城镇供水管网漏损原因及应对措施

(整期优先)网络出版时间:2022-07-14
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城镇供水管网漏损原因及应对措施

徐国琰

诸城市龙泉自来水有限公司   诸城262200

摘要:随着城镇经济不断发展,工业化进程加快,人口不断增长,城镇的需水量增大,而供水系统中一种普遍存在的现象是会产生大量的水量损失。管道漏损不仅会造成经济上的损失,还会浪费水资源。据中国供水协会统计,我们国家的供水系统漏损率平均接近30%,中小城镇的供水系统漏损率达到40%左右,我国北方地区供水系统漏损更加严重,部分城镇甚至高达50%。为发挥城镇管网的最大功效,本文将对城镇供水管网漏损这个问题进行分析。

关键词:供水管网;漏损原因;应对措施;

引言

在相关标准规范中,城市供水管网平均漏损率不应高于10%,但从目前的实际情况来看,我国许多城市在供水管网漏损率方面都超过15%。当前国内很多供水企业存在管网漏损率过高、维护成本过高、产销差率过高等问题,管网漏损问题的控制力度不足,已经成为约束供水企业发展的一大绊脚石。以供水企业的方向来分析,提高漏损控制力度是加强内部管理力度、控制管网运维成本、提高经济效益的关键路径,也是落实水资源保护与优化配置、走可持续发展路线的战略方向,因此重点分析管网漏损的成因并进行有针对性的解决,是供水企业亟须分析探讨的方向。

1管道漏损原因

1.1管道材料及接口

供水系统供水需要通过管道,才可向城镇供水,管道的材料会因老化等原因,造成管道漏损。我国城镇供水常用管材是钢管、铸铁管、预应力混凝土管、塑料管。钢管的价格较高,且耐腐蚀性较差,因此防腐处理时工艺复杂,焊接不好容易出现裂缝,造成漏损。钢筋混凝土管则多用于管径800以上的管道,自重较大,安装不便,钢筋混凝土接口处使用橡胶圈,可能会因安装不当,造成漏损。橡胶圈也会因为老化变形而造成漏损。若基础处理不好,钢筋混凝土管会因基础不均匀造成管道沉降,引起错位,产生裂缝而漏水。铸铁管也是常见的管材,采用橡胶或膨胀水泥刚性接口,同样也会因橡胶接口老化而造成漏损。同时部分使用膨胀水泥刚性接口的铸铁管会受到气候,地形等因素影响而破裂。灰口铸铁管是铸铁管的一种类型,是一种脆性管材,容易破裂。最后是塑料管,塑料管的膨胀系数大,且会因塑料老化产生裂缝,造成水量漏损。

1.2埋设深度与荷载

供水管道通常敷设在城市道路下面。长期承受车辆的荷载作用,长时间的振动,使得接口处的渗漏现象变得更加严重,对刚性接口管道来说这种影响尤为明显。车辆荷载作用对地下供水管网的影响随埋深的增加而减小。埋深越浅,损伤效应越大。当埋深过深时,管道无法承受覆土的重量容易破裂。金属管在车行道下的覆土厚度应≥0.9m,人行道下的覆土厚度应≥0.7m;塑料管(包括钢丝网骨架塑料复合管)在车行道下的覆土厚度应≥1.0m,人行道下的覆土厚度应≥0.8m。且在气温较低的地区,管道需敷设在位于冰冻线以下0.15m处。

1.3人为施工、及管网设计问题

施工质量会直接影响到管网的可靠性和安全性。施工人员技术不规范,管道接口安装不符合规范要求,混合油麻涂抹不均匀,水泥砂浆灌浆不严,橡胶铁圈安装错位,拉紧不合微小渗水不能及时发现;管道基础处理不好,管道覆土密实度不够,或填压土层薄稀,土质过于松软而造成路基下陷,施工者在施工中擅自更改施工计划,这些都会产生管道系统漏损的现象。管网设计不符合规范、符合规范却不贴合现实,最终结果都是不合理的设计。俗话说,“没有良好的开端就已经失败了”。一个不合理的管网配备有再好的工程师、管材,也会走向不断修修补补、大刀阔斧改革的命运,占用了城市经济不说,也影响了市容。

