給水管網(wǎng)漏水問題分析及合理處理策略

范培震 宋麗

給水管網(wǎng)是市政基礎(chǔ)設(shè)施中的重要組成部分，實(shí)際運(yùn)行中存在漏水問題，不利于正常供水，且有不同程度的水資源浪費(fèi)現(xiàn)象。鑒于此，本文首先分析給水排水管網(wǎng)漏水問題，探討具體的原因，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出針對(duì)管網(wǎng)漏水的處理策略，以期給市政給水管網(wǎng)建設(shè)工作提供參考，提高市政給水管網(wǎng)的建設(shè)水平。

一、工程概況

南方某市市政供水配套管網(wǎng)迄今已有七十年歷史，供水管線總長(zhǎng)約272km，配套DN75至DN1000的管道。隨著城市建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn)，供水管網(wǎng)規(guī)模日趨擴(kuò)大，管網(wǎng)形態(tài)呈枝狀逐年延伸；居民生活用水需求急劇增加，明顯加劇既有管網(wǎng)運(yùn)行壓力，管網(wǎng)長(zhǎng)期呈超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，更見有不同程度的漏水問題。由于管網(wǎng)有漏水現(xiàn)象的存在，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，供水成本攀升。針對(duì)該狀況，管網(wǎng)設(shè)計(jì)者應(yīng)深入分析原因，探尋具體的應(yīng)對(duì)策略，以期最大限度降低管網(wǎng)漏損率，增加管網(wǎng)利用效率。

二、管網(wǎng)漏水的主要原因

1.管網(wǎng)老化

供水管網(wǎng)鋪設(shè)年代跨度大，各段管網(wǎng)的使用時(shí)間存在差異，其中有百余千米為五十年代老管線，由于當(dāng)時(shí)建設(shè)理念、作業(yè)方法等方面的限制，普遍采用剛性接頭，其對(duì)溫度、地基下沉等方面的適應(yīng)能力有限，容易在外部因素的干擾下爆管。

2.管材質(zhì)量欠佳

供水管材類型豐富，有球墨鑄鐵管、鍍鋅管、PVC管等多種形式，且管道材質(zhì)因出產(chǎn)不同而有所差異，因此管道質(zhì)量特性也不盡相同。對(duì)于城區(qū)部分，各段的管網(wǎng)壓力難以維持一致，部分區(qū)段的管網(wǎng)壓力明顯偏大，由此更加大爆管的發(fā)生概率。

3.設(shè)計(jì)不合理

對(duì)于中小城市來說，上世紀(jì)供水管道設(shè)計(jì)時(shí)可供參考的資料有限，設(shè)計(jì)人員難以對(duì)沿線地質(zhì)、水文、既有管線情況等形成全面整體的認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)存在不合理，例如管道阻力明顯偏大；背墩設(shè)計(jì)不合理，承受力不足；現(xiàn)場(chǎng)地基處置不足，有下沉跡象，其會(huì)影響管道接口的穩(wěn)定性，導(dǎo)致該部分發(fā)生松脫；管道覆土深度不足，外部荷載對(duì)管道的作用力較強(qiáng)；未配套管道伸縮器，溫度變化幅度大時(shí)，熱脹冷縮會(huì)導(dǎo)致部分區(qū)域尤其是焊縫部位開裂。

4.閘閥、消防栓受損

閘閥絲桿的密封圈未得到有效的防護(hù)，長(zhǎng)期遭浸泡，顯現(xiàn)出明顯的銹跡；日常使用中，頻繁開關(guān)閘閥，摩擦程度劇烈，易損傷閘閥絲桿的完整性，可見閘閥處有漏水現(xiàn)象；此外，由于人為因素，地上式消防栓（安全結(jié)構(gòu)如圖1所示）受損，也將出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。

