摘要：在城市的发展中，处处离不开水资源的需求，城市自来水管网是城市生活、生产不可或缺的重要设施。当前我国城市自来水管网由于管道老化、技术有限、管理不善等原因而致使管网漏水现象比较普遍，这不仅影响了城市的正常供水，长久下去也是对水资源的一种极大浪费。因此必须要做好城市自来水管网漏损控制工作，有利于提高城市供水效率，有利于提高供水企业的经济效益与社会效益。
关键词：城市；自来水管网；漏损原因；控制措施
引言
我国当前水资源浪费现象严重，它已经深刻影响到国家经济的向前发展。为了最大程度限制水资源浪费，我国也在近年来大力推行自来水管网检漏技术，希望通过对给排水管道、自来水管线的严格控制来有效节约水资源，节约自来水管网管理成本。同时也希望创新自来水资源管理技术，为国家未来水资源发展奠定扎实技术基础。
1自来水管网的漏损特性分析
自来水管网存在漏洞在近年来我国各个城市地区已经屡见不鲜，其管网漏损会持续发生，导致漏失总水量伴随漏失时间的延续而不断增大。必须对其漏损点进行及时准确定位，并采取相应的修复技术措施。在我国，地下自来水管网漏损不易被人发现，严重时可持续数月甚至数年，所以说对城市地下自来水管网的漏损状况监控、发现与定位修复更加重要。
2城市自来水管网漏损原因
一是由于缺乏系统控制漏损的理论基础，多依赖被动报修、巡检、仪器听漏，检测周期长，效率较低，未能形成及时、高效、针对性强的管网检漏计划。
二是由于管道、设施不断老化，水压、供水量、水温也在随季节不停地变化，漏水现象不断重复发生，被称为二次漏失或漏水复原现象。
三是因强调供水安全，环状管存在过多，使管网连接复杂，管网实际漏失水量难以计量和分割，不易分析其形成原因，且管网内流速偏低，形成管网水质二次污染，并加快了管网腐蚀速度。
四是随着二次供水改造工作的大力推进，小区泵房、水箱、水池、楼宇管道等供水设备也纳入了上水公司的管理，进一步提高了漏损控制的难度和要求。
3自来水管网漏损的有效控制措施
3.1分区计量漏损监控
分区计量是把自来水管网分隔成一定数量的区域，对每一个区域进行泄漏监测，以便于检漏人员准确、及时地发现漏点。按照水源供水范围及供水压力，结合分区原则，对城市进行多级分区，层层控制。根据现场调查及自来水公司数据反馈，选择漏损最严重的2个区域作为本工程试点区域，进行管网漏损控制。进行计量监控。采用多功能电磁流量计，对各进出2个区域的所有管线的流量、压力、噪声等在线监测，应用夜间最小流量原理，快速判断漏损区域，将漏损点锁定在最小一级的区域内。锁定区域后，可采用渗漏预警系统逐街道排查，方便检修人员及时精确的定点抢修。小区域试点效果明显后，可实行多级分区计量监控，以实现供水企业持续、稳定地降低漏耗，确保供水安全。
3.2优化自来水管网规划设计
自来水管网的规划设计，是管网系统的第一道关卡，设计人员应深入实际，调查资料，保证管道工程设计工作系统化、标准化、科学化。对于区域供水规划，首先要通过GIS地理信息系统，查询已建道路管网的相关信息，以确定规划管网布置方案。根据管网模型的水力计算结果，了解用水量的分布，压力、及流速等情况，综合考量：（1）针对管径及流量较大的管道，应在相应水源流入及流出位置安装流量仪，计量区域用水量。（2）根据水流方向和现场地理情况，适当分割环状管网、加装阀门，以方便用水量的计量和漏损区域的发现、分割。（3）对于流速过低的管道，在符合消防需求的基础上考虑缩小管径。
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城市自来水管网是复杂多变的大规模网络系统。为了方便规划设计，运行管理，将自来水管网中的管段和节点简化和抽象为图形和数据的表达，在此基础上建立了自来水管网微观模型。InfoworksWS等模型软件，通过将节点和管段赋予各类属性，进行水力计算、图论、数学分析等操作，为供水企业搭建了虚拟运行平台，能帮助设计人员熟悉管网整体运行情况，辅助制定并验证管网更新和维护操作管理方法，为区域性的给水管网规划设计和更新的优先性评估提供科学依据。
