【摘 要】雖然我國總體水資源量非?？捎^，可人均水資源量并不是十分充足，僅為世界平均水平的四分之一。水是孕育生命的源泉，每年的3月22日，是“世界水日”。黨的十八大上習(xí)近平主席提出“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”十六字的新時(shí)代治水新方針。節(jié)水優(yōu)先，就是要珍惜每一滴水資源，最大程度減少損耗。而城市給水供水管網(wǎng)的損漏，則是困擾目前節(jié)水最大的難題之一，所以如何控制管網(wǎng)的漏損量已經(jīng)成為各個(gè)地區(qū)的頭等大題。論文針對城市供水管網(wǎng)的漏損原因及控制措施進(jìn)行了分析。

　　【關(guān)鍵詞】保護(hù)水源;管網(wǎng)漏損;內(nèi)外部原因;智能化管理;控制漏損

　　1 城市供水管網(wǎng)的現(xiàn)狀

　　城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)表明，2017年全國公共供水管網(wǎng)綜合漏損率為14.57%(城市和縣城)。根據(jù)江蘇省揚(yáng)中市供水公司提供的資料來看，存在以下幾個(gè)問題：設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，舊城區(qū)管網(wǎng)建設(shè)嚴(yán)重滯后;部分企業(yè)亂接亂建導(dǎo)致出水水質(zhì)不穩(wěn)定，管網(wǎng)混亂;近年來城市建設(shè)中車輛超重超載碾壓，造成管網(wǎng)下沉變形、滲漏。這三點(diǎn)也是造成管網(wǎng)漏損、混亂的最主要原因。

　　2 管網(wǎng)漏損中出現(xiàn)的問題

　　2.1 管道

　　江蘇省揚(yáng)中市鋪設(shè)的管道，建成至今已經(jīng)有三四十年的歷史，由于時(shí)間的久遠(yuǎn)，陳舊的管網(wǎng)不可避免有很多問題。老舊的主管網(wǎng)大多為水泥管道和一些銹跡斑斑的鐵管鋼管，隨著交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，水泥管道在道路下的承壓能力已經(jīng)不能滿足現(xiàn)今社會(huì)需要，車輛的重力壓力和大型建筑的遍地開花，很容易使管道破裂。而鑄鐵管鋼管道也存在腐蝕問題，內(nèi)壁腐蝕和管外腐蝕，以及和水、氧長年累月的相互接觸，很多地方都會(huì)生銹、損壞，從而影響甚至污染水源。

　　2.2 管道外部問題

　　江蘇省揚(yáng)中市位于北亞熱帶季風(fēng)氣候，夏季炎熱高溫，冬季寒冷。高溫和低溫交替的氣候條件，十分不利于管網(wǎng)的“長壽”。因此，溫度作為一個(gè)外部因素，對管網(wǎng)影響很大。再結(jié)合揚(yáng)中市本地情況，可以得知溫度的變化不僅僅表現(xiàn)在管道中水溫的變化，還會(huì)改變管道自身的溫度，熱脹冷縮，管道在極熱和極寒的考驗(yàn)下就會(huì)開裂，導(dǎo)致漏損點(diǎn)出現(xiàn)。另一個(gè)外部因素便是埋深，如上文所述，車輛的重力和建筑的重壓，三四十年前預(yù)留的覆土厚度已經(jīng)不能夠保障管道了，加上施工的不規(guī)范或建筑超重，超出的負(fù)荷就會(huì)使不堪重負(fù)的管道破損。

