城市供水管网漏损的原因及对策分析

城市供水管网漏损的原因及对策分析

何洪国

肥城市水务集团有限公司    山东泰安  271600

摘要：新时代条件下，水务一体化发展水平的不断提高，对于性能可靠的供水管网具有较强的依赖性。在实践过程中，为了确保供水管网具有较好的应用情况，加强其使用功能的优化性，充分满足生产计划的顺利实施要求，应增强供水管网漏损的严格控制，鉴于此，本文对供水管网漏损的原因进行了分析，并提出切之可行的对策，旨在为更多的业内人士提供有价值的借鉴与参考。

关键词：供水管网；漏损；对策

前言：水资源是保障人民正常生活、社会经济发展的重要资源之一，而城镇供水管网漏损控制研究工作的开展，有助于减少管网漏水量，加强了水资源的节约和保护。同时，降低管网漏损也有助于减少供水管网运行风险，为水务一体化生产效益的增强提供支持。所以，应充分结合实践过程中形势变化和水务一体化的发展需求，高度重视供水管网漏损的控制，积极探究其中的控制措施并进行充分利用，推动供水管网在具体的应用中处在可控状态，科学控制其漏损。

1供水管网漏损控制的重要性

在进行供水管网的应用中，为了让其有关的漏损控制研究工作明确落实，可重视供水管网漏损研究的重要性。一般表现如下：其一，注重供水管网漏损控制的研究，有效减少供水管网应用问题的出现几率，为其保持较好的应用情况，延长供水管网在水务一体化生产实践过程中的使用寿命；其二，重视供水管网漏损的控制研究工作，可以加强供水管网在运行过程中性能的优化性，防止对城市供水产生影响，进而影响居民和生产正常用水，提升水资源的利用率和保障城市供水安全；其三，加强供水管网漏损控制研究，可以提高水务行业的生产效益，提升供水管网的运行管理水平。

2供水管网漏损现状

对于如今的具体情况来讲，漏损问题很是普遍存在的问题。充分结合我国某公益组织2017年的调查资料表明，全国的584个城市中，供水管网漏损总量大约达到了43亿㎡，平均漏损率为14.47%。以某市为例，在某个时间段中，直径在低于300毫米的供水管道出现漏损问题的次数大约到达了338次，直径超过700㎜的供水管道出现漏损问题的次数大约到达24次，300㎜到700㎜之间的供水管道漏损问题出现的次数高达49次数。由此表明，城市供水管网的漏损问题非常严重，应在日常工作增强相关工作的开展，降低漏损问题的出现率。

3供水管网漏损出现的原因

3.1管道材料质量问题

材料质量问题一般指的是供水管道的材料质量，在用水需求日益增长的条件下，传统的供水管道材料现已无法满足具体需求。传统供水管道的材料质量一般是镀锌管与灰口铸铁，在长时间的运行过程中，灰口铸铁供水管道存有非常严重的漏损问题。伴随球墨铸铁管道的应时而生，有效提高了供水管道的材料质量，漏损率不断减少。而钢管因很容易在外界环境的影响下发生腐蚀穿孔的问题，很容易产生漏损问题。除此之外，PE管道很容易发生老化问题，导致管网漏损问题频发。

供水管网陈旧老化,爆管事故频发,漏水严重。我国许多城市原有供水管网大多采用灰口铸铁管和普通钢管,由于使用年久,老化情况严重,管网暗漏及爆管跑水事故频发,同时增加了水的二次污染的机会。管道漏失的原因主要是管材漏失和管件漏失。钢筋混凝土管出现漏损现象往往存在于设计或者使用的过程中，在几种管材中，铸铁管质量参差不齐，壁厚不均，钢性接口宜在外部因素作用下开裂，或在施工过程中产生的裂纹加剧了铸铁管本身不适用于高压环境的弊端。此外，早期的铸铁管常采用硬性接口，这种形式的接口易松动引起漏损。因为供管网中的锌管较薄，在水力冲刷下消耗较快，保护作用有限，致使镀锌钢管发生电极反应，产生过早锈蚀，这些情况都会使管道发生漏水现象;塑料管道容易老化且遇热容易发生变形，拉伸强度及韧性较差，容易断裂。管件漏水现象主要是因为管件自身质量原因造成的。阀门的漏水现象是最普遍的，主要由于焊接缺陷、阀杆周围密封不严、连接不牢等，这些原因都将会引起不同程度的漏水。消防栓管道附件中发生漏水现象最多的是消防栓，由于锈蚀关闭不严引起的滴漏及外界施工破坏和撞击造成的断裂漏水等

