管網漏損是供水企業的一(yī)個重要考核指标,随着城市供水規模的擴大(dà),管網漏損問題也日益突出。城市供水管網漏損控制要使規劃設計和運行管理由經驗型管理
向科學型管理進行轉變,結合現代計算機信息技術,提出有效控制管網漏損的措施。
1、供水管網漏損的現狀
城市供水系統是重要的基礎設施,對保證城市經濟的穩定發展和人民生(shēng)活水平的提高有着舉足輕重的作用。供水管網漏損率是反映供水企業管理水平的重要标志(zhì)
之一(yī),降低供水管網漏損率蘊藏着巨大(dà)的經濟效益,環境效益和社會效益。作爲一(yī)項強制性标準,《城市供水管網漏損控制及評定标準》(CJJ92-2002)中(zhōng)提出
城市供水管網的基本漏損率不應大(dà)于12%。但從有關的統計數據來看,我(wǒ)國城鎮供水管網系統中(zhōng)的漏損率通常爲15%-20%,其中(zhōng),有相當一(yī)部分(fēn)城市供水系統的
實際漏損率在20%以上。目前,國内供水企業普遍存在着管網漏損過大(dà)、産銷差率過高、維護費用過重的問題,管網漏損問題能否得到有效控制,已經逐漸成爲
制約供水企業發展的一(yī)個“瓶頸”。
2、管網漏損的形式及控制分(fēn)析
管網漏損一(yī)般分(fēn)爲明漏及暗漏兩大(dà)類。根據上海某自來水公司2015年-2016年的管網委托檢漏漏損數據統計,其中(zhōng)老城區的管網漏損總數,明顯大(dà)于新建管網較
多區域的管網漏水總數。
2.1 明漏現狀及控制
明漏一(yī)般表現在管網附近地面冒出清水或者路面有下(xià)陷、下(xià)凹并出現積水等,水量損耗與報漏的及時率有直接的關系。一(yī)般通過專業人員定期巡視檢查,居民群
衆、單位企業或交通路政部門發現上報,企業維修人員及時到場維修。據統計明漏多集中(zhōng)在口徑≤DN150的小(xiǎo)口徑管道和表閥箱内,尤其以套室表開關、水表接口漏水居多。
2.2 暗漏現狀及控制
暗漏是指管網漏水而在地面沒有任何顯示,漏出的水滲入地下(xià)或直接流人附近下(xià)水道,暗漏嚴重時會發生(shēng)局部地區的水壓降低或造成市政設施的損壞。暗漏的隐
蔽性較強,要确定漏水點比較困難,更難精确統計漏失水量,通常委托檢漏公司采用聽漏棒、電子聽漏儀等設備定期進行區域檢測。根據上海某自來水公司2015
年暗漏普查情況,全年暗漏檢出數4393個,其中(zhōng)街坊漏點3429個,道路漏點964個,DN≤50的漏點總計3235個,占總量的73.6%。
2.3 當前存在的主要問題
一(yī)是由于缺乏系統控制漏損的理論基礎,多依賴被動報修、巡檢、儀器聽漏,檢測周期長,效率較低,未能形成及時、高效、針對性強的管網檢漏計劃。
二是由于管道、設施不斷老化,水壓、供水量、水溫也在随季節不停地變化,漏水現象不斷重複發生(shēng),被稱爲二次漏失或漏水複原現象。
三是因強調供水安全,環狀管存在過多,使管網連接複雜,管網實際漏失水量難以計量和分(fēn)割,不易分(fēn)析其形成原因,且管網内流速偏低,形成管網水質二次污
染,并加快了管網腐蝕速度。
四是随着二次供水改造工(gōng)作的大(dà)力推進,小(xiǎo)區泵房、水箱、水池、樓宇管道等供水設備也納入了上水公司的管理,進一(yī)步提高了漏損控制的難度和要求。
3 供水管網漏損的有效控制措施
供水管網漏損控制是一(yī)項系統工(gōng)程,規劃設計是前提,制度管理是基礎,主動發現是重心,及時修複是關鍵,管網改造是長期性根本措施。城市供水管網漏損控
制要結合企業未來發展方向,引入科學的管理理念和技術手段,結合現代化的計算機信息技術,優化供水管網規劃設計、實行分(fēn)區計量管理、制定管網巡檢及檢
漏方案、确定管網更新改造計劃,是降低漏損率、提高供水效益,優化管網運行的有效措施。
3.1 優化供水管網規劃設計
供水管網的規劃設計,是管網系統的第一(yī)道關卡,設計人員應深入實際,調查資料,保證管道工(gōng)程設計工(gōng)作系統化、标準化、科學化。對于區域供水規劃,首先
要通過GIS地理信息系統,查詢已建道路管網的相關信息,以确定規劃管網布置方案。根據管網模型的水力計算結果,了解用水量的分(fēn)布,壓力、及流速等情況,
綜合考量:(1)針對管徑及流量較大(dà)的管道,應在相應水源流入及流出位置安裝流量儀,計量區域用水量。(2)根據水流方向和現場地理情況,适當分(fēn)割環狀管
網、加裝閥門,以方便用水量的計量和漏損區域的發現、分(fēn)割。(3)對于流速過低的管道,在符合消防需求的基礎上考慮縮小(xiǎo)管徑。
