城市供水系統是重要的基礎設施, 對保證城市經濟的穩定發展和人民生活水平的提高有著舉足輕重的作用。供水管網漏損率是反映供水企業管理水平的重要標志之一, 降低供水管網漏損率蘊藏著巨大的經濟效益、環境效益和社會效益。為此, 加強漏損控制已成為供水企業普遍關注的問題, 也構成了企業管理的重要內容之一。
作為一項強制性標準, 《城市供水管網漏損控制及評定標準》 (CJJ92-2002) 中提出城市供水管網的基本漏損率不應大于12%。但從有關的統計數據來看, 國內600余個城市供水管網的平均漏損率超過15%, 最高達70%以上;目前, 國內供水企業普遍存在著管網漏損過大、產銷差率過高、維護費用過重的問題, 管網漏損問題能否得到有效控制, 已經逐漸成為制約供水企業發展的一個“瓶頸”。從企業經營角度來看, 加強漏損控制是提高經營管理水平、降低供水成本、增加經濟效益的重要前提;從宏觀政策要求來看, 搞好漏損控制是確保城市供水安全的一個主題, 同時也是實現水資源保護和可持續利用的必要途徑?；谝陨蠁栴}, 本文主要從技術角度對管網漏損的成因及預防控制途徑進行了粗淺的分析, 以期與大家共同探討。
1 供水管網漏損的成因分析
造成供水管網漏損的原因有很多。不考慮城市消防等公益性用水未計量水量、水表計量誤差、抄收管理的制度缺陷及用戶人為干擾因素的影響, 管網漏損主要是由以下幾個方面造成的。
1.1 管材質量存在缺陷
近年來, 新型供水管道材料層出不窮, 并陸續得到了應用, 但限于城市供水的特殊性, 供水管網的更新改造只能分期分批推進, 不可能一步到位, 其中老舊管材仍占相當大的比例。此前應用較多的有水泥管、鑄鐵管和鍍鋅管, 這幾種管材自身都存在一定的性能缺陷, 即使未超過其使用壽命, 安裝使用不當同樣會帶來跑、冒、滴、漏等諸多問題。
(1) 水泥管:多用于管徑DN800以上的管線, 其自重較大, 接頭一般采用橡膠圈柔性接口。存在的隱患主要是如果基礎處理失當, 會因地面的不均勻沉降造成管道下沉、移位而漏水, 甚至因鋼筋抗拉強度降低而造成管身環向裂縫導致爆管;另外橡膠圈易老化變形, 水壓過高時也易沖出。
(2) 鑄鐵管:管徑通常在DN100-600之間, 有兩種連接方式, 即橡膠圈柔性接口、石棉水泥或膨脹水泥剛性接口, 后者實際應用較多, 在使用一定年限后接口易受氣候、地形變化而發生變形或破損。同時鑄鐵管特別是灰口鑄鐵管本身含磷、硫成份, 有熱脆性, 受拉應力影響, 一旦外力作用不均勻, 就可能導致環向、縱向斷裂, 造成漏水。
(3) 鍍鋅管:一般應用于DN50以下的小口徑管道, 采用套絲連接, 現在已禁止用作供水用途。其鍍層在運輸裝卸過程中易損傷, 如防腐處理不到位, 使用中極易氧化、銹蝕;另外接口套絲時鍍層受損, 很容易日久銹空, 特別是冷鍍管, 銹蝕程度更為嚴重, 易引發接口管箍斷裂及管壁銹蝕剝落造成漏水。
1.2 施工安裝質量不高
供水管網是地下隱蔽設施, 主要管線深埋于地下, 如果施工安裝時沒有嚴格按照設計及施工規范標準操作, 即使出現了質量問題, 短期內也不易暴露。安裝時比較常見的問題有三類。
(1) 不重視施工前的管材質檢。無論是砼管還是金屬管, 在進入施工場地前都經過了多次搬運和裝卸, 很容易受損 (如鑄鐵管在安裝施工前的損傷率可達5%~10%) 。但在實際安裝過程中, 施工人員很少對管節進行探傷篩選, 使得新鋪設或改造的管線也存在漏損隱患。
