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浅谈城市供水管网漏损的有效控制

文章来源:2019年阿联酋亚洲杯澳门即时盘口  作者:亚洲杯澳门盘口  |  发布时间:2017-07-01 14:19:36  |  点击率:

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管网漏损是供水企业的一个重要考核指标,随着城市供水规模的扩大,管网漏损问题也日益突出。城市供水管网漏损控制要使规划设计和运行管理由经验型管理向科学型管理进行转变,结合现代计算机信息技术,提出有效控制管网漏损的措施。 

1、供水管网漏损的现状 

城市供水系统是重要的基础设施,对保证城市经济的稳定发展和人民生活水平的提高有着举足轻重的作用。供水管网漏损率是反映供水企业管理水平的重要标志之一,降低供水管网漏损率蕴藏着巨大的经济效益,环境效益和社会效益。作为一项强制性标准,《城市供水管网漏损控制及评定标准》(CJJ92-2002)中提出城市供水管网的基本漏损率不应大于12%。但从有关的统计数据来看,我国城镇供水管网系统中的漏损率通常为15%-20%,其中,有相当一部分城市供水系统的实际漏损率在20%以上。目前,国内供水企业普遍存在着管网漏损过大、产销差率过高、维护费用过重的问题,管网漏损问题能否得到有效控制,已经逐渐成为制约供水企业发展的一个“瓶颈”。 

2、管网漏损的形式及控制分析 

管网漏损一般分为明漏及暗漏两大类。根据上海某自来水公司2015年-2016年的管网委托检漏漏损数据统计,其中老城区的管网漏损总数,明显大于新建管网较多区域的管网漏水总数。 

2.1 明漏现状及控制 

明漏一般表现在管网附近地面冒出清水或者路面有下陷、下凹并出现积水等,水量损耗与报漏的及时率有直接的关系。一般通过专业人员定期巡视检查,居民群众、单位企业或交通路政部门发现上报,企业维修人员及时到场维修。据统计明漏多集中在口径≤DN150的小口径管道和表阀箱内,尤其以套室表开关、格林、水表接口漏水居多。 

2.2 暗漏现状及控制 

暗漏是指管网漏水而在地面没有任何显示,漏出的水渗入地下或直接流人附近下水道,暗漏严重时会发生局部地区的水压降低或造成市政设施的损坏。暗漏的隐蔽性较强,要确定漏水点比较困难,更难精确统计漏失水量,通常委托检漏公司采用听漏棒、电子听漏仪等设备定期进行区域检测。根据上海某自来水公司2015年暗漏普查情况,全年暗漏检出数4393个,其中街坊漏点3429个,道路漏点964个,DN≤50的漏点总计3235个,占总量的73.6%。 

2.3 当前存在的主要问题 

一是由于缺乏系统控制漏损的理论基础,多依赖被动报修、巡检、仪器听漏,检测周期长,效率较低,未能形成及时、高效、针对性强的管网检漏计划。 

二是由于管道、设施不断老化,水压、供水量、水温也在随季节不停地变化,漏水现象不断重复发生,被称为二次漏失或漏水复原现象。 

三是因强调供水安全,环状管存在过多,使管网连接复杂,管网实际漏失水量难以计量和分割,不易分析其形成原因,且管网内流速偏低,形成管网水质二次污染,并加快了管网腐蚀速度。 

四是随着二次供水改造工作的大力推进,小区泵房、水箱、水池、楼宇管道等供水设备也纳入了上水公司的管理,进一步提高了漏损控制的难度和要求。 

3 供水管网漏损的有效控制措施 

供水管网漏损控制是一项系统工程,规划设计是前提,制度管理是基础,主动发现是重心,及时修复是关键,管网改造是长期性根本措施。城市供水管网漏损控制要结合企业未来发展方向,引入科学的管理理念和技术手段,结合现代化的计算机信息技术,优化供水管网规划设计、实行分区计量管理、制定管网巡检及检漏方案、确定管网更新改造计划,是降低漏损率、提高供水效益,优化管网运行的有效措施。 

3.1 优化供水管网规划设计 

供水管网的规划设计,是管网系统的第一道关卡,设计人员应深入实际,调查资料,保证管道工程设计工作系统化、标准化、科学化。对于区域供水规划,首先要通过GIS地理信息系统,查询已建道路管网的相关信息,以确定规划管网布置方案。根据管网模型的水力计算结果,了解用水量的分布,压力、及流速等情况,综合考量:(1)针对管径及流量较大的管道,应在相应水源流入及流出位置安装流量仪,计量区域用水量。(2)根据水流方向和现场地理情况,适当分割环状管网、加装阀门,以方便用水量的计量和漏损区域的发现、分割。(3)对于流速过低的管道,在符合消防需求的基础上考虑缩小管径。 

