管網漏損是供水企業的一個重要(yào / yāo)考核指标,随着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)城市供水規模的擴大,管網漏損問題也日益突出。城市供水管網漏損控制要(yào / yāo)使規劃設計和運行(háng / xíng)管理由經驗型管理
向科學型管理進行(háng / xíng)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(yào / yāo)的基礎設施,對(duì)保證城市經濟的穩定發(fā/fà)展和人民生(shēng)活水平的提高有着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)舉足輕重的作用(yòng)。供水管網漏損率是反映供水企業管理水平的重要(yào / yāo)标志
之一,降低供水管網漏損率蘊藏着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)巨大的經濟效益,環境效益和社會(huì)效益。作爲一項強制性标準,《城市供水管網漏損控制及評定标準》(CJJ92-2002)中提出
城市供水管網的基本漏損率不應大于(yú)12%。但從有關的統計數據來看,我國城鎮供水管網系統中的漏損率通常爲15%-20%,其(qí)中,有相當一部分城市供水系統的
實際漏損率在20%以上。目前,國内供水企業普遍存在着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)管網漏損過(guò)大、産銷差率過(guò)高、維護費用(yòng)過(guò)重的問題,管網漏損問題能(néng)否得(dé / de / děi)到有效控制,已經逐漸成爲
制約供水企業發(fā/fà)展的一個“瓶頸”。
2、管網漏損的形式及控制分析
管網漏損一般分爲明漏及暗漏兩大類。根據上海某自(zì)來水公司2015年(nián)-2016年(nián)的管網委托檢漏漏損數據統計,其(qí)中老城區的管網漏損總數,明顯大于(yú)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。一般通過(guò)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(fā/fà)現上報,企業維修人員及時到場維修。據統計明漏多集中在口徑≤DN150的小口徑管道和表閥箱内,尤其(qí)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(ér)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(huì)發(fā/fà)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(yào / yāo)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(yòng)聽漏棒、電子聽漏儀等設備定期進行(háng / xíng)區域檢測。根據上海某自(zì)來水公司2015
年(nián)暗漏普查情況,全年(nián)暗漏檢出數4393個,其(qí)中街坊漏點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(yào / yāo)問題
一是由于(yú)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(néng)形成及時、高效、針對(duì)性強的管網檢漏計劃。
二是由于(yú)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(fā/fà)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(guò)多,使管網連接複雜,管網實際漏失水量難以計量和分割,不易分析其(qí)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(zhe/zhuó/zhāo/zháo)二次供水改造工作的大力推進,小區泵房、水箱、水池、樓宇管道等供水設備也納入了上水公司的管理,進一步提高了漏損控制的難度和要(yào / yāo)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項系統工程,規劃設計是前提,制度管理是基礎,主動發(fā/fà)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(yào / yāo)結合企業未來發(fā/fà)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(háng / xíng)分區計量管理、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(háng / xíng)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,是管網系統的第一道關卡,設計人員應深入實際,調查資料,保證管道工程設計工作系統化、标準化、科學化。對(duì)于(yú)區域供水規劃,首先
要(yào / yāo)通過(guò)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(yòng)水量的分布,壓力、及流速等情況,
綜合考量:(1)針對(duì)管徑及流量較大的管道,應在相應水源流入及流出位置安裝流量儀,計量區域用(yòng)水量。(2)根據水流方向和現場地理情況,适當分割環狀管
