供水管道与漏损控制

　　　　　　　　　　　　　——漏水分析与降漏措施

何维华

　　摘要 本文从供销差率与漏失率的关系提出首先加强计量管理的必要性；本文就未计费用水以及管网漏水状况进行了归纳、分析；并对漏水原因、检漏方法及降漏措施提出了具体建议。
　　关键词：管道 检漏

　　供水管网遍及整个城市，涉及千家万户，它应该是封闭的、承压的，但由于管道年久失修或其它管线等施工的干扰，供水管网的漏水现象始终是存在的。以全国城市年售水量222.49亿m³计，一天漏失的水量就达1524万m³，比五座直辖市的供水量总和还多，相当于每秒漏失176.4m³的水，这是一项不可低估的水资源损失。在我们这么一个水资源相对紧缺的国家里，节省水资源尤为重要，作为供水行业的管理工作者，应不断地把降低管网漏水率作为检验管理水平的一项主要指标，促使企业管理工作的改进。

　　1. 供销差率与漏失率关系

　　一个大城市的供水管网要准确地检测出它的漏失率几乎是不可能的，无论是国内或国外，管网的漏失率始终是一个推测数。它是以供水企业的供销差率来反映管网的漏水状况的。
　　1.1 供销差率
　　供销差率=〔(供水量-销售水量)/供水量〕% 　　　　　　(1)
　　由于供水量仅统计几个水厂、水库加压站流量计等的数据，可以在任何时段都可获得较恰当的数值；销售水量是累计成千上万支水表的数据，这些水表是由抄表人员轮流进行抄录，不可能在同一时间汇集它们的数据。
　　因此，从理论上分析，在同一时段内供水量与销售水量的统计本身是不可能吻合的。但统计时段越长，彼此的差距越少。因而供销差率计算通常以月、年为单位。
　　1.2 漏失率
　　漏失率=(管网漏失水量/供水量)% 　　　　　　　　　　　(2)
　　若供销差率以年为单位，漏失率亦应如此才可比较。
　　式(2)可改为
　　漏失率=[(供水量-销售水量-未计费水量)/供水量]% 　　　(3)
　　1.3 单位管长漏水量
　　单位管长漏水量＝〔年漏水量／（配水管长×365×24）〕（m³／km.h） (4)
　　注：1. 配水管长为　输水管总长＋配水管网管总长＋水表前进水支管总长；
　　　　2. 单位管长漏水量可作为供水企业之间检漏水平的衡量指标。
　　1.4 数据分析
　　供销差率≠漏失率 　　　　　　　　　　　　　　　　　　(5)
　　式(5)是行业内部共识的一个不等式。
　　供销差率＞漏失率 　　　　　　　　　　　　　　　　　　(6)
　　式(6)在通常情况下是成立的，若计量失调不准，式(6)就可能不成立。
　　供销差率≤漏失率 　　　　　　　　　　　　　　　　　　(7)
　　管网漏水状况是客观存在的，管理严格些，漏失率应小些，但不可能为0 。而流量计、表数据抄录有误，供销差率可能为零或负值，因而式(7)有时亦是出现过。