3.2设计及施工过程中存在问题

给水管网在最初设计时仅对主要管道进行了水力计算，采用简化的计算方法，从而使水泵和管网的实际运行情况与设计参数不相符;同时由于附近的水文地质等资料不全面，导致施工过程中的变更较多，增大了管网的局部阻力系数都是引起漏失的原因。此外，在进入施工场地前，不管是钢筋混凝土管还是金属管都经过了数次搬运和装卸，很有可能受损。然而在实际安装时，施工人员只有极少数对管节进行探伤筛选，这就导致新铺设或改造的管线也存在漏损隐患。在施工过程中，由于管道安装不严格,所用材料质量把关不严,沟槽基础和土方回填不合格,而导致的管网漏损严重。如:沟槽处理不好,地基下沉,管体挪位造成承插口爆裂、胶圈变形脱落;管道防腐措施不当,特别是在施工困难、管道交错、穿过下水管等复杂地段安装的钢管,由于防腐不到位,造成管道腐蚀穿孔,漏水现象难以被检测到。这些设计及施工中存在的问题可以人为的避免，因此要合理规划好方向。

供水管道在输配水工程的运行中，管道材料的质量和供水管网的运行情况存在密切联系。在实际管网工程建设过程中，采用不合格管材的管道更容易产生管道漏水问题，导致供水管网漏损率增高，对城镇供水安全产生不良影响。同时，在管道施工过程中，由于管材或者施工技术水平等问题，造成管道基础不牢、管网底部土壤不实、硬度缺少均匀性，导致供水管网在运行过程中出现受压不均，并且接口位置的应力出现变化，使供水管网接口位置出现决裂问题，或是发生爆管现象，导致供水管网出现明显的漏损问题。

3.3温度变化和计量不准引发的问题

在发生温差相对较大的区域，温度是造成管道频繁发生损坏现象的主要原因，特别是在冬季易发生管网的损坏。发生这种情况的主要原因，是因为温变应力和冰冻荷载两方面共同作用而引起的，由于管道内的水温和管外土壤的温度随季节性变化，从而在管壁上产生了相应的轴向力，致使管道也随温度的变化而发生应变伸缩造成破损;当供水管网运行相当长的一端时间后，主体水中的氧化铁、碳酸盐、细菌及其其它微生物将会沉积在管壁上，在内壁上形成锈和沉积物。因此改变了水质，降低了供水的能力，也改变了管道的阻力系数;或者由于供水企业出厂计量不准确,而导致的计量偏差,加之部分用户水表质量不合格或年久失修,造成供、销水计量不准,影响管网漏损率的下降。此外，由于该区域土地用地功能的变化，导致了用水量也发生相应的改变，实际运行情况与设计参数不相符，发生供水事故而漏水。

在供水管网的运行过程中，很可能会因为温度变化带来的影响，使管网发生漏损问题，对供水效率造成影响。通常表现如下：其一，温度变化应力。供水管道的铺设是在一定温度下完成的，而管道外界温度一直处在不断的动态变化中，外界温度的变化，会让管道的弹性出现变化，从而产生温变应力。在供水管网长期使用过程中处在疲劳状态中，容易出现管道损坏问题。其二，冻荷载，若是气温低于0℃，土壤中的孔隙水会冻结并且体积出现变化，导致供水管网出现冻胀力，在加上力和温度之间呈现出正比的关联，致使供水点温差存有很大的差异性。在这种条件下，如果对供水管网进行二次加压或者补水操作，供水管道由于受到应力损坏作用，会出现严重的漏损问题。