圖1 消防栓安裝結(jié)構(gòu)圖

5.接口方面的問題

管道接口數(shù)量繁多，而管道接口處強(qiáng)度偏薄弱，可能有漏水現(xiàn)象。從力學(xué)角度來看，接口處的應(yīng)力較為集中，接駁管段容易發(fā)生伸縮及不均勻沉降，此時(shí)將有明顯的應(yīng)力傳遞至接口處，致使接口的完整性受到影響，產(chǎn)生松動(dòng)、破裂。此外，接口填充通常采用膨脹水泥或石棉水泥，此時(shí)形成的接口往往有較大的剛性，對(duì)溫度較為敏感，在溫度發(fā)生改變后，由于收縮拉力的作用而導(dǎo)致水管斷裂；此外還有溫度應(yīng)力作用，其直接影響管道接口的穩(wěn)定性，使該部分松動(dòng)。施工中，油麻填塞不夠均勻，受氣溫變化及溫度應(yīng)力作用，會(huì)影響接口穩(wěn)定性，可致使其膨脹、收縮，由此也出現(xiàn)接口滲漏問題。

6.其它原因

（1）日常使用過程中，供水系統(tǒng)局部管道呈高壓運(yùn)行狀態(tài)，迫使管網(wǎng)爆裂，且此現(xiàn)象在局部高點(diǎn)、轉(zhuǎn)彎等部位體現(xiàn)得尤為明顯。

（2）管材的質(zhì)量存在差異，各段管道的使用狀態(tài)有所區(qū)別，可能會(huì)因管材質(zhì)量問題而導(dǎo)致局部漏水。

（3）供水管道施工期間，員工并未按照規(guī)范完成管道接口處理、回填等相關(guān)工作，導(dǎo)致管道易受到損傷。以回填為例，部分情況下管道的埋深不足，且隨著城市建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn)，道路建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大，迫使原本處于綠化帶下的供水管道變更至車道下，車輛荷載對(duì)管道的作用力增強(qiáng)，易引起管道的下沉和側(cè)向位移，此時(shí)管道受到?jīng)_擊增多，有爆管的可能。

不僅如此，運(yùn)行管理水平偏低也是漏損關(guān)鍵的原因，主要體現(xiàn)在3個(gè)方面：

巡查人員的態(tài)度不端正、業(yè)務(wù)水平偏低，難以從源頭上發(fā)現(xiàn)問題，通常是在出現(xiàn)明顯的管道漏水問題后再組織搶修工作，而此時(shí)管道漏水已經(jīng)造成較大規(guī)模的不良影響。

工程技術(shù)資料不完善，施工單位向供水企業(yè)提交的資料缺乏全面性、準(zhǔn)確性，不利于供水企業(yè)后續(xù)管理工作的順利開展，明顯加大管理難度，因此容易由于管理不到位而發(fā)生管道漏水現(xiàn)象。

隨著行業(yè)的發(fā)展，給水供水管網(wǎng)領(lǐng)域的管理水平在逐步提高，相繼衍生出大量的管理技術(shù)，但并未將其合理應(yīng)用到位，例如壓力監(jiān)控系統(tǒng)（平臺(tái)示意圖如圖2所示）、獨(dú)立計(jì)量區(qū)域管理（DMA）等的應(yīng)用價(jià)值未得到有效的發(fā)揮。

圖2 SCA-DA平臺(tái)示意圖

三、給供水管網(wǎng)漏水的應(yīng)對(duì)策略

1.控制供水管網(wǎng)漏水的措施

立足于現(xiàn)狀，提出如下2項(xiàng)控制供水管網(wǎng)漏水的措施：

（1）合理選擇管材。以行業(yè)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，選取性能可靠、耐久穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)管材，切實(shí)提高供水管網(wǎng)的質(zhì)量。現(xiàn)階段，球墨鑄鐵管是較為主流的管材，其兼具高強(qiáng)度、抗腐蝕、抗老化等多重性能優(yōu)勢(shì)，使用壽命超50年，在提供持續(xù)性的供水服務(wù)的同時(shí)還可提高經(jīng)濟(jì)效益；配套的是柔性質(zhì)膠圈接口，有利于應(yīng)力的釋放。如若有要求減少供水管網(wǎng)領(lǐng)域金屬消耗量，可采用PPR、PE等管材，此類管材具有質(zhì)地輕、耐壓強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)等多重優(yōu)勢(shì)，可以滿足供水工程在質(zhì)量、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效等方面的要求。

