管網(wǎng)漏損是供水企業(yè)的一個重要考核指標(biāo),隨著城市供水規(guī)模的擴大,管網(wǎng)漏損問題也日益突出。城市供水管網(wǎng)漏損控制要使規(guī)劃設(shè)計和運行管理由經(jīng)驗型管理
向科學(xué)型管理進(jìn)行轉(zhuǎn)變,結(jié)合現(xiàn)代計算機信息技術(shù),提出有效控制管網(wǎng)漏損的措施。
1、供水管網(wǎng)漏損的現(xiàn)狀
城市供水系統(tǒng)是重要的基礎(chǔ)設(shè)施,對保證城市經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展和人民生活水平的提高有著舉足輕重的作用。供水管網(wǎng)漏損率是反映供水企業(yè)管理水平的重要標(biāo)志
之一,降低供水管網(wǎng)漏損率蘊藏著巨大的經(jīng)濟(jì)效益,環(huán)境效益和社會效益。作為一項強制性標(biāo)準(zhǔn),《城市供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ92-2002)中提出
城市供水管網(wǎng)的基本漏損率不應(yīng)大于12%。但從有關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,我國城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)系統(tǒng)中的漏損率通常為15%-20%,其中,有相當(dāng)一部分城市供水系統(tǒng)的
實際漏損率在20%以上。目前,國內(nèi)供水企業(yè)普遍存在著管網(wǎng)漏損過大、產(chǎn)銷差率過高、維護(hù)費用過重的問題,管網(wǎng)漏損問題能否得到有效控制,已經(jīng)逐漸成為
制約供水企業(yè)發(fā)展的一個“瓶頸”。
2、管網(wǎng)漏損的形式及控制分析
管網(wǎng)漏損一般分為明漏及暗漏兩大類。根據(jù)上海某自來水公司2015年-2016年的管網(wǎng)委托檢漏漏損數(shù)據(jù)統(tǒng)計,其中老城區(qū)的管網(wǎng)漏損總數(shù),明顯大于新建管網(wǎng)較
多區(qū)域的管網(wǎng)漏水總數(shù)。
2.1 明漏現(xiàn)狀及控制
明漏一般表現(xiàn)在管網(wǎng)附近地面冒出清水或者路面有下陷、下凹并出現(xiàn)積水等,水量損耗與報漏的及時率有直接的關(guān)系。一般通過專業(yè)人員定期巡視檢查,居民群
眾、單位企業(yè)或交通路政部門發(fā)現(xiàn)上報,企業(yè)維修人員及時到場維修。據(jù)統(tǒng)計明漏多集中在口徑≤DN150的小口徑管道和表閥箱內(nèi),尤其以套室表開關(guān)、水表接口漏水居多。
2.2 暗漏現(xiàn)狀及控制
暗漏是指管網(wǎng)漏水而在地面沒有任何顯示,漏出的水滲入地下或直接流人附近下水道,暗漏嚴(yán)重時會發(fā)生局部地區(qū)的水壓降低或造成市政設(shè)施的損壞。暗漏的隱
蔽性較強,要確定漏水點比較困難,更難精確統(tǒng)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(shè)備定期進(jìn)行區(qū)域檢測。根據(jù)上海某自來水公司2015
年暗漏普查情況,全年暗漏檢出數(shù)4393個,其中街坊漏點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(dāng)前存在的主要問題
一是由于缺乏系統(tǒng)控制漏損的理論基礎(chǔ),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(wǎng)檢漏計劃。
二是由于管道、設(shè)施不斷老化,水壓、供水量、水溫也在隨季節(jié)不停地變化,漏水現(xiàn)象不斷重復(fù)發(fā)生,被稱為二次漏失或漏水復(fù)原現(xiàn)象。
三是因強調(diào)供水安全,環(huán)狀管存在過多,使管網(wǎng)連接復(fù)雜,管網(wǎng)實際漏失水量難以計量和分割,不易分析其形成原因,且管網(wǎng)內(nèi)流速偏低,形成管網(wǎng)水質(zhì)二次污
