城鎮集中供水漏損的原因分析

陜西省水務供水集團有限公司 王生茂

對于城鎮供水管網來說，在公共服務和企業生產等方面發揮著重要的作用，在城鎮基礎設施中占據著舉足輕重的地位，對于城市生存發展產生極其深遠的影響，其規模大、結構復雜等特點不容忽視。因此，對于供水企業來說，要想滿足優質供水需求，更好地服務社會，必須要對供水管網優化和維護工作高度重視，確保水質安全運行水平穩步提升。通常來說，供水管網的復雜性和綜合性比較突出，所以加強優化和維護非常重要。

一、城鎮供水系統概述

從歷史發展的角度來看，城市供水系統的發展歷史很可能可以追溯到古代埃及。中國主要是在新中國成立后，開始在城市實行大規模、系統的水管理。經過幾十年的政策執行和有序管理，我國現階段建立了城市水管理系統，主要滿足城市發展的水需求，確保水安全。目前，城市供水系統的主要受益者是生活和生產，以滿足社會發展對水的需求。我們城市供水系統使用的水資源主要是地表水和地下水。地表水主要指水道和湖泊的水；地下水是指井水等。目前，我國水資源的豐富性和分布非常不均衡，主要是在南部、東部和西北部。在現階段，隨著城市化的加快，城市建設中對工業和生活用水的需求增加，導致水資源日益短缺，工業和生活用水效率低下，導致資源浪費。

二、管網漏損中存在的問題

（一）管道老化嚴重

在當前的經濟和社會發展進程中，給水管的質量有了很大提高。在初期建設階段，灰鐵管和PVC等管道的使用更加頻繁。其中灰鐵管尤為常見，管子耐震性很強。由于其重量很大，界面經常漏水，導致水管經常斷裂，對正常生產生活影響很大。與此同時，管道老化現象越來越普遍，舊管網越來越老，有些管道的使用時間遠遠超過預期壽命。

（二）管理范圍和復蓋面不足

此外，目前在促進城市水管理方面遇到的另一個挑戰是管理范圍和復蓋面不足。

首先，必須澄清供水安全系統與其他安全生產系統之間的相似之處，即人與機器和環境相互作用的復雜系統。然而，許多城市供水系統沒有明確認識到供水安全系統的性質，以積極和開放的供水安全管理為基礎，因此，必須提高城市供水安全管理的效率，重點是研究和利用實施系統，不斷改進水管理原則和方法，積極排除相關因素，并對管網所有過程采取有效措施。

（三）管道接口問題導致的管網漏損

管道接口連接質量不合格，是導致城鎮供水管網漏損發生的主要原因之一，也是城鎮供水管網漏損管理的薄弱環節。城鎮供水管網建設中，對早期的鑄鐵管道接口多設計為硬性接口，其接口形式以鉛麻接口/水泥和麻接口等為主，隨著時間推移，沉降及擾動，容易出現松動，從而發生漏水等；后隨著城鎮供水管網材料技術與施工水平的不斷發展，對管道接口形式逐漸發展變化為石棉水泥/膨脹水泥等形式，這類接口材料的剛性與握固力雖然表現較好，但是在管道出現不均勻沉降變化或者是發生溫差收縮等情況時，容易出現管道橫向斷裂等，從而引起城鎮供水管網的漏損情況發生。

（四）管道內部問題

管道內水壓波動也是管道漏損不可忽視的原因之一。一方面，在漏損點點數定量的情況下，管網水壓愈高，漏損的速度就會越快，漏損量就越大；另一方面，管網水壓對新漏點的出現也有很大的影響。管道的供水壓力波動上升,會產生壓力差,狀態差的管道便會出現漏水點，但即使管道狀態優良時,如果壓力一定時段有略微大幅度的上升,依然會讓管道承壓不足而產生新的漏點甚至爆管。如此往復，管網的漏損量可想而知。這其中也有管道設計不合理的原因，不合理的設計會導致“卡脖子”等現象頻頻出現，隨著城鎮發展，城區框架在被不斷拉大，老舊的供水管道沒有新添或改擴，就會致管道粗細不均勻，管道狀態趨于承壓的極限，這樣主管道與支管道就有落差。加上原供水管多為鑄鐵管和水泥管，塑形和彈性形變量不是很高，不善于對抗擠壓，就會發生變形。隨著使用年限的增加，質量參差不齊的水泥管鐵管，內部結垢使管徑減小，造成管道阻力更大，水壓就會忽而升高忽而降低。

三、對城鎮供水管網漏損處理措施的思考

（一）嚴格控制施工質量

（1）選擇合適的支管線路，當街巷較為窄小時，盡可能采取暗管法施工。（2）管線選址時，應盡可能躲避溝渠。（3）安裝前嚴格檢查管材的質量。比如，采用球墨鑄鐵管時，應觀察、敲擊和聽聲音，判斷是否合格。（4）施工必須嚴格按照相關規范要求進行操作。以球墨鑄鐵管施工為例，在連接各管節的過程中，需要對橡膠圈進行檢查，確認是否完好；膠圈安裝必須到密封槽中，接口承插應準確到位，且借轉角度合適，堵板和彎頭等關鍵部位都要采用混凝土做好加固處理。