網、加裝閥門,以方便用(yòng)水量的計量和漏損區域的發(fā/fà)現、分割。(3)對(duì)于(yú)流速過(guò)低的管道,在符合消防需求的基礎上考慮縮小管徑。
城市供水管網是複雜多變的大規模網絡系統。爲了方便規劃設計,運行(háng / xíng)管理,将供水管網中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(guò)将節點和管段賦予各類屬性,進行(háng / xíng)水力計算、圖論、數學分析等操作,爲供水企業搭建了虛拟運行(háng / xíng)平台,能(néng)幫
助設計人員熟悉管網整體運行(háng / xíng)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(háng / xíng)分區計量管理
分區計量管理就(jiù)是通過(guò)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成若幹較小的封閉供水區塊,邊界的計量設備可(kě)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(guò)統計和分析,能(néng)夠直觀地了解該供水區塊的供水量、管網運行(háng / xíng)狀況、用(yòng)戶用(yòng)水習
慣,并采取針對(duì)性的管網管理措施,從而(ér)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(tiān)候不間斷的供水服務。
一般來說,DMA的設計有以下(xià)幾點考量:(1)DMA的大小;(2)爲隔離DMA而(ér)必須關閉的閥門數量;(3)用(yòng)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(yòng)清楚可(kě)見的地形特征作爲DMA的邊界,以降低安裝和管理成本,如(rú)河流,排水渠、鐵路、公路等。建立
DMA之後(hòu),必須建立對(duì)管網反饋數據統計分析、發(fā/fà)現問題的長效機制,并視具體情況實施措施,如(rú)對(duì)産銷差高的DMA小區加強巡檢和檢漏、對(duì)邊界管網進行(háng / xíng)物探
驗證DMA的封閉性、甚至在原DMA區域内再建立二級DMA子系統,縮小檢測範圍等。
從理論上來說,最理想的DMA分區就(jiù)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,在大中型城市中這幾乎是不
可(kě)能(néng)實現的,因此在實際操作時,一般都是在管網結構相對(duì)直觀、管齡長、管材差、進水管在兩路以下(xià)的小區内建立DMA,通過(guò)對(duì)進水管夜間(淩晨0點至5點)
流量的監控,分析小區用(yòng)水和管網健康狀況,一般來說,一個人口穩定的小區,24小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/小時以内,一
旦監控發(fā/fà)現流量曲線突變應立即分析原因,采取應對(duì)措施。
3.3 制定管網巡檢及檢漏方案
定期進行(háng / xíng)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(kě)以将管網漏點确定在一個很小的範圍,但最終對(duì)漏點的定位仍然需要(yào / yāo)管
網巡檢和檢漏。通過(guò)定期、持續的管網巡檢,可(kě)以及時發(fā/fà)現道路、小區内的明漏;通過(guò)對(duì)市政工程周邊區域、動拆遷基地等管線易損區域進行(háng / xíng)重點、高密度的巡
檢,可(kě)以有效保證漏損管線及時修複;通過(guò)對(duì)DMA和PMA的數據分析,可(kě)以确定某片疑似有漏損的管網,縮小檢漏範圍。
檢漏技術也在不斷更新換代,目前在傳統人工聽音棒的基礎上,已大量運用(yòng)回聲測量儀、噪聲放大儀、聲波探測球等現代化儀器,通過(guò)對(duì)反饋數據定性定量的分
析,将人爲不确定因素的影響降低到最小,從而(ér)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(duì)城市舊管網進行(háng / xíng)改造翻新,科學設計、嚴格選材,精心施工,并優先改造白鐵、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(nián)的漏點中提取1000個樣本進行(háng / xíng)漏水點材質分布
的統計分析後(hòu)可(kě)以發(fā/fà)現,白鐵、灰口鑄鐵管漏點的百分比分别爲60%、16%。 因此,近期改造計劃可(kě)結合檢漏及夜間流量儀監測情況,着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)重對(duì)老城區中管網材
質差、漏損情況嚴重的管網進行(háng / xíng)改造。遠期可(kě)根據GIS系統運算分析,篩選出管齡較長,管材質量差,曆年(nián)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(nián)的管網滾動改造計劃。
河南雙方赢電子科技有限公司,專業的物聯網表應用(yòng)方案提供商,擁有一支多名博士、碩士組成的核心研發(fā/fà)團隊,率先将NB-IoT、LoRa遠傳技術、智能(néng)閥控技術應用(yòng)于(yú)水務、熱力、燃氣、農業、消防、環境領域,以“領航智能(néng)儀表 構建智慧城市”爲企業使命,立志成爲中國智能(néng)儀表行(háng / xíng)業領域中的領跑者,爲推動中國能(néng)源計量事(shì)業的發(fā/fà)展貢獻自(zì)己的力量!