　　2. 供销差率的剖解

　　2.1 供水量数据
　　供水量数据主要来自水厂出厂的流量计。
　　流量计类别较多，各自的精度不一，譬如：超声波流量计、插入式涡轮流量计，在管内水流速≤0.3m/s时就难以检测。插入式涡街流量计，在管道停止输水的条件下，相邻管道输水的震动波也可使其计数。
　　大口径流量计往往没严格检验，它的计量精度是人为调整的。按理，大口径流量计应委托有计量检验资格的单位定期校测，但多数单位是用清水池容积法自行检测，也有用计测精度较高一级的便携式超声波流量计送国家授权单位检验后，自行对各流量计校验，这些方法都存在一些问题。
　　由于水厂是供水企业的部门，水厂出厂流量计不是商品计费的依据，法定计量检验单位是不直接监督管理的。
　　由此可见，水厂出厂水流量计的误差，随意性较大。
　　2.2 售水量的数据
　　水表是售水量的检测仪表，它严格地接收法定计量检验单位的监督管理，水表安装前应取得检验合格证，水表连续运行到法定周期，强制性的更换，这些有利于计量的合理性，但水表管理上也出现了诸多具体问题，影响售水量检测的准确度。
　　水表不能随运行负荷进行及时调换。这一问题主要发生在大口径水表上，一些企业设置水表是根据设计规模选用的，后来企业的更换、规模的扩大或压缩，水表一般不及时调换。因为水表安装时，按口径需要，缴纳了增容费的，若水表改大就必须补缴增容费；水表改小，企业又感不合算。这样，大水表走小流量，计量误差加大，一般计量减小；若水表超负荷运行，首先是计量大幅度偏慢，直至无法计量而估水。
　　不少企业设有二次加压系统，自来水经水表流入水池，若阀门开启过小，水表基本不转或偏慢计量；若阀门全开，迅速把水池装满，则水表将在特大流量下运行，水表极易部件磨损，计度偏慢，乃至不计度而引起估水。
　　2.3 综合评价
　　尽管供销差率是计测数据的统计结果，但因以上种种原因，它的准确性是不高的，能达到±3%的精度是难的。有时居然出现“负值”，也就是销售的水量大于供出的水量。这说明加强漏损控制，首先要加强计量管理，提高供销差率的实际精度是前提。
　　由于供销差率间接反映了管网漏失率的程度，有些企业为降低供销差率，将部分未计费水量纳入计算，笔者认为是欠妥的，不如将估计的未计费用水量平行统计更为客观。

　　3.未计费用水量

　　未计费用水量和管网漏水量是供销差水量的两个组成内容，未计费用水量一般包括以下几个方面：
　　3.1 消防耗水
　　一旦发生火灾时，相近消火栓敞开供水，这包括扑火用水及现场流失的水，耗水量是巨大的，谁也没记载它的耗水数量，但是在欧洲有的国家消火栓上是有特种水表来计量的。
　　有些城市消火栓在平时亦是绿化用水、洒水车灌水，送水车灌水以及“洗车游击队”的取水水源，因此强化对消火栓的管理是必要的。
　　3.2 增、改管道用水
　　供水管网逐年要敷设新管道、改造旧管道，发展新用水户，这些均要耗用大量的水。归纳起来包括以下几个方面：
　　管道灌水试压；管道并网时，原管道停水放空的耗水；管道冲洗用水。
　　3.3 管网维护耗水
　　管网运行过程中，应定期进行以下方面的排水：
　　管网中较长树枝管末端的排水；管网中冲洗排水阀定期向河床排水；管网中消火栓定时排水；管网中通气阀维护时的排水；管网中老用户销户拆管、旧管拆除时的放空排水。
　　3.4 管道抢爆耗水
　　管道爆管过程的耗水；管道抢修前放空排水；抢修后管道灌水、冲排耗水。
　　3.5 其它耗水
　　公共饮水、洗手台的用水；未安水表的公厕无偿用水；因赔偿引起的向农民的免费供水。

　　4. 管网漏水

　　一个大城市的供水管网覆盖整个城市大街小巷，管道总长度少的有数百公里，多达数千公里，它经历了数十年管道增、改变迁，管网的漏水是客观存在的事实。管网漏水通常表现在以下几个方面：
　　4.1 管体漏水
　　管体断裂；管体锈蚀穿孔；管体爆破。
　　4.2 管接口漏水
　　刚性接口渗漏；柔性接口胶圈的密封作用损坏；接口管体破裂。
　　4.3 阀门的漏水
　　阀门轴杆密封填料处漏水；消火栓关闭不严；冲洗排水阀关闭不严；通气阀失灵串水；预留阀门关闭不严。
　　4.4 水表节点漏水
　　表前阀门轴杆密封填料处漏水；水表漏水。
　　4.5 水箱溢流
　　水表前水箱浮球失灵；水箱本身漏水。