(2) 一些管線施工選址失當。主要表現在支管施工時, 易受窄小街巷的施工環境限制, 為降低作業難度因陋就簡, 將管道沿路邊溝渠鋪設, 這樣一方面管內壁受管道內余氯腐蝕會逐漸變薄, 管外壁又受到地面積水或地下污水的侵蝕, 易形成大面積的銹蝕層, 抗壓能力降低, 形成漏損;另一方面管線一旦發生暗漏, 漏水將直接進入溝渠, 難以及時發現?？梢哉f是圖一時之便, 留無窮之患。
(3) 施工規范標準執行不到位。受安裝及維修的工程管理體制以及施工人員技術素質的影響, 管道施工時大都未能嚴格按照設計及施工規范標準操作。比較典型的表現有:安裝前不檢查膠圈接口, 接口的承插部位沒有進行必要的打磨和清潔;接口插入深度不到位;管槽開挖深度不足及開挖時標高控制不一致, 基礎加固處理不到位, 回填土未夯實;管道彎頭、三通、變頭等部位未采用砼 (管道支墩) 加固等等。
1.3 規劃設計不夠完善
隨著城市用水量的快速增長和城市面積的逐步擴大, 相應地提高了對城市供水的要求, 同時也暴露出我們在管線規劃設計方面存在的一些普遍問題。
(1) 對城市發展的速度預測不夠, 加上受資金等客觀因素的制約, 管網的規劃設計缺少前瞻性。如很多原來形成的配水管線, 設計配置口徑時只考慮了當時的用水規模, 現在普遍偏小, 如增大供水壓力, 管道內的流速過高, 易產生水錘現象, 對管道造成破壞。
(2) 供水管道是有壓管道, 尤其是在長距離、大管徑或多起伏的管線中, 水流常處于氣水相間的狀態, 有時會形成分散的氣囊, 阻滯水流, 嚴重時還會因管道內壓力的急劇升降形成水錘, 造成爆管。而我們在管線設計時通常只考慮在地形峰點設置排氣閥, 有的甚至沒有設置排氣閥, 這樣就會造成通水不暢或誘發爆管。
(3) 對管線受環境溫度影響而產生的伸縮變量認識不夠, 特別是金屬管材。另外, 供水企業受自身客觀條件限制, 在向新建成區延伸管網時較少考慮形成環狀網的需要, 通常只是根據用水量的大小和用水點與供水主管的距離, 自某處主管向用水點作枝狀延伸, 待該處管網逐步擴展至其他主管位置后才作環狀連接。這樣既不利于保持延伸段管網的恒壓, 也在一定程度上降低了局部管網的運行安全性。
2 供水管網漏損控制措施
供水管網漏損控制是一項系統工程, 在實際操作中一般遵循“規劃設計是前提, 管理是基礎, 檢漏是關鍵, 管網改造是長期性根本措施”這一原則。要做的工作關系到方方面面, 結合近幾年我司的工作情況, 主要從以下幾個方面著手。
2.1 管材的選用
對于新敷設的給水管道工程和維修工程, 必須嚴格按國家規定執行, 從設計選材、接口形式都要精心研究, 探索采用新型材料。從目前來看, 球墨鑄鐵管是廣泛推廣的優質管材, 從其材質的特性上看, 有強度高、延伸率大、抗腐蝕、抗老化等優點, 使用壽命可達50年以上, 其接口采用柔性橡膠圈接口, 安裝方便, 應力釋放能力強。為了節約金屬消耗, 國家建設部等有關部門早已提出推廣使用新型管材, 如PPR、PE等管材, 該類型管材具有重量輕、運輸、安裝方便、造價?低、耐壓強度、流體阻力小、耐腐蝕性強, 不影響水質, 受到廣大用戶喜愛。
