在一定偏差。

1.2 城镇供水管网漏损原因

城镇供水管网漏损的原因主要有2个方面：一方面是与管材相关的影响;另一方面是外部因素的影响，如温度、压力等。

与管材相关的影响因素包括管材与接口的影响、管材腐蚀和老化等的影响。管网漏水很多都发生在接口处，接口处往往是应力的集中点，因此容易发生接口松动、脱落甚至破裂等。造成管材与接口影响的因素有很多，如接口材质老化、管道腐蚀、外部工程破坏和地面沉降等。管道在地下受各种酸碱成分、细菌的影响，管材的特性也慢慢发生变化，如果不及时淘汰很容易造成漏水，同时对城市居民的安全用水也造成威胁。一些外部工程在施工中没有弄清楚供水管网的布局，在打桩震动、勘探钻孔中极易造成供水管网的损坏。同时，随时间的推移，供水管道和路面一起在局部会发生沉降现象，这种受力不均也极易造成水管破裂、漏水。

一些诸如温度、压力等的外部因素也是造成供水管漏损的主要原因。由于水管管道材质和接头材质不一样，当温度变化时，在水管接头部位产生的轴向应力极易造成水管漏水。当水管中发生水锤现象时，瞬时高压和负压也极易导致水管爆裂，发生漏水现象。另外，即使在水管正常运行的过程中，压力越大，其漏水量也越大。

2 城镇供水管网漏损检测技术及分区计量管理

2.1 分区计量区域边界现场调研

当供水管网分区计量划分原则确定后，首先依托于管网地理信息系统（GIS），对于区域沿线的排管口径、管材性质、工程编号、埋设年限、修漏情况等信息进行初步汇总收集。其次，安排巡线员、抄表员、阀门工对需要安装在线流量仪的施工现场进行实地查勘，一方面，实地确认流量仪安装条件是否满足，周边环境是否便于后期日常维护。若安装条件不容许，可以适当调整DMA规划方案，确保实现分区计量规划目的。另一方面，实地调查用户类型、甄别用户所在区域便于分区计量管理。

2.2 管网水力模型模拟运算及压力测试

通过水力模型对不同在线流量仪安装方案进行科学模拟运算，选择合适的在线流量仪安装方案，在确保供水安全的前提下，使安装方案更具有可操作性，并对用户水质、水压的影响降到最低。同时，基于水力模型系统的科学运算，通过关闭沿线过弄阀门，调整整个供水区域的压力、流速及流向等，进行前后对比性测试，确保模拟运算结果与实验结果相一致，保障管网正常运行。

2.3 地质雷达探测法

地质雷达探测法是在地面发射高频电磁波，根据地下介质电性差异不同，反射回的波能力不同，通过对信号的处理形成地下断面的扫描图像，据此来确定漏水点位置。如当供水管道发生漏水后，水流的浸润使得漏水点周围土壤和附近性质不一样，水的高介电常数特性会使得电磁波波速变化，这些信号将被记录下来，从而可以确定漏水点位置。

2.4 地面听音检测

地面听音检测是通过在地面设置听漏杆或听漏仪获取管道漏水产生的微弱声音信号，从而确定漏水点的位置。该方法是通过获取声音信号来判断漏水点，附近的噪声会对结果产生影响，因此，一般在夜间安静时段进行数据采集检测。同时，管道材质、管道压力和管道周围介质条件等都会影响到结果，一般管道埋深小于2m、供水压力高于0.15MPa的情况下测试结果比较准确。

2.5 红外线成像探测法

红外线成像探测法是指运用光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，在管网区域作红外扫描测量，当地下发生漏水时，漏水点与周围区域会存在温度差，红外辐射情况将不同，红外线成像探测法正是利用温度差异形成的图形图像差异来判断地下水管漏水点的。同时应该注意到地下积水等其他情况也可能导致图像成像差异，需要注意区分。

2.6 推广应用新型电磁水表

鉴于安装管道式流量计存在停水困难、不具备接市电等诸多不利条件，插入式流量计误差相对较大，可能会对DMA管理数据分析产生影响。而电磁水表不需要外接电源，且计量精度较高，同时克服了管道式流量计和插入式流量计的缺陷，下一步将出台电磁水表使用条件，在分区计量中推广应用电磁水表。

结语

我国存在人均水资源短缺、水资源分配不均的问题，在我国开展节水、提高水资源利用效率是非常有意义的。城镇供水管网漏水控制就能节约水资源，提升水资源利用效率。近年来，供水管网漏水控制技术飞速发展，其中的DMA建设更是有很好的应用效果。今后，我国应加大DMA在不同区域的精确性方面研究，同时将DMA建设与信息技术融合，为供水管网维护、管理提供更便捷的服务。

参考文献

[1]舒诗湖.上海市供水管网漏损控制技术策略[J].净水技术，2015，34（s1）：118-121，138.