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中国城市供水未计量用水和漏损分析

论文类型 基础研究 发表日期 2001-10-01
来源 管道漏损控制研讨会论文集
作者 宋序彤,钱琦,曹金清
关键词 城市供水 未计量用水 漏损分析
摘要 经济、有效地地控制供水管网漏损始终是国内外供水行业致力于研究的重要问题。中国现有统计资料和实践表明,自八十年代以后城市供水未计量用水和漏损率均有逐年增加的趋势,而且管长比漏损量大大高于国外水平,是国外的4-6倍。进一步降低未计量用水和漏损率是解决城市用水矛盾的一个重要问题。

宋序彤 钱 琦 曹金清(建设部城市建设研究院)

  摘 要:经济、有效地地控制供水管网漏损始终是国内外供水行业致力于研究的重要问题。中国现有统计资料和实践表明,自八十年代以后城市供水未计量用水和漏损率均有逐年增加的趋势,而且管长比漏损量大大高于国外水平,是国外的4-6倍。进一步降低未计量用水和漏损率是解决城市用水矛盾的一个重要问题。

一. 前言

  本文讨论的中国城市供水未计量用水和漏损问题是指城市市政公共供水企业供水管网的未计量用水和漏损问题。到1997年底,城市供水企业供水管网总长(管径大于75毫米)155072公里,占城市供水管网总长的71.93%;年供水总量为269.28亿立方米,占城市供水总量的56.48%;其中,生活用水136.19亿立方米,占城市生活供水总量的77.5%。其余由城市非市政公共供水企业和单位自建供水设施供水,为包括在本文讨论之中。
  目前,中国可查阅的、较系统的全国城市供水统计资料主要是国家建设部计划财务司编制的“城市建设统计年报”[1](以下称“年报”)和中国城镇供水协会编制的“城市供水统计年鉴”[2](以下称“年鉴”)。“年报”中设有“供水总量”和其中的“生活用量”及“生产用量”等统计科目,“供水总量”与“生活用量”及“生产用量”之和的差应该是“未计量用水”; “年鉴”中设有“供水总量”、“售水量”、“损失水量”和“损失率”等统计科目。经校核“年鉴”中“损失水量”大部分是“供水总量”与“售水量”之差,也即“未计量水量”,其“损失率”在相当程度上是代表着其未计量水率。因此可以说,中国现阶段在统计资料中还未将未计量水量和漏损量严格分开。本文主要以“年报”和“年鉴”为依据,对全国城市供水未计量水率、漏损率和管长比漏损量进行分析,并和近年来供水漏损检测实践结果作对比。

二、 城市供水未计量水率和漏损率

  衡量供水漏损控制工作水平最常用的指标是漏损率,即:

               漏损率=漏损水量/供水总量

  由于管道漏损水量一般难以计量,因此世界各国常采用未计量水(Un-accounted for water ),即供水总量与售水总量的差额代替漏损水量,通过未计量水率来间接表征供水漏损状况。即:

              未计量水率 =(供水总量-售水总量)/供水总量

  未计量水主要包括漏损水,水表计量误差,不合法接管用水等项。香港、科伦坡(斯里兰卡)和泗水(印度尼西亚)等城市的未计量水的组成见表1[3]

表1:未计量水组成统计表

 

漏损水

水表计量误差

不合法接管用水

其他

香港

73.1%

13.8%

7.7%

5.4%

科伦坡(斯里兰卡)

63.0%

10.9%

21.7%

4.4%

泗水(印度尼西亚)

66.7%

15.4%

12.8%

5.1%

  根据1997年“年报”669个城市资料的统计,城市供水总量为269.28亿立方米,生产用水为95.72亿立方米,生活用水为136.19亿立方米,则计算的未计量水量为37.37亿立方米,未计量水率为13.9%。
  根据1996年“年鉴”499个有漏损统计资料的城市统计,中国城市供水漏损率为:9.79%。年漏损水量为23.6327亿立方米,相当于6.5座日供水100万立方米特大型水厂的年供水总量。以其相应售水成本计算,损失12.07亿元。统计资料还表明,漏损率小于8%的城市仅为195个,占统计城市数的39%;漏损率大于10%的城市有209个,占统计城市数的42%;漏损率大于20%的城市有119个,占统计城市数的24%;漏损率大于30%的城市20个,占4%。详见图1。

  