2应对措施

2.1管材选用

选用管材时应符合规范,同时综合资金、技术和环境等因素考虑进行选择。尽量选择内壁光滑的管材,以减小阻力损失。选择管材时,考虑水锤的影响。选材时降低由于水压破坏而产生的破损。多采用变形能力较好的管材。小口径的管材尽量选用塑料管材替代传统的金属管。通过加厚管壁,增加埋深等方式提高管道抵抗能力。目前,在新型材料中,球墨铸铁管被大量使用,其特性是耐腐蚀、不易老化,使用寿命较长;PE管材也具有流水阻力小、耐腐蚀、可节约金属资源等优点。

2.2设计与技术方面严格把关

科学的管网设计能够保障管段中水压、水流量等始终处于合理的参数范畴之中,同时让管网的输水能力保持在最好的状态,避免管道内部压力变化而带来的损害,降低漏损率。设计过程中也需要考虑管道周边街道中的车流量负荷以及各种环境条件因素,在明确这些因素的出现概率、影响程度的同时尽量提高参考范围,利用现有数据建立预测模型,为之后的管网运行及维护工作提供可靠依据。城市供水管网在施工期间也要根据既定的管道安装标准执行,控制好施工过程的质量控制措施,为供水管网的运行提供可靠依据,在管道施工中需要重点把控好以下几点:第一,科学选择支管,针对窄小街巷施工段来说需要规避沟渠等结构;第二,安装前需要做好管材的质量检查,根据施工规范进行使用操作;第三,项目竣工后做好验收资料的审查,施工资料需要存档备案。

2.3采用分区管控、定期检测和维护

分区管理,概念即计量分区、压力分区和管理分区三种管理模式相结合的管理方式。其中首要部分便是计量分区(DMA),DMA自身有三个规模分为小中大三种,对应的住户数量分别是<1000、1000~3000、3000~5000。分区计量,就可以很直观地透过计量数据及时发现爆管和漏失的区域加以定位,进而及时有效地修复、抢修缺漏处。压力分区,在年终统计数据时,总用水量、总输出量及总损失量总是可以相对方便地接收并整合,较为直观,但化整为零后,块分布区域具体的水况信息很难收集和记录。每个地块有每个地块的压力。所以了解城市地形,并给所有地区进行分压供水,可以有效缓解整个管网的水压压力。最后则为管理分区。管理分区,最好的方式就是借助一些自然地理条件或铁道公路等分界性标志进行划分地块,化繁为简进行小地块的分区管理。要监测,不停歇的实时监测。比较古老的方法即通过地面听音来判断管网是否漏水,沿用至今,可其弊端也十分明显,噪音的影响对其非常大,通常在夜深人静的时候,负责人员才能去检测,反馈的信息也很有限,效率很差。仪器的精确、技术人员的工作能力素养对监测结果有着不可忽视的影响。

2.4设置监控点

为了实现供水管网的计算机模拟和优化调度管理,必须了解供水管网时时刻刻的运行情况,掌握管网的动态信息,为模型提供详细的运行状态数据,增强精确度。通过观测监测点的异常变化,可以推断出事故的发生,从而了解异常压力分布及其造成的影响。因此,在管网的核心位置设置压力测点、流量测点和自动控制阀是有必要的。通过分析检测设备采集到的流量、压力、自动控制阀开度等信息,可以推断出剩余状态变量,进而确定此时管网的运行情况,为优化调度提供数据依据。

结束语

城镇管网漏损是不可避免的,而随着城镇经济不断发展,城镇规模不断扩大,供水管道也越来越复杂。因此,要运用系统工程的观念对供水管网进行综合规划,从而减少供水管网的漏损。

参考文献

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