（二）完善供水系統質量控制和監督制度

改善供水系統的質量控制和監測系統首先要改進水處理過程。我國改善供水系統的努力主要是在新中國成立后進行的，經過幾十年的努力，建立了一個設計完善、適應實際需要的供水系統，但我國與其他發達國家在以下方面仍然存在差距，這要求供水公司不斷改進其水處理方法，在發達國家取得的成功經驗的基礎上再接再厲，根據當地情況加以改進和優化，以改善供水的質量和安全。

（三）完善供水管網信息化平臺

借助供水管網信息化平臺，旨在實時更新和管理供水管網的圖紙，在信息化平臺中，輸入管網相關的信息。而對于管理人員來說，在管網基礎數據編輯好以后，再加上相應的數據庫順利構建，可以對供水網絡等予以全面了解。同時，借助信息化平臺，可以合理分析管網的數據，將不同層次的管理力度予以明確。面對供水管網故障問題的出現，設計施工人員要對管理系統提供的數據進行分析，確保搶修方案的可執行性，并且結合管網結構相關信息，將故障的地點迅速找出來。此外，在信息化平臺中，管網維修、日常維護工作等是供水管網管理的重要方面，將管網的維修信息傳輸到資料信息管理系統中，從而為維修人員的檢索提供便利。

（四）加強檢漏

（1）采用聽漏棒檢漏。該方法具有操作簡單、投入低、靈活方便、效果顯著、基本不受環境條件影響和限制等特點，適用于對道路下方管道進行檢漏。（2）采用HG-10AII型探測器檢漏。該探測器采用新型探頭，在采集聲波時有很強的方向性，能有效避免噪音干擾，而且還能在夜間使用。靈敏度與放大倍數均比較高，根據漏點音量的高度，以表頭指標為主，輔以耳機聽取，為人員找出漏點提供方便。（3）采用區域檢漏法檢漏。該方法主要通過對區域內管道瞬時最低進水量的測定來判斷是否滲漏，可以在地形條件較為復雜的情況下使用，在檢測開始前要將檢測范圍內的管段閥門關閉。通過對關閉之前和之后的流量的對比，即可確定是否滲漏。如果關閉閥門之后旁通流量減小，則說明存在滲流的情況。（4）采用區域裝表法檢漏。在某區域內的進水管道安裝總表，然后安排抄表人員定期抄錄這一區域內的分表與總表數據，通過對比即可實現檢漏，確定是否滲漏。

（五）采用分區管控、定期檢測和維護

壓力分區，在年終統計數據時，總用水量、總輸出量及總損失量總是可以相對方便地接收并整合，較為直觀，但化整為零后，地塊分布區域具體的水況信息很難收集和記錄，每個地塊有每個地塊的壓力。所以了解城市地形，并給所有地區進行分壓供水，可以有效緩解整個管網的水壓壓力。最后則為管理分區。管理分區，最好的方式就是借助一些自然地理條件或鐵道公路等分界性標志進行地塊劃分，化繁為簡進行小地塊的分區管理。要監測，不停歇地實時監測。比較古老的方法即通過地面聽音來判斷管網是否漏水，沿用至今，可其弊端也十分明顯，噪音的影響對其非常大，通常在夜深人靜的時候，負責人員才能去監測，反饋的信息也很有限，效率很差。儀器的精確、技術人員的工作能力素養對監測結果有著不可忽視的影響。隨著新智能化技術的發展，古老的聽音檢測在慢慢被摒棄。自動化管網在管道中憑借金屬的傳導性，發出電磁波或流動水分子進行實時監測，甚至有新的發明，如投入水流動微型機器人，只不過目前成本較高難以普及。不過隨著高技術的更新換代，管網漏損的智能化檢控技術會越來越成熟。智能化檢測管網漏損的遠期收益是非常可觀的，也很大程度上減少了漏失量。借助智能化的管網數據預測進行漏損預測，包含各種算法公式，如遺傳算法、螞蟻算法、代入貝葉斯公式、神經網絡理論等，不停地分析數據并給出發生漏損的概率預測報告。在大的漏失發生之前就及時進行維護與修復。通過更智能化的管理減少人工技術上的失誤，透過大數據摸索規律。

四、結束語

隨著城市化速度加快，對水資源的需求日益增加，有必要繼續促進城市供水的管理和安全，以促進健康城市的建設和發展。本文主要分析了現階段城市供水管理中存在的問題，并在此基礎上提出了通過改進和優化對供水過程的合理控制來提高城市供水安全的適當優化戰略。