3.3制定管网巡检及检漏方案
定期进行管网巡检和检漏是供水企业寻找管网漏损的最终措施，DMA和PMA等管理手段可以将管网漏点确定在一个很小的范围，但最终对漏点的定位仍然需要管网巡检和检漏。通过定期、持续的管网巡检，可以及时发现道路、小区内的明漏；通过对市政工程周边区域、动拆迁基地等管线易损区域进行重点、高密度的巡检，可以有效保证漏损管线及时修复；通过对DMA和PMA的数据分析，可以确定某片疑似有漏损的管网，缩小检漏范围。
检漏技术也在不断更新换代，目前在传统人工听音棒的基础上，已大量运用回声测量仪、噪声放大仪、声波探测球等现代化仪器，通过对反馈数据定性定量的分析，将人为不确定因素的影响降低到最小，从而更为精确的确定漏点。
3.4利用管网水力模型进行漏失检测
近些年建模工作者一直努力研究利用自来水管网水压力模型进行检测漏损，在06年的时候吴正易和他的同事提出在自来水管网水压力模型为基础校核检漏技术，此技术首先在英国的一个城市得到实际应用。在这个模型上，模型的参数优化技术是通过自然进化和基因遗传来实现，通过多次优化计算最终获得较好的模型参数。
实际生产运用该模型在自来水管网的漏损检测时，水企业通常会根据管路流量划分为不同类型，典型流量和调节流量。在管路上，由于一些外界因素某一位点会出现较大漏损，在水力模型上对该漏损点进行系数调整，这个漏损的位点需要调整的系数往往高于其他位点。评价管路部分位点用水量调整系数可以快速准确的找出存在较大漏点的地方，然后在管网图上显示出来。
这种方法对于自来水自来水管网模型精度要求高，在制作这种模型时，输入这种模型的数据要求精度高，在自来水管网上放置相应的监控点也特别有必要。
3.5确定管网更新改造计划
自来水管网的漏损率受到管材、管龄的直接影响，应持之以恒的对城市旧管网进行改造翻新，科学设计、严格选材，精心施工，并优先改造白铁、灰口铸铁管、PVC管、球态铸铁管等寿命短、易腐蚀、易断裂的管网，从源头上控制自来水管网漏损。从某市某供水公司2015年的漏点中提取1000个样本进行漏水点材质分布的统计分析后可以发现，白铁、灰口铸铁管漏点的百分比分别为60%、16%。因此，近期改造计划可结合检漏及夜间流量仪监测情况，着重对老城区中管网材质差、漏损情况严重的管网进行改造。远期可根据GIS系统运算分析，筛选出管龄较长，管材质量差，历年漏水情况较多的管道，结合市政道路改造或二次供水改造制定3-5年的管网滚动改造计划。
结语
降低城市自来水管网漏损率，保证供水安全对城市建设、人民生活、环境保护都有着十分重要的促进作用，减少管网的漏损率不仅要对城市老旧管道进行及时的检查、修补、更新，还要进一步优化计量设施，提高计量数据的准确度，也能加强供水企业的技术管理水平。如将这些漏水量重新利用，每天可解决部分人口的生活用水或灌溉绿地。对自来水管网的漏损率进行有效控制，有效加强了宁波市的城市节水管理工作，降低了供水企业的成本，提高了城市供水质量，保障了城市供水安全。
参考文献：
［1］陆韬，刘燕，李佳，董骁．我国自来水管网漏损现状及控制措施研究［J］．复旦学报(自然科学版)，2013(6)．
［2］王菲．城市自来水管网漏损控制技术研究［D］．太原：太原理工大学，2010．
论文作者:董腾晖
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/15
标签：管网论文; 自来水论文; 城市论文; 模型论文; 区域论文; 漏失论文; 管道论文; 《基层建设》2019年第21期论文;