（2）妥善應(yīng)用柔性接口。以往的剛性接口缺乏足夠的穩(wěn)定性，容易出現(xiàn)開裂、斷裂現(xiàn)象，且在氣溫顯著變化時(shí)體現(xiàn)得更為明顯，此時(shí)接口的熱脹冷縮現(xiàn)象明顯。在采用柔性接口后，可有效規(guī)避剛性接口所存在的種種問題。接口的質(zhì)量可靠性增加，漏水概率自然降低。

2.合理確定管網(wǎng)漏水控制目標(biāo)

城市供水管網(wǎng)基本漏損率不應(yīng)超過10%，雖然此目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)難度較大，但若注重方法，從優(yōu)化設(shè)計(jì)、強(qiáng)化管理等方面著手，將能有效實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。

3.供水管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)是工程全流程中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，其能夠給工程各項(xiàng)工作的開展提供重要的引導(dǎo)。合理的設(shè)計(jì)，能夠從源頭上規(guī)避問題。于城市管網(wǎng)工程而言，在設(shè)計(jì)階段合理設(shè)定工作壓力參數(shù)，能夠有效優(yōu)化用水狀態(tài)，避免管道高壓運(yùn)行。此外，諸如管道的流速、流量等參數(shù)擬合合理，控制有效，可以避免因壓力異常波動(dòng)而導(dǎo)致的管網(wǎng)受損乃至漏水問題。合理設(shè)定供水壓力，可顯著降低漏水率。

在降低管網(wǎng)壓力時(shí)，需要根據(jù)供水系統(tǒng)的實(shí)際特點(diǎn)而定，采取針對(duì)性的處理方法：

（1）供水系統(tǒng)的供水壓力長(zhǎng)期偏高時(shí)，應(yīng)降低水泵揚(yáng)程的方法，此時(shí)一方面可減輕供水系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，另一方面則有利于減少電力資源的消耗。

（2）對(duì)于長(zhǎng)距離或高差較大的供水系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)局部加壓泵站，此外也可根據(jù)供水系統(tǒng)的實(shí)際規(guī)模實(shí)施分區(qū)供水的方案，以此來降低供水系統(tǒng)的壓力。

（3）供水系統(tǒng)的供水量波動(dòng)較為明顯時(shí)，推薦采用變頻調(diào)速水泵，借此裝置靈活控制水壓。

（4）針對(duì)敷設(shè)在低洼地區(qū)的管網(wǎng)，其水壓力相對(duì)較高，可以采用自力式壓力控制閥，用于維持出水壓力的穩(wěn)定性。

4.加強(qiáng)管道施工質(zhì)量控制

供水管道普遍為隱蔽工程，相應(yīng)地對(duì)施工質(zhì)量要有更高的要求。實(shí)施過程中應(yīng)由設(shè)計(jì)、施工、建設(shè)單位共同參與其中，以客觀的態(tài)度對(duì)待，以科學(xué)的方法檢測(cè)，準(zhǔn)確判斷工程質(zhì)量，針對(duì)其中的缺陷及問題，予以有效的處理。具體可采取以下措施，有效保證管道施工質(zhì)量：

（1）從源頭上加強(qiáng)質(zhì)量防控，即檢查施工材料，任何不達(dá)標(biāo)的材料均不允許被投入使用；依據(jù)工程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，妥善完成搬運(yùn)、存放等相關(guān)操作，避免材料受損；管道敷設(shè)前，詳細(xì)檢查管材，判斷是否存在外觀質(zhì)量缺陷，若確實(shí)有不足之處，不可投入使用。

（2）組織管道試壓，確保實(shí)測(cè)結(jié)果滿足要求。

（3）以工程施工情況為準(zhǔn)，繪制管道施工竣工圖，同時(shí)注重對(duì)資料的歸檔、備案。

（4）密切關(guān)注各區(qū)域、各分段的隱蔽工程，依據(jù)規(guī)范做好驗(yàn)收和交接工作。

（5）供水管道使用時(shí)間較長(zhǎng)，而城市現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、水文條件特殊，有管道腐蝕現(xiàn)象，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求采取防腐措施，做好管道防護(hù)。