　　5 漏水原因分析

　　5.1 管道设计及选材不当
　　管道埋设过深、过浅没有严格的结构计算及相应措施；管材工压选用偏低；选用了易爆管材；大口径管道上通气阀选型、分布不当；阀门选用不当；管道对温度变化考虑不周；管道支礅、阀井设计欠妥。
　　5.2 管道施工质量差
　　钢管等防腐处理不好；管道基础处理不当；管道安装中接口坑处理不当；管道胸腔等回填质量不符合要求；管道中的通气阀门未安装在最高点；阀门密封面受到损坏；管道试压检验不严或未过关；管道支礅、阀井砌筑不当。
　　5.3 其它工程的干扰
　　埋管地段道路的改扩影响；后期平行施工的雨污水等管道扰动了水管基础；后期立交施工的雨污水等管道，未作好相应的保护措施；其它管、渠渗漏的影响。
　　5.4 特殊原因
　　不可抗拒的自然灾害；难以预料的人为损坏。

　　6. 检漏方法

　　6.1 熟悉、分析管网现状资料
　　管网现状分布图；管网中各类管材、易爆管段状况；管网中水压变化关系图；管网中阀门分布状况；近年城市街道、其它管线施工关系状况。
　　6.2 普查可疑点
　　地面特征；水压偏低区域；雨、污水管道内水流状况。
　　6.3管网分片、分段测漏(健康普查)
　　(1) 小区进水管临时安装测漏水表，检测漏水量
　　小区进水管若是两路，在深夜将两路进水总阀门关闭；
　　用高压塑料管从小区外消火栓接通小区内的消火栓，并安装一DN50水表；
　　关闭各幢楼房单元进水阀；
　　将所测漏水流量(q₁)与小区各种口径管道汇总长度计算出的允许漏水量(q₂)比较，若 q₁ ≤q₂则小区可免检漏普查。
　　实例：

　　1.普查小区用户进水管，查进水阀门是否关闭严密，现查有a、b、c三个进水阀关闭不严。
　　2.小区两进水阀之内，管线长度普查，统计现DN200铸铁管250m、DN100铸铁管100m、DN50 白铁管50m。
　　3.从给水排水管道工程施工及验收规范 GB50268-97NO83上推荐的允许渗水量计算公式及表，查得允许渗水量：DN200管为1.4l/min.km；DN100管为0.7l/min.km；DN50管为0.35l /min.km。计算该小区管道允许漏水量为q₂=0.00044m³/min。
　　4.深夜关闭小区两进水阀门及所有用户进水阀门，从小区外消火栓用高压塑料管与小区消火栓连通，并靠小区消火栓侧安DN50水表。
　　5.观测DN50水表流量q₀；a、b、c三个用户水表流量 q_a、q_b、q_c。
　　6.小区实测漏水量为q₁ = q₀ -q_a -q_b -q_c 。
　　7.若q₁ ≥q₂，则小区应开展检漏普查。
　　(2)街区分段临时安装测漏水表，检测漏水量
　　深夜关闭街道两端主阀门及小巷支阀门、街道内各用户水表前阀门；
　　从邻近街道的消火栓接高压水管至本街道的消火栓上，串接DN50水表，检测漏水流量，如同上法判别该街区主管是否需要进行检漏普查。
　　6.4 小范围普查
　　通常按6.3所确定需要普查的小范围内，一般先用听漏仪器沿管线检漏，修复后亦应重新测漏，直至达到q₁≤q₂的要求。
　　6.5 多方法会诊
　　通常是漏水点判别有难或多次反复还不符合要求时，用相关仪、听漏仪等检漏手段进行会诊 。

　　7. 降低管网漏失率的具体措施

　　7.1 耗水均应计量
　　7.1.1 强化水表的计量管理
　　水表校验后投入使用；用水量改变，水表规格及时调整；经水表的水直接注入水池时，表前应有调流部件，确保流量在水表额定流量的范围内；抄表到位，考核估抄率；水表严格执行周检管理。
　　7.1.2 改进流量计的计量管理
　　流量计应纳入计量监督部门或行政主管部门的监管；管道流速要与流量计性能相适应,否则调整；流量计校验合格后投入使用；流量计严格执行周检管理。
　　7.1.3 现不计费的用水管理
　　所有消火栓不允许擅自取水； 消防车向贮水箱注水端安装水表计量；从消火栓直接用水带取水灭火时,水带前端装水表计量； 洒水车、送水车类同消防车装表计量；消火栓周期排水时,在排水水带上装表计量；
　　新建或维修后的管道注水时,按下式计算水量：
　　 　　　　　　　　　　　(8)