城市供水管网是复杂多变的大规模网络系统。为了方便规划设计,运行管理,将供水管网中的管段和节点简化和抽象为图形和数据的表达,在此基础上建立了供水管网微观模型。Infoworks WS等模型软件,通过将节点和管段赋予各类属性,进行水力计算、图论、数学分析等操作,为供水企业搭建了虚拟运行平台,能帮助设计人员熟悉管网整体运行情况,辅助制定并验证管网更新和维护操作管理方法,为区域性的给水管网规划设计和更新的优先性评估提供科学依据。 

3.2 实行分区计量管理 

分区计量管理就是通过在管网节点上加装流量仪、水表等计量设备,将整体的供水管网系统人为划分成若干较小的封闭供水区块,边界的计量设备可以实时的将瞬时流量、流速、压力等数据上传管理平台,以这些数据为基础,供水企业通过统计和分析,能够直观地了解该供水区块的供水量、管网运行状况、用户用水习惯,并采取针对性的管网管理措施,从而更有效的降低管网漏损率;并更好地管理整个系统的压力,为管网系统提供全天候不间断的供水服务。 

一般来说,DMA的设计有以下几点考量:(1)DMA的大小;(2)为隔离DMA而必须关闭的阀门数量;(3)用来计量DMA流入和流出水量的流量仪(水表数量);(4)DMA内地面高程及压力变化情况;(5)利用清楚可见的地形特征作为DMA的边界,以降低安装和管理成本,如河流,排水渠、铁路、公路等。建立DMA之后,必须建立对管网反馈数据统计分析、发现问题的长效机制,并视具体情况实施措施,如对产销差高的DMA小区加强巡检和检漏、对边界管网进行物探验证DMA的封闭性、甚至在原DMA区域内再建立二级DMA子系统,缩小检测范围等。 

从理论上来说,最理想的DMA分区就是在整个供水管网内建立起多层次、覆盖率100%的若干DMA子系统,但是受运营成本的限制,在大中型城市中这几乎是不可能实现的,因此在实际操作时,一般都是在管网结构相对直观、管龄长、管材差、进水管在两路以下的小区内建立DMA,通过对进水管夜间(凌晨0点至5点)流量的监控,分析小区用水和管网健康状况,一般来说,一个人口稳定的小区,24小时内的供水曲线也是比较稳定的,夜间流量也应该在2立方米/小时以内,一旦监控发现流量曲线突变应立即分析原因,采取应对措施。

3.3 制定管网巡检及检漏方案 

定期进行管网巡检和检漏是供水企业寻找管网漏损的最终措施,DMA和PMA等管理手段可以将管网漏点确定在一个很小的范围,但最终对漏点的定位仍然需要管网巡检和检漏。通过定期、持续的管网巡检,可以及时发现道路、小区内的明漏;通过对市政工程周边区域、动拆迁基地等管线易损区域进行重点、高密度的巡检,可以有效保证漏损管线及时修复;通过对DMA和PMA的数据分析,可以确定某片疑似有漏损的管网,缩小检漏范围。 

检漏技术也在不断更新换代,目前在传统人工听音棒的基础上,已大量运用回声测量仪、噪声放大仪、声波探测球等现代化仪器,通过对反馈数据定性定量的分析,将人为不确定因素的影响降低到最小,从而更为精确的确定漏点。 

3.4 确定管网更新改造计划 

供水管网的漏损率受到管材、管龄的直接影响,应持之以恒的对城市旧管网进行改造翻新,科学设计、严格选材,精心施工,并优先改造白铁、灰口铸铁管、PVC管、球态铸铁管等寿命短、易腐蚀、易断裂的管网,从源头上控制供水管网漏损。从上海市某供水公司2015年的漏点中提取1000个样本进行漏水点材质分布的统计分析后可以发现,白铁、灰口铸铁管漏点的百分比分别为60%、16%。 

因此,近期改造计划可结合检漏及夜间流量仪监测情况,着重对老城区中管网材质差、漏损情况严重的管网进行改造。远期可根据GIS系统运算分析,筛选出管龄较长,管材质量差,历年漏水情况较多的管道,结合市政道路改造或二次供水改造制定3-5年的管网滚动改造计划。