2.2 向柔性接口發展
過去采用的剛性接口, 在管道受壓后, 極易引起開裂、斷裂;特別是在氣溫變化較大時, 產生的熱脹冷縮現象后, 接口漏水尤為明顯。故采用柔性接口, 大力使用柔性接口的管材, 能減少這方面因素而造成的漏水。
2.3 加強施工質量管理
做好管道基礎處理工作。管道基礎一定要平整, 管道周圍不得有硬塊或尖狀物, 遇軟地基時要回填沙石分層夯實處理;支墩的后背必須緊靠原狀土, 若有空隙要用相同材料填實;管道回填土必須按管道施工及驗收規范要求選擇回填土級配、分層、對稱回填夯實, 密實度應達到管道施工及驗收規范要求。
嚴格原材料的驗收、檢查制度。管道在搬運、存放時要按要求執行。鋼管及鋼制件按規范嚴格進行內外防腐施工。嚴格按照施工圖和管道施工及驗收規范施工, 不可隨意變更設計。
做好管道試水試壓工作, 嚴格按管道施工及驗收規范進行, 認真做好管道施工竣工圖繪制, 及時歸檔備案, 方便管網維護維修和管理。
2.4 加強管網檢漏工作
檢漏的精力應放在供水管網中預期可能發生問題的部分, 主要包括: (1) 一個有大量漏水率及爆管率紀錄的區域; (2) 一個漏水及爆管可能導致最嚴重損失的區域; (3) 管網壓力相對較高的區域; (4) 主干管交錯的區域; (5) 管網供水能力遠大于設計能力的區域; (6) 管線布置較無規則的城中村。加強管網巡檢維護工作, 及時發現及時處理漏點。成立專業的檢漏部門, 配備先進的檢測設備 (如噪音記錄分析、相關儀等) , 充實相應的技術人員, 實行經濟責任制, 合理安排檢漏時間, 有效地開展檢漏工作。
2.5 加強持續的管網更新改造
管網更新改造是降低漏損的長遠性基本措施, 必須每年有計劃地投入大量管網改造資金。管網改造工作應該統籌考慮, 建議編制專項改造規劃。管網改造的目的應是提高水質、水壓和供水可靠性, 改善管網中不合理環節, 更換漏水頻率較高的管道, 特別是爆管率比較高的供水管道。管網改造過程中應重視新舊管割接、舊管報廢等工作。新管道建成投入使用后, 舊管應及時報廢, 避免造成極大的漏水隱患。
3 結語
供水管網的漏損不僅為供水企業造成了極大的經濟損失, 也造成了水資源浪費?？刂瞥鞘泄┧芫W漏損是個系統工程。從當前的現狀來看, 一是要求供水企業提高對管網漏損控制重要性的認識, 積極開展技術研究, 完善主動檢漏的措施和手段, 提高檢漏技術水平;二是要對城市管網進行合理規劃和科學管理, 加大對超期服役管網的更新改造力度, 逐步推廣應用新型環保材料;三是建立和完善城市管網的基礎數據 (如完善管網GIS、水力模型建設) , 逐步形成嚴格而完整的漏損控制程序, 加強管網管理力度、探漏力度;加強與各供水企業交流技術經驗, 才能提高公司管網的管理水平和技術, 盡力把供水管網漏損率減少到最小。
摘要：城市供水管網漏損控制是個系統工程, 必須在合理規劃和科學管理的基礎上, 采取必要的技術措施和管理手段進行綜合治理。供水管網是整個供水系統的主要組成部分, 管道、管件及其一些附屬設施都有發生漏水的可能, 引起管網漏損的原因主要體現在管材及配件質量;管道施工安裝質量;管道老化腐蝕;外力破壞等幾個方面。文章結合本人多年工程施工經驗對城市供水管網漏損控制措施進行探討分析。
關鍵詞：城市供水,管網,漏損,成因,控制