染,并加快了管網(wǎng)腐蝕速度。
四是隨著二次供水改造工作的大力推進(jìn),小區(qū)泵房、水箱、水池、樓宇管道等供水設(shè)備也納入了上水公司的管理,進(jìn)一步提高了漏損控制的難度和要求。
3 供水管網(wǎng)漏損的有效控制措施
供水管網(wǎng)漏損控制是一項系統(tǒng)工程,規(guī)劃設(shè)計是前提,制度管理是基礎(chǔ),主動發(fā)現(xiàn)是重心,及時修復(fù)是關(guān)鍵,管網(wǎng)改造是長期性根本措施。城市供水管網(wǎng)漏損控
制要結(jié)合企業(yè)未來發(fā)展方向,引入科學(xué)的管理理念和技術(shù)手段,結(jié)合現(xiàn)代化的計算機信息技術(shù),優(yōu)化供水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計、實行分區(qū)計量管理、制定管網(wǎng)巡檢及檢
漏方案、確定管網(wǎng)更新改造計劃,是降低漏損率、提高供水效益,優(yōu)化管網(wǎng)運行的有效措施。
3.1 優(yōu)化供水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計
供水管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計,是管網(wǎng)系統(tǒng)的第一道關(guān)卡,設(shè)計人員應(yīng)深入實際,調(diào)查資料,保證管道工程設(shè)計工作系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化。對于區(qū)域供水規(guī)劃,首先
要通過GIS地理信息系統(tǒng),查詢已建道路管網(wǎng)的相關(guān)信息,以確定規(guī)劃管網(wǎng)布置方案。根據(jù)管網(wǎng)模型的水力計算結(jié)果,了解用水量的分布,壓力、及流速等情況,
綜合考量:(1)針對管徑及流量較大的管道,應(yīng)在相應(yīng)水源流入及流出位置安裝流量儀,計量區(qū)域用水量。(2)根據(jù)水流方向和現(xiàn)場地理情況,適當(dāng)分割環(huán)狀管
網(wǎng)、加裝閥門,以方便用水量的計量和漏損區(qū)域的發(fā)現(xiàn)、分割。(3)對于流速過低的管道,在符合消防需求的基礎(chǔ)上考慮縮小管徑。
城市供水管網(wǎng)是復(fù)雜多變的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。為了方便規(guī)劃設(shè)計,運行管理,將供水管網(wǎng)中的管段和節(jié)點簡化和抽象為圖形和數(shù)據(jù)的表達(dá),在此基礎(chǔ)上建立了供
水管網(wǎng)微觀模型。Infoworks WS等模型軟件,通過將節(jié)點和管段賦予各類屬性,進(jìn)行水力計算、圖論、數(shù)學(xué)分析等操作,為供水企業(yè)搭建了虛擬運行平臺,能幫
助設(shè)計人員熟悉管網(wǎng)整體運行情況,輔助制定并驗證管網(wǎng)更新和維護(hù)操作管理方法,為區(qū)域性的給水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計和更新的優(yōu)先性評估提供科學(xué)依據(jù)。
3.2 實行分區(qū)計量管理
分區(qū)計量管理就是通過在管網(wǎng)節(jié)點上加裝流量儀、水表等計量設(shè)備,將整體的供水管網(wǎng)系統(tǒng)人為劃分成若干較小的封閉供水區(qū)塊,邊界的計量設(shè)備可以實時的將
瞬時流量、流速、壓力等數(shù)據(jù)上傳管理平臺,以這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),供水企業(yè)通過統(tǒng)計和分析,能夠直觀地了解該供水區(qū)塊的供水量、管網(wǎng)運行狀況、用戶用水習(xí)