  另外,对不同城市供水规模与漏损率关系进行了分析,详见图2。图2说明,我国供水漏损率随着城市规模和供水能力的扩大,漏损率有所漏低,但日供水规模大于100万立方米的城市平均漏损率高于日供水50万立方米左右的城市。同时,对漏损率与城市供水管网长度关系进行了分析,详见图3。图3表明了与图2相似的关系,即漏损率有随着供水管网长度增加而下降的趋势。
  管网漏损量与系统供水总量和管网长度相关。具有相同供水量系统,管网越长,达到相同漏损率所需的投入也越大。国外城市与我国城市负担每万立方米供水的管道长度比较见表2和表3。
  1995年国际供水协会年会统计资料介绍18个国家和地区(25个代表城市)的未计量水率和漏损率统计值见表2[4]。亚洲一些城市漏损率和未计量水率统计数字见表3[3]
  表2中18个国家和地区城市未计量水率平均为16.9%,漏损率平均值为11.8%。与表3数字比较说明,亚洲国家供水漏损高于表2中世界其它国家平均值的一倍左右。表2和表3数字还表明,目前国外漏损控制较好的国家,未计量水率仅为7.0%~8.0%,漏损率为4.9%~5.6%。

表2: 有关国家城市供水未计量立率和漏损率统计表

国家或地区名

香港

台湾

英国

葡萄牙

立陶宛

马来西亚

瑞典

捷克

芬兰

新西兰

意大利

西班牙

法国

斯洛伐克

荷兰

德国

瑞士

新加坡

未计量水率(%)

29.0

27.0

25.8

21.8

21.6

21.0

20.8

20.0

17.2

15.2

15.0

13.7

13.5

12.2

9.0

7.0

7.0

7.0

漏损率※%)

20.3

18.9

18.6

15.3

15.1

14.7

14.6

14.0

120

10.6

10.5

9.6

9.5

8.5

6.3

4.9

4.9

4.9

      ※:漏损率按未计量水率的70%计算。

表3:亚洲11城市未计量水和漏损水占总供水比重统计表

城 市

大马尼

拉市

雅加达

科伦坡

汉城

胡志明市

洁隆坡

曼谷

香港

东京

澳门

新加坡

平均值

未计量水率(%)

58

57

46

42

41

37

31

26

14

12

8

33.8

漏损率(%)

40.6

39.9

32.2

29.4

28.7

25.9

21.7

18.2

9.8

8.4

5.6

23.7

统计年份

1990

1991

1994

1991

1991

1990

1991

1992

1991

1993

1991

 

        ※:漏损率以未计量水率70%计算

三、城市供水管长比漏损量

  城市供水管网漏损量与系统供水总量和管网长度相关。具有相同供水量系统,管网越长,达到相同漏损率所需的投入也越大。我国城市与国外城市负担每万立方米供水的管道长度比(供水管网比长)较见表4和表5。

表4: 中国不同供水规模城市每年万立方米供水管道长统计表

城市自来水公司类别※[5]

四类水司

三类水司

二类水司

一类水司

日供水量(M3x104/D)

小于5

5至10

10至20

20至50

50至100

大于100

城市个数(个)

308

74

38

51

21

7

平均管网长度(Km)

66.5

126.7

246.6

407.7

849.6

2813.2

供水管网比长(KM/M3x104.D)

31.7

17.9

17.6

13.0

11.4

12.0

中国城市平均供水管网比长值(Km/M3x104.D)

14.9

          ※:按“城市供水行业2000年技术进步发展规划”分类。

表5: 国外城市每万立方米供水管长统计表

城市或国家

日供水量

(M3x104/D)

管道总长(Km)

供水管网比长(KM/M3x104.D)

新加坡[6]

128.5

4564

35.5

苏黎世[7](瑞士)

18.6

1531

82.2

大板[8](日本)

151.1

2700

17.9

布达佩斯[9]

93.7

4559

48.7

马来西亚[10]

390.7

49500

126.7

  表4和表5表明,由于中国城市人口密度较大,用水相对较为集中,单位管长负担的供水量往往为国外的几倍,也即负担每万立方米供水的管长仅为国外的几分之一。这虽然对我国的管网漏损控制比较有利,但在分析比较国内外供水漏损控制时必须注意这一差异。
  一般采用管长比漏损量表示管网长度与漏损量的关系,也同时作为衡量供水漏损水平的指标,即:

             管长比漏损量 = 漏损水量/管道总长

  根据1997年“年报”669个城市统计,中国城市供水管网长为155072 km,其平均管长比未计量水量漏损量为:2.75m3/(km.Hr);平均管长比漏损量为:1.93m3/(km.Hr)。
  根据1996年“年鉴”499个个城市统计,平均管长比漏损量为2.98 m3/(km.Hr)。不同管长比漏损量的城市所占比例详见图5。

  

  中国不同供水规模城市、不同漏损率范围与其管长比漏损量关系分别见图6和图7。图6表明,管长比漏损量有随着城市供水规模增加而增加的趋势。图7表明了管长比漏损量随漏损量增加的变化势。
  国际供水协会对世界各国25个城市比管长漏损量平均统计结果见图8[4]

   


  表6列出了丹麦12个城镇管长比漏水量数字[11]表。6数字表明,丹麦12个城市管长比漏损量均控制在0.09~0.39 m3/(km.Hr)这一较低范围内,其平均值为0.25m3/(km.Hr)。

表6: 丹麦城镇供水管长比漏损量统计表

供水系统

(城市)

年用水总量(km3 )

管网长度( Km)

漏损(%)

管长比漏损量(m3/(km.Hr))

Dragor Horsens Gentofte

1,0093,8806,274

115 310 439

12 8 7

0.17 0.12 0.15

Hjorring Holbaek kobenharn

2,3882,44850,086

174 344 3,300

7 14 7

0.09 0.24 0.37

Nakskov Odense Randers

1,73015,8854,924

314 953 643

18 6 13

0.35 0.14 0.39

Vejle Aalborg Arhus

4,65610,49924,530

834 901 3,410

18 9 14

0.34 0.24 0.35

  中国不同统计资料表明,平均管长比未计量水量漏损量为:2.75m3/(km.Hr);平均管长比漏损量分别为:1.93 m3/(km.Hr)和2.98m3/(km.Hr)。这些数字均为国外1.3m3/(km.Hr)平均值的150%-230%;为西欧一些国家0.53m3/(km.Hr)的平均值的4-6倍。

四. 供水检漏实践结果比较

  1996年-1997年,某公司与广东、山东、福建、湖北、河南和江苏等省23个城市合作,采用先进仪器设备,运用综合检漏方法,对2897.5公里城市供水管线查漏,共查出暗漏点802个,暗漏量4649.08m3/Hr[12],计算平均比管长漏损量为2.72m3/(km.Hr)。详见表7。这一检漏结果与“年报”和“年鉴”分别统计计算结果基本上是一致的。

表7供水检漏实践结果统计表

序号

检漏城市自来水公司

检漏管线长(Km)

检出暗漏点(个)

漏损量(m3/Hr)

检漏时间

管长比漏损量(m3/(km.Hr))

1

顺德市自来水公司

280

104

211.6

1996

0.76

2

厦门市自来水公司

537.6

120

660.3

1996

1.23

3

深圳龙岗自来水公司

120

28

110

1996

0.92

4

南京市自来水公司

50

18

45

1996

0.90

5

青岛市自来水公司

45

4

71.68

1996

1.59

6

淄博市自来水公司

150

16

89

1996

0.59

7

武汉节水办

175

40

237

1996~97

1.35

8

长治市自来水公司

212

26

345.5

1996~97

1.63

9

深圳市自来水公司

120

77

463

1996~97

3.86

10

烟台市自来水公司

35

4

29

1996

0.83

11

龙口市自来水公司

58.9

8

30

1997

0.52

12

三水市自来水公司

200

77

463

1997

2.32

13

石狮市自来水公司

75

40

262.8

1996~97

3.50

14

泉州市自来水公司

200

80

315

1997

1.58

15

福州市自来水公司

160

34

521.5

1997

3.26

16

淮化市自来水公司

50

4

121

1997

2.42

17

高明市自来水公司

120

32

218

1997

1.82

18

肇庆市自来水公司

100

22

51.3

1997

0.51

19

武进市自来水公司

50

16

73.2

1997

1.47

20

中山市自来水公司

5

18

140

1997

28.0

21

诸暨市自来水公司

64

15

130

1997

2.03

22

郑州市自来水公司

60

6

31.7

1997

0.53

23

金坛市自来水公司

30

13

29.5

1997

0.98

总计

 

2897.5

802

4649.08

 

