供水管网检漏技术简述

朱玉亭　潘涛

摘    要：对城市供水系统中管网漏水的成因和特征进行分析的基础上，阐述了常用的检漏方法，探讨了管网漏水控制方向和思路，以减少漏损，为城市建设发展提供基础保障。

关键词：供水管网;检漏

1  引言

供水管网的管理工作中，检漏是一项十分重要的工作，它对提高供水企业的经济和社会效益，充分利用水资源都起到了一定的积极作用。

2  管道漏水原因与特征

根据长期的实践观察和研究，漏水原因主要有管道地基的下沉侧滑、自然腐蚀老化、运行工况变化、外力破坏等原因。根据漏水原因分析总结，管道漏水的基本表现特征有：

（1）流量变化。因为漏水造成了额外的水量消耗，漏点上游来水量较正常情况增加。此时可通过流量测试仪表记录流量数据，将测试数据进行分析处理，判断某一管道或某一供水区域是否有漏水存在。

（2）压力变化。产生漏点的管道内水压下降，水压下降的幅度与单位时间内漏失水量的大小相关，在同一环境下，单位时间内漏失水量越多，压力下降越明显。采用压力测试仪表记录压力数据，将测试数据进行分析处理，可判断某一管道或某一供水区域是否有漏水存在。

（3）产生噪声和振动 水从压力管道内泄出，因为能量的转换，产生噪声和振动，通过测试该噪声和振动的特性来判断管道是否漏水及定位漏水点是目前最主要的漏水探测手段。漏点处产生的噪声和振动可沿管壁、管中水或管道周围的介质向外传播。这时我们可以使用声学探测仪器设备，在管道外露点（包括阀门、消防栓等）上、管内水中或管道上方地面检测噪声和振动，实现对漏水点的无损检测;也可以通过打钎至漏点附近，监听、比较漏水噪声来确定漏点。

（4）漏点周围土壤湿度变化  因为漏水引起的水量补给，使漏水点周围的土壤湿度较它处有明显的增加（土壤水已饱和的情况除外），此时可以通过土壤湿度测试仪器来圈定漏水可疑區域。

（5）漏点周围介质温度发生变化  相对于管道周围介质来说，管内输送的水来自于异处，温度难免有些差异，地下水源的自来水与管道周围介质的温差在冬夏两季尤其明显，此时若有自来水泄漏，漏水点周围介质的温度较其它地方就有一定的差异，此时我们通过测试这一差异，就可以判别出漏水区域。

（6）漏点附近地下水化学性质发生变化。主要是指氯的浓度变化。自来水中都有一定浓度的余氯，泄漏出的自来水混入地下水中，会使地下水的氯含量增加，通过检测地下水的氯含量，可辅助判断周围是否有漏水发生。

（7）地貌环境变化。漏水冒出地面或流入周围其它市政管道或沟渠（河），因水流冲洗导致泥沙流失，造成路面塌陷或地物沉降。此时均可采用目视观察的方法来判别是否有漏水，有时还可以直接确定漏点位置。通过观察路面的开裂或塌陷、地物的开裂或沉降来间接划定漏水范围。

（8）管道穿孔或破裂。因为众所周知的原因，我们无法在路面扫描出管道的裂缝和孔隙，但我们可以在管内通过目视检查（适用于大口径给水管道）和“照相”的方法来发现漏点。

3  漏水探测设备和技术

根据实际检漏工作情况，归纳总结了目前常用的检漏仪器技术和设备。

（1）听音设备。听音设备可以是机械式的，也可以是电子式的，它们通过音簧片或压电陶瓷等“感知”漏水引起的噪声或振动。一般的听音设备操作简单，但其使用效果完全取决于工作人员的素质和经验。听音设备是暗漏普查的主要设备，普遍用于精准定位。（2）相关仪。相关仪是一类基于互相关计算方法及采用微处理技术的便携式自动漏点定位设备，根据漏点产生的漏水噪声沿壁管像两侧传播，被置于漏点两侧管壁（如阀门、消防栓等）的传感器（压电陶瓷式压力传感器或水听传感器）拾取，通过放大漏水噪声信号，并通过发射机以无线电形式传送给相关主机。主机通过运算比较两个信号的相关性，同时利用计算出的噪声传播时间差，传感器间管道长度和声速，即可计算出漏点的准确位置。被测管道内的水压的高低对相关仪的工作影响很大，水压低于0.1MPa 时，由于漏水能量小，漏水噪声的强度和频率都很低，导致相关仪工作很困难。 （3）漏水声自动记录仪。可以根据管道漏水声所产生特殊音色的噪声进行反复记录、比对来判断该噪声是否为漏水声，可以准确判断出水管泄漏的定位范围等，并将分析结果用无线的方式传送到主机。设备每天坚持实时巡检，提高管网检漏和维护的工作效率。 减轻检漏人员劳动强度，提升企业人性化。 主动发现泄漏点，提高管网检漏的科学性和实效性。但需要一次性投入成本高。（4）Sahara。是一套系缆式压力管道评估设备，可在DN300mm及以上的管道中使用。一次插入Sahara?设备完成检测，可以采集多种管道状态信息。Sahara?随水流行进，行进距离最远可达1.5公里，沿途收集管道信息。水流推动小型牵引伞拉着传感器在管道中行进，传感器通过电缆与地面设备连接。在不影响管线正常运营下，该技术能够检测复杂管网的漏水情况。（5）资产管理（统计学）。根据固定资产统计的管道材质、附属年代、历史维修记录等条件，统计分析出高危管道和重点区域。资产管理的方法可以作为前期普查计划的基础，提高普查效率。

4  综合漏水检测方法

4.1  管网监控和管网水力模型

管网水力模型系统综合 GIS系统的静态信息与 SCADA系统的动态信息，并结合用水量的预报、估算与分配，按水力学理论对水司供水系统进行水力建模与模拟计算，在线跟踪供水系统水力运行状态，实时计算出所有管道的流量、压降、流速和水厂、用户节点的压力等水力信息。需完善管网监控感知手段，建立在线管网水力模型系统才能对管网漏水提供有效检测和预报，可以实时监控预警，提高漏水检测能效，但系统性工程建设过程较长，投资大，对管网的基础管理要求高，后期维护工作量大。

5  漏水控制的思路和方向

（1）提高管网抗漏能力。通过控制管网工程设计质量，采用优质管材，严把工程施工质量，从源头控制。同时加大老旧管网的更新改造，从而降低漏水发生概率，尽可能避免漏水的发生。（2）减少漏水次数，减小漏水水量。优化管网压力控制，合理调配水量，减少压力波动，降低新发生漏水次数、减小未发现漏点的漏水量。（3）缩短漏水时长。丰富漏水监测手段、保持适度检漏强度，及时发现漏水，尽快维修，从而缩短漏水时长。

6  结语

理论上，供水管网发生漏损是不可避免的，管网的漏失控制是一个长期、持续的过程，需要从管网的规划、设计、施工、运行、维护、维修等方面和采取的相关控漏策略等入手，利用多种措施做好检漏降损工作，把漏损降到一定水平，以保证城市安全、正常的供水，为城市建设发展提供基础保障。

参考文献：

[1] 徐统涛.浅析漏水管道漏损及检测[J].地下管线管理，2001（3）：53～54 .