4供水管网漏损的有效对策

4.1严把规划设计关口

给水管网的漏损控制是一个庞大的系统工程，若想有效地减少漏损现象，必须从设计、施工、运行管理等诸多方面综合考虑．在设计方面，主要从管道的选材、工作压力、埋深、接口形式、埋设位置及防腐等因素考虑。通过管网规划实施,合理调度供水,使供水的流量、压力在合理的经济范围内,既保证城市发展和人民生活的需要,又保证供水管网的合理、经济、安全运行。在管材选取方面，要考虑到城市近期与远期的发展及规划目标，所采用的管道材质应具有安全可靠性高，坚决淘汰灰口铸铁管和钢管,保证安全供水和防止水质二次污染,满足城市供水需要。合理设计管网可确保管网中各管段的水压、流速、流量等技术参数经常处于安全运行范围内，还可确保管网输水能力为最佳状态。最大程度降低管道持续高压及压力急剧变化对管道造成的损害。

管道设计的优化性是处理管道漏损问题的基本条件，其需要从两个方面开展：其一，全面调研已经建设完成的供水管网，针对其安全性与合理性进行深入分析，针对其中的危险隐患或者不合理的地方实施优化修正，在具体施工中优化调整管线，严禁其出现漏损问题。其二，对于没有建设的供水管网，应进行初步方案的设计，充分结合初步方案开展实地考察，详细标注存有的漏损威胁的地方，之后再改善优化方案。除此之外，对于已经在建的供水管网，需严格检测施工部分，还应优化设计没有施工的部分。

4.2加强管道的更换

因为材质问题是导致管道漏损的重要因素，有鉴于此，应全面更换材料质量存在问题的供水管道，使其充分满足日益增长的供水需求。其一，全面摸排城市供水管网，对于铺设年代久远且水压承受能力很低的管道实施积极更换。其二，对管道材料质量进行详细考察，及时更换容易出现漏损问题的管道，通过新材料管道的更替使得管网运行更加安全可靠。其三，及时更换存腐蚀情况严重的管道，防止管网问题出现扩散，威胁管网系统运行安全。

4.3温度变化影响的充分考虑，增强防腐处理

充分结合城镇供水管网漏损控制的要求，并充分考虑管道铺设及运行过程的温度变化影响，增强管道防腐处理，尽量避免因管道腐蚀问题给供水管网性能造成不良影响。可以开展以下几方面工作：第一，利用信息和网络技术，合理分析城镇供水管道运行中的内外温度变化，充分了解温变应力对于供水管道的影响，针对性的组织开展工作，促进供水管网处在较好的运行状态，为漏损控制的有效性提供保障。其二，因为供水管网铺设过程中不同区域的土壤性质存有很大的差异性，所以，应在管道埋设之前明确落实环境的分析工作，增强供水管道的防腐处理，选择防腐效果较强的供水管材并进行科学利用，推动供水管网运行过程中具备较好的防腐效果，有效积极处理漏损的问题。

4.4实践中的其他控制措施

在供水管网的漏损控制研究过程中，还应加强企业内部的团队建设和人员管理工作，并对积极检漏和相应设备进行及时更新。其一，要提高相关从业人员的积极主动意识，增强团队素质建设，在日常工作中及时发现并控制供水管道性能的影响因素，有效增强供水管网的漏损控制效果；其二，严格掌控供水管网及附属物的质量，严格把控施工的规范性，明确落实有效的维护与保养，推动供水管网积极安全稳定的运行；其三，增强供水管网故障检测技术的开发和先进设备的投入使用，争取做到积极检漏并提前研判可能发生的较大供水管道安全风险，做到防患于未然。

5非金属管网漏水分析与控制

5.1管网中的漏水点分布

通过近几年自身实践和与同行交流学习，认为当前管网漏水主要集中在：

（1）管网接口漏水。刚性接口漏水（一般为钢管或其他金属管）；柔性接口胶圈的密封作用损坏（一般为PVC大小头接口）；接口管体破裂（一般指PE等需热熔接头的非金属管材）。