慣,并采取針對性的管網(wǎng)管理措施,從而更有效的降低管網(wǎng)漏損率;并更好地管理整個系統(tǒng)的壓力,為管網(wǎng)系統(tǒng)提供全天候不間斷的供水服務(wù)。
一般來說,DMA的設(shè)計有以下幾點考量:(1)DMA的大小;(2)為隔離DMA而必須關(guān)閉的閥門數(shù)量;(3)用來計量DMA流入和流出水量的流量儀(水表數(shù)
量);(4)DMA內(nèi)地面高程及壓力變化情況;(5)利用清楚可見的地形特征作為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之后,必須建立對管網(wǎng)反饋數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、發(fā)現(xiàn)問題的長效機制,并視具體情況實施措施,如對產(chǎn)銷差高的DMA小區(qū)加強巡檢和檢漏、對邊界管網(wǎng)進(jìn)行物探
驗證DMA的封閉性、甚至在原DMA區(qū)域內(nèi)再建立二級DMA子系統(tǒng),縮小檢測范圍等。
從理論上來說,最理想的DMA分區(qū)就是在整個供水管網(wǎng)內(nèi)建立起多層次、覆蓋率100%的若干DMA子系統(tǒng),但是受運營成本的限制,在大中型城市中這幾乎是不
可能實現(xiàn)的,因此在實際操作時,一般都是在管網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對直觀、管齡長、管材差、進(jìn)水管在兩路以下的小區(qū)內(nèi)建立DMA,通過對進(jìn)水管夜間(凌晨0點至5點)
流量的監(jiān)控,分析小區(qū)用水和管網(wǎng)健康狀況,一般來說,一個人口穩(wěn)定的小區(qū),24小時內(nèi)的供水曲線也是比較穩(wěn)定的,夜間流量也應(yīng)該在2立方米/小時以內(nèi),一
旦監(jiān)控發(fā)現(xiàn)流量曲線突變應(yīng)立即分析原因,采取應(yīng)對措施。
3.3 制定管網(wǎng)巡檢及檢漏方案
定期進(jìn)行管網(wǎng)巡檢和檢漏是供水企業(yè)尋找管網(wǎng)漏損的最終措施,DMA和PMA等管理手段可以將管網(wǎng)漏點確定在一個很小的范圍,但最終對漏點的定位仍然需要管
網(wǎng)巡檢和檢漏。通過定期、持續(xù)的管網(wǎng)巡檢,可以及時發(fā)現(xiàn)道路、小區(qū)內(nèi)的明漏;通過對市政工程周邊區(qū)域、動拆遷基地等管線易損區(qū)域進(jìn)行重點、高密度的巡
檢,可以有效保證漏損管線及時修復(fù);通過對DMA和PMA的數(shù)據(jù)分析,可以確定某片疑似有漏損的管網(wǎng),縮小檢漏范圍。
檢漏技術(shù)也在不斷更新?lián)Q代,目前在傳統(tǒng)人工聽音棒的基礎(chǔ)上,已大量運用回聲測量儀、噪聲放大儀、聲波探測球等現(xiàn)代化儀器,通過對反饋數(shù)據(jù)定性定量的分
析,將人為不確定因素的影響降低到最小,從而更為精確的確定漏點。
3.4 確定管網(wǎng)更新改造計劃
供水管網(wǎng)的漏損率受到管材、管齡的直接影響,應(yīng)持之以恒的對城市舊管網(wǎng)進(jìn)行改造翻新,科學(xué)設(shè)計、嚴(yán)格選材,精心施工,并優(yōu)先改造白鐵、灰口鑄鐵管、
PVC管、球態(tài)鑄鐵管等壽命短、易腐蝕、易斷裂的管網(wǎng),從源頭上控制供水管網(wǎng)漏損。從上海市某供水公司2015年的漏點中提取1000個樣本進(jìn)行漏水點材質(zhì)分布
的統(tǒng)計分析后可以發(fā)現(xiàn),白鐵、灰口鑄鐵管漏點的百分比分別為60%、16%。 因此,近期改造計劃可結(jié)合檢漏及夜間流量儀監(jiān)測情況,著重對老城區(qū)中管網(wǎng)材
質(zhì)差、漏損情況嚴(yán)重的管網(wǎng)進(jìn)行改造。遠(yuǎn)期可根據(jù)GIS系統(tǒng)運算分析,篩選出管齡較長,管材質(zhì)量差,歷年漏水情況較多的管道,結(jié)合市政道路改造或二次供水改
造制定3-5年的管網(wǎng)滾動改造計劃。
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