平均:2.72

五. 漏损率发展变化的比较

  根据1985~1995年“年鉴”[2]和1986-1997年“年报”[1]统计资料分析我国城市供水漏损率和管长比漏损量发展变化情况,其结 果见图9和图10。图9和图10都表明,近十年来,中国国城市供水漏损率长期在7至10%左右变动,近入90年代漏损率、管长比漏损量和未计量水率都出现明显地逐年增加的趋势。
  近30年来日本供水在漏损控制方面进行了卓有成效的工作。日本全国供水未计量水率由1965年的30.8%降至1991年的14.1%,漏损率相应由21.6%降为9.9%(漏损率按未计量水率70%计算)。详见图11[13]

 

  瑞典在降低供水漏损率方面进行了“降低系统漏损计划”,取得了漏损率持续降低的结果。图8 列出了瑞典哥德堡市80年代以后比管长比漏损量的变化情况[14]

  

  对北京等十大城市1985年—1995年供水漏损率和管长比漏损量进行了统计分析,其结果见图10和图11。从图上可见,除上海,重庆,西安和成都4个城市外,北京等其余6个城市,十年来其两项漏损指标均有所上升,上升幅度较大的是武汉、哈尔滨、广州和沈阳;北京和南京也有明显上升。上海、重庆和西安两项指标均有所降低。同时还表明,北京、上海、重庆等十大城市漏损率均小于8%,而沈阳、哈尔滨、南京、武汉和广州均大于8%;十大城市管长比漏损量均高于国外1.3 m3/(km.Hr)这一平均值。南京、广州的管长比漏损量为西欧国家的10倍;上海、哈尔滨、沈阳、成都和武汉也为其6倍左右;管长比漏损量最低的北京、西安和重庆市,其管长比漏损量也为西欧国家的3倍以上。

六. 结语

  1.中国城市供水要进一步改革供水企业管理体制,引入竞争机制,加强有关漏损的统计和计量管理工作。不断提高供水计量装置质量,坚持定期校核水表计量精度和更新水表制度,严格计量统计管理。
  2.中国现有供水漏损统计工作应明确区分漏损水与未计量用水。
  3.中国现有供水漏损统计资料表明,城市漏损率与国外(18国家和地区25个城市)平均值较接近,低于亚州某些发展中国家,但高于日本、新加坡、瑞士、法国等西欧国家。但漏损率这一指标并未反映我国城市用水集中,担负相同供水量所需管网仅为国外管长的1/4的实际情况。
  4.中国应进一步推广应用管长比漏损量这一指标。供水管长比漏损量统计资料分析表明,管长比漏损量为国外1.3m3/(km.Hr)平均值的150%-230%;为西欧一些国家0.53m3/((km.Hr))平均值的4-6倍。
  5.中国漏损率和比管长漏损率,特别是进入九十年代以后有逐年增加的趋势。必须研究采取相应综合措施,尽快改变这一状况。

参考资料

  [1] 建设部计划财务司,1986~1997年“城市建设统计年报”
  [2] 城市供水统计年鉴,1985~1996,中国城镇供水协会。
  [3] Dr.Robert M Bradley, Appropriate Control Strategies in Asia, Proceedings of IWSA—ASPAC Specialized Conference on Safety of Water Supply in Transmission and Distribution System,1995, P277—286.
  [4] F. Geering and etc. Planning and design for continuity and reliability in distribution Systems, International Report, Proceedings of 20th International water Supply Congress, IWSA, 1995, P.IR 2-1~2-8.
  [5] 汪光焘等,城市供水2000年技术进步发展规划,中国建筑工业出版社,1993.7。
  [6] Annual Report 1995, Publie Vtilities Board , Singapore.
  [7] Zurich Water Supply, Annual Report 1993,
  [8] [4]Water Supply System in Osaka, Osaka Municipal Water Works Bureau.
  [9] Budapest Water works 1992, Budapest Municipality.
  [10] Water Supply in Malaysia General Information, Water Supply Branch, Public Works Deparfment,1992.
  [11] Friis and F.Baekkegard, Recent Techniques in leak Detection, Proceedings of 18th International Water Supply Congress, IWSA, 1989, P.IR2-21.
  [12] 中国大陆第一家漏水调查专业公司,金迪漏水调查有限公司,1997。
  [13] Water Japan, Japan’s Water Works Yearbook, 水产业新闻社,1993/94。
  [14] S.E.Kristensson and O.Ljunggren, Planning and design for continuity and reliability in distribution Systems, National Report, Swiden Proceedings of 20th International water Supply Congress, IWSA, 1995, P.IR 2-36~2-38.


  作者通讯处:100029北京朝阳区惠新南里2号院 建设部城市建设研究院
  电  话:(010)64921199-2456或2867
  Fax: 010-64944054
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