（2）管体漏水。管体断裂或锈蚀穿孔（一般指金属管网中的铸铁管或钢管）；管体撕裂或硌裂（一般指非金属管材）。

（3）阀门漏水。阀门轴密封不严渗水；消防栓排气处关闭不严；冲洗阀关闭不严；通气阀失灵；预留阀或盲板不严。

（4）水表接点漏水。表前阀漏水或水表漏水。

5.2非金属管网的漏水点分布、原因解析与控制

经过漏水检测实践证明：

（1）漏水点分布概率：非金属管网PE管约80％左右漏失为接口漏水；约20％左右为漏失为管体漏水。

（2）漏水情形概率：露出地面的明漏点约占20--30％的概率；其中暗漏点约占70％以上。

（3）我公司上半年明漏点共计近30多处，其中一部分为人为施工破坏，金属管和非金属管约各占一半；检测暗漏点近30处，金属管占35％左右，非金属管占65％左右。多数的漏水点在地下为暗漏，由于我公司管网深度相比南方水司较深，所以管网漏水却露不出地面。地下介质结构硬物较多，PE管被扎裂概率增多。当前，夜晚漏水检测重心不应一味地针对老旧金属管网和少数的水泥等管网 ；还应立足当前实际，新敷设的非金属管网也要提高检测频率。由于当前非金属管网漏水频率低，声速慢，传导性较差；随着地下顶管机的推广使用，管网深度势必加深，无形之中加大了检测难度，这也是全国同行业中公认的难题，就现在的设备和技术还是有一定困难的，所以说，漏水检测工作任重而道远。

目前具体措施：

（1）应在管网改造中选用优质的管材，尽量把好材料质量关；

（2）在施工中科学设计的同时，把好焊接质量关，以及开挖和回填的土建质量。

管网埋在地下压力自然在区域内最高，并且压力不会绝对平衡，就在压力不均更替收缩中，加上PE管的柔韧特性，一旦有硬物很容易扎破，形成小孔，加之水压和水流瞬间切割线缘故，从而形成竖直撕裂。

（3）在管网中适当的位置设立阀门井和流量计，有助于及时发现漏水点、分析漏水点、缩小漏水点范围、精确定位漏水点、及时抢修漏水点。这也是防御和治理明漏与暗漏的最后一道关！

5.3具体实例

近期邮局十字路口主管网漏水点开始都没想到，漏上水的位置与真正漏水位置会隔条公路，相差100多米，最终是确定是地下穿线管的原因。三天两个中型漏点，全为管壁漏水，且漏点下方撕裂。漏水声音反被压制和覆盖，加之白天车辆等干扰难以检测，重要路段还要及时抢修，所以，只有在管网配套设施上下功夫。随着城区的不断扩大，我公司主管网势必越来越长，以后，各种疑难漏水情形情况还会很多。

总之，要想降低产销差率、减少管网漏失，必须分期分批对腐蚀老化管网进行改造；还应引进新技术、新设备加强测漏手段，培养乐于奉献、技术过硬的专业化检测、巡检队伍；加强消防用水、管网维护、抢修的管理；健全相应考核、奖惩的机制，从而使各个岗位更加积极主动，达到长期性降低漏失率的目的。

结语：

概而言之，为了让供水管网漏损有效控制，降低其漏损问题的出现率，有效拓展供水管网的使用寿命，并充分满足供水管网运行过程中性能的可靠性标准。在供水管网的运行条件下，应对漏损控制给予高度重视，且具有较强的适用性，全面增强供水管网的漏损控制。经年累月，供水管网在水务一体化中充分呈现显著作用。

参考文献：

[1]张强国.城市供水管网漏损问题及处理分析[J].产业科技创新,2020,2(10):17-18.

[2]黎国良.顺德供水管网漏损控制策略与实践[J].中国给水排水,2018,30(18):55-57.

[3]薛峰.城镇供水管网漏损控制及分区计量管理[J].节能,2018,37(12):102-104.

[4]黄民忠.浅谈市政供水管网漏损的对策[J].工程建设与设计,2019(12):60-61.

[5]李培红.市政供水管网漏损问题研究[J].科技经济导刊,2019,27(29):81.

[6]刘满苍,李晓琴,陈峥,李心桥.供水管网漏损现状分析和控制模型研究进展[J].水利发展研究,2019,19(10):64-66.