5.多途徑提高供水管網(wǎng)管理水平

有效提高供水管網(wǎng)的管理水平，應(yīng)從如下方面著手：

（1）持續(xù)完善日常運(yùn)營(yíng)管理，確保供水的水量、水壓在合理的運(yùn)行范圍內(nèi)。一方面，保證供水水量、水壓的充足性，以免因水量或水壓偏低而導(dǎo)致管網(wǎng)內(nèi)形成強(qiáng)烈的負(fù)壓；另一方面，不可過度增加水量、水壓，否則會(huì)因爆管、停水而產(chǎn)生水錘現(xiàn)象。換言之，水量、水壓均要適中。

（2）持續(xù)完善供水管網(wǎng)竣工檔案，諸如管網(wǎng)走向、管材、節(jié)點(diǎn)位置等相關(guān)信息均要得到完整的記錄。在循序漸進(jìn)之下，建立完善的供水管網(wǎng)竣工檔案，管網(wǎng)查漏、搶修等工作的開展提供重要的參考，并有利于后續(xù)運(yùn)行管理工作的高效開展。

（3）注重?fù)屝揸?duì)伍的建設(shè)。遵循預(yù)防為主的基本原則，盡可能在源頭上消除隱患，防患于未然；若出現(xiàn)突發(fā)事故，及時(shí)啟用應(yīng)急預(yù)案，由搶修隊(duì)伍高效處理，將不良影響降至最低。此外，需要注重?fù)屝揸?duì)伍的人才培養(yǎng)，打造一支高素質(zhì)的搶修隊(duì)伍。

（4）有效提高檢漏水平。檢漏所涵蓋的細(xì)節(jié)較多，具有系統(tǒng)性，因此需要由專員以全局化的理念開展檢漏工作。管網(wǎng)漏水的隱蔽性較強(qiáng)，易因處理不及時(shí)而造成嚴(yán)重的不良影響，因此需要有效提高檢漏水平，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)滲漏部位，采取針對(duì)性的處理措施。在提高檢漏水平的實(shí)現(xiàn)路徑中，需要注重檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用、人才隊(duì)伍的建設(shè)、責(zé)任的劃分等多個(gè)方面，在軟硬件協(xié)同之下，切實(shí)提高管網(wǎng)檢漏水平。

（5）積極構(gòu)建適用于供水管網(wǎng)的獨(dú)立計(jì)量區(qū)域（DMA）。以城市供水管網(wǎng)的實(shí)際規(guī)模為準(zhǔn)，基于科學(xué)的方法將其劃分為多個(gè)獨(dú)立的計(jì)量區(qū)域，富有針對(duì)性地管理各計(jì)量區(qū)域，掌握其管網(wǎng)漏耗水平，協(xié)同開展日常檢漏工作，以便及時(shí)鎖定漏水的管網(wǎng)，根據(jù)掌握的實(shí)際情況采取修復(fù)措施，使管網(wǎng)盡快恢復(fù)正常使用狀態(tài)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，給水管網(wǎng)漏水是管網(wǎng)工程中較為常見的問題，其會(huì)引發(fā)水資源浪費(fèi)、影響居民正常生產(chǎn)生活等問題。而管網(wǎng)漏損是一個(gè)系統(tǒng)性問題，在規(guī)避管網(wǎng)漏水時(shí)，需要從多角度切入，協(xié)同推進(jìn)。

經(jīng)過本文的分析，認(rèn)為合理組織規(guī)劃設(shè)計(jì)、加強(qiáng)對(duì)原材料質(zhì)量的控制、建立健全管網(wǎng)竣工檔案、強(qiáng)化人才隊(duì)伍的建設(shè)、合理應(yīng)用現(xiàn)代化管理技術(shù)至關(guān)重要。管網(wǎng)漏損的控制，需在各人員協(xié)同努力下，才能盡可能保證給水管網(wǎng)的正常高效運(yùn)行。