城市供水管網是複雜多變的大(dà)規模網絡系統。爲了方便規劃設計,運行管理,将供水管網中(zhōng)的管段和節點簡化和抽象爲圖形和數據的表達,在此基礎上建立了供
水管網微觀模型。Infoworks WS等模型軟件,通過将節點和管段賦予各類屬性,進行水力計算、圖論、數學分(fēn)析等操作,爲供水企業搭建了虛拟運行平台,能幫
助設計人員熟悉管網整體運行情況,輔助制定并驗證管網更新和維護操作管理方法,爲區域性的給水管網規劃設計和更新的優先性評估提供科學依據。
3.2 實行分(fēn)區計量管理
分(fēn)區計量管理就是通過在管網節點上加裝流量儀、水表等計量設備,将整體的供水管網系統人爲劃分(fēn)成若幹較小(xiǎo)的封閉供水區塊,邊界的計量設備可以實時的将
瞬時流量、流速、壓力等數據上傳管理平台,以這些數據爲基礎,供水企業通過統計和分(fēn)析,能夠直觀地了解該供水區塊的供水量、管網運行狀況、用戶用水習
慣,并采取針對性的管網管理措施,從而更有效的降低管網漏損率;并更好地管理整個系統的壓力,爲管網系統提供全天候不間斷的供水服務。
一(yī)般來說,DMA的設計有以下(xià)幾點考量:(1)DMA的大(dà)小(xiǎo);(2)爲隔離DMA而必須關閉的閥門數量;(3)用來計量DMA流入和流出水量的流量儀(水表數
量);(4)DMA内地面高程及壓力變化情況;(5)利用清楚可見的地形特征作爲DMA的邊界,以降低安裝和管理成本,如河流,排水渠、鐵路、公路等。建立
DMA之後,必須建立對管網反饋數據統計分(fēn)析、發現問題的長效機制,并視具體情況實施措施,如對産銷差高的DMA小(xiǎo)區加強巡檢和檢漏、對邊界管網進行物(wù)探
驗證DMA的封閉性、甚至在原DMA區域内再建立二級DMA子系統,縮小(xiǎo)檢測範圍等。
從理論上來說,最理想的DMA分(fēn)區就是在整個供水管網内建立起多層次、覆蓋率100%的若幹DMA子系統,但是受運營成本的限制,在大(dà)中(zhōng)型城市中(zhōng)這幾乎是不
可能實現的,因此在實際操作時,一(yī)般都是在管網結構相對直觀、管齡長、管材差、進水管在兩路以下(xià)的小(xiǎo)區内建立DMA,通過對進水管夜間(淩晨0點至5點)
流量的監控,分(fēn)析小(xiǎo)區用水和管網健康狀況,一(yī)般來說,一(yī)個人口穩定的小(xiǎo)區,24小(xiǎo)時内的供水曲線也是比較穩定的,夜間流量也應該在2立方米/小(xiǎo)時以内,一(yī)
旦監控發現流量曲線突變應立即分(fēn)析原因,采取應對措施。
3.3 制定管網巡檢及檢漏方案
定期進行管網巡檢和檢漏是供水企業尋找管網漏損的最終措施,DMA和PMA等管理手段可以将管網漏點确定在一(yī)個很小(xiǎo)的範圍,但最終對漏點的定位仍然需要管
網巡檢和檢漏。通過定期、持續的管網巡檢,可以及時發現道路、小(xiǎo)區内的明漏;通過對市政工(gōng)程周邊區域、動拆遷基地等管線易損區域進行重點、高密度的巡
檢,可以有效保證漏損管線及時修複;通過對DMA和PMA的數據分(fēn)析,可以确定某片疑似有漏損的管網,縮小(xiǎo)檢漏範圍。
檢漏技術也在不斷更新換代,目前在傳統人工(gōng)聽音棒的基礎上,已大(dà)量運用回聲測量儀、噪聲放(fàng)大(dà)儀、聲波探測球等現代化儀器,通過對反饋數據定性定量的分(fēn)
析,将人爲不确定因素的影響降低到最小(xiǎo),從而更爲精确的确定漏點。
3.4 确定管網更新改造計劃
供水管網的漏損率受到管材、管齡的直接影響,應持之以恒的對城市舊管網進行改造翻新,科學設計、嚴格選材,精心施工(gōng),并優先改造白(bái)鐵、灰口鑄鐵管、
PVC管、球态鑄鐵管等壽命短、易腐蝕、易斷裂的管網,從源頭上控制供水管網漏損。從上海市某供水公司2015年的漏點中(zhōng)提取1000個樣本進行漏水點材質分(fēn)布
的統計分(fēn)析後可以發現,白(bái)鐵、灰口鑄鐵管漏點的百分(fēn)比分(fēn)别爲60%、16%。 因此,近期改造計劃可結合檢漏及夜間流量儀監測情況,着重對老城區中(zhōng)管網材
質差、漏損情況嚴重的管網進行改造。遠期可根據GIS系統運算分(fēn)析,篩選出管齡較長,管材質量差,曆年漏水情況較多的管道,結合市政道路改造或二次供水改
造制定3-5年的管網滾動改造計劃。
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