　　式中: Q— 管道内注入的总水量（m³)；
　　　　　D_i—第 i段管道的内径(m)；
　　　　　L_i--第i 段管道的长度(m)；
　　　　　n---该管道共分的管段数。
　　注:对于维修的管道,注入水量至少应2Q。
　　对于通过冲排阀门向河渠排出的水量,当阀门全开时按下式计算排水量:
　　　　　　　　　　　　（9）
　　式中: Q --排水阀门排出的总水量 (m³) ；
　　　　　T --开启排水阀门排水的小时数；
　　　　　D --排水阀门的口径(m) ；
　　　　　H --排水阀门前管道的水头值(m)。
　　注:该算式是按管孔出流公式推算而得。
　　由此可见，现不计费的用水，原则上均应装表计量，这不是一种繁锁，而是对水资源的珍惜。实在无法计量时，也应按算式计算用水量。不计费用水，一旦准确计量后，为下一步加强核 算管理提供了依据。原则上应向不同的对象收取相应的水费，就是消防用水等，也应从城市管理维护费中开支。
　　管道爆破损失的水量，它本身就是漏失水量的一部分，不应估算为不计费水量。
　　7.2 冲洗排水阀、消火栓、通气阀的防漏措施
　　冲洗排水阀、消火栓、通气阀经常启闭，容易漏水，而这种长时间漏水，累计量是相当可观的。由于是从主管上直接接出不宜停水维修，故在阀前应增设软密封闸阀或蝶阀。
　　7.3 制定管网更新改造规划
　　(1) 目标
　　确保管网的安全运行；改善管网水质；适当提高管网水压，尽量使城区多数楼层的居民免用屋顶水箱；降低管网漏水率；引导管网实施分块核算、有序管理。
　　(2) 实施原则
　　先易后难，先大后小，先严重后一般。
　　“先严重后一般”系指严重影响输水水质的管段、严重影响输配水的瓶颈管段、严重影响管网连续供水的易爆管段、严重漏水的管段提前安排；
　　“先大后小”系指经济效益、社会效益影响较大的管段优先安排；
　　“先易后难”系指有资金来源的、投资少的、费时少的、容易见效的先办。
　　(3)规划要点
　　评定需要技改的管段，阐明主要原因；调整现街道管网的布局，废除待改造的管段；按照近期管道建设计划，敷设新管道，废除待改造管道；爆破频率高、影响严重的管段优先改造；严重影响输水水质的管道，优先改造；改造的方法优先考虑内衬或涂层；通过技术经济比较，适当推广不开挖更新改造措施
　　7.4 采用有效的激励机制，组织检漏队伍
　　专业检漏队伍力求独立核算，暗漏检出率和他们的工资、效益挂钩，并有职能部门对他们检漏成果进行合理的核测，若是这企业当年修漏费用 十 年检漏费用≤年捡回的漏水量计算的金额时，这个企业检漏人力、物力的投入是合理的。
　　为了加快检漏速度，应采取措施,打破行业垄断,把检漏项目推向市场,欢迎有检漏资格的队伍,参与管网检漏。

　　8. 健全相关考核项目

　　8.1计量管理的考核项目
　　流量计、水表的检验合格率；流量计、水表的周检及时率；估抄水量占有率。
　　8.2未计费用水的考核项目
　　消防等城市公用事业用水计量占有率；管网维护用水采用算式计算占有率。
　　注：估计的未计费用水不能纳入未计费用水的统计。
　　8.3检漏方面的考核项目
　　供销差率；漏失率；单位管长漏水量。

---

作者单位：成都市自来水总公司
地址：成都市十二桥亍16号
邮编：610072
2001年5月7日