　　2.3 管道內(nèi)部問題

　　管道內(nèi)水壓波動(dòng)也是管道漏損不可忽視的原因之一。一方面，在漏損點(diǎn)點(diǎn)數(shù)定量的情況下，管網(wǎng)水壓愈高，漏損的速度就會(huì)越快，漏損量就越大;另一方面，管網(wǎng)水壓對新漏點(diǎn)的出現(xiàn)也有很大的影響。管道的供水壓力波動(dòng)上升，會(huì)產(chǎn)生壓力差，狀態(tài)差的管道便會(huì)出現(xiàn)漏水點(diǎn)，但即使管道狀態(tài)優(yōu)良時(shí)，如果壓力一定時(shí)段有略微大幅度的上升，依然會(huì)讓管道承壓不足而產(chǎn)生新的漏點(diǎn)甚至爆管。如此往復(fù)，管網(wǎng)的漏損量可想而知。這其中也有管道設(shè)計(jì)不合理的原因，不合理的設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致“卡脖子”等現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)，隨著城鎮(zhèn)發(fā)展，城區(qū)框架在被不停的拉伸，老舊的供水管道沒有新添或改擴(kuò)，就會(huì)導(dǎo)致管道粗細(xì)不均勻，管道狀態(tài)趨于承壓的極限，這樣主管道與支管道就有落差。加上原供水管多為鑄鐵管和水泥管，塑形和彈性形變量不是很高，不善于對抗擠壓，就會(huì)發(fā)生變形。隨著使用年限的增加，質(zhì)量參差不齊的水泥管鐵管，內(nèi)部結(jié)垢更使管徑減小，造成管道阻力更大，水壓就會(huì)忽而升高忽而降低。據(jù)揚(yáng)中市部分地區(qū)數(shù)據(jù)顯示，正常的水壓從給水泵站中輸送出來都有2～3kg，可有時(shí)到了居民家中卻連1kg都不到，這便是大面積管網(wǎng)漏損產(chǎn)生的后果[1]。

　　2.4 人為施工、安裝及管網(wǎng)設(shè)計(jì)問題

　　施工質(zhì)量會(huì)直接影響到管網(wǎng)的可靠性和安全性。施工人員技術(shù)不規(guī)范，管道接口安裝不符合規(guī)范要求，混合油麻涂抹不均，水泥砂漿糊不嚴(yán)實(shí)，橡膠鐵圈安裝錯(cuò)位，拉緊不合微小滲水不能及時(shí)發(fā)現(xiàn);管道基礎(chǔ)處理不好，管道覆土密實(shí)度不夠，或填壓土層薄稀，土質(zhì)過于松軟而造成路基下陷，施工者在施工中擅自更改施工計(jì)劃，這些都會(huì)產(chǎn)生管道系統(tǒng)漏損的現(xiàn)象。管網(wǎng)設(shè)計(jì)不符合規(guī)范、符合規(guī)范卻不貼合現(xiàn)實(shí)，最終結(jié)果都是不合理的設(shè)計(jì)。俗話說，“沒有良好的開端就已經(jīng)失敗了”。一個(gè)不合理的管網(wǎng)配備有再好的工程師、管材，也會(huì)走向不斷修修補(bǔ)補(bǔ)、大刀闊斧改革的命運(yùn)，占用了城市經(jīng)濟(jì)不說，也影響了市容。

　　3 管材換代及維護(hù)

　　3.1 管材的更新?lián)Q代

　　現(xiàn)在我國用于供水的管材有金屬管和非金屬管。不同的管材由于管材性質(zhì)不同，適用性不同，其產(chǎn)生漏失的程度也是不一樣的。同樣根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，大量三線城市或者農(nóng)村，大多使用的是水泥管和鑄鐵管，而鑄鐵管在相同的條件下，漏點(diǎn)卻是最多的，漏水發(fā)生率也是最高的，平均每鋪設(shè)10km的鑄鐵管，漏水情況便會(huì)發(fā)生4.5次[2]。水泥管、鋼管和鑄鐵管的漏失率首當(dāng)其沖。參考一些發(fā)達(dá)國家過往的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)供水的漏失也大多都是鋼管和鑄鐵管以及水泥管造成的，例如，德國曾對其幾十個(gè)城市收集數(shù)據(jù)，漏損發(fā)生頻率最高的便是鋼管，高達(dá)0.26件每km*a鑄鐵管緊跟其后為0.23件每km*a。也不單單只是一個(gè)國家有這種規(guī)律，國際普遍反響的聲音讓很多國家開始投入使用GRP管道，唯一美中不足的是其價(jià)格居高不下，成本太高。近年來我們國家也陸陸續(xù)續(xù)開始大面積減少或禁止使用鋼管、鑄鐵管等，帶來了很好的效果。當(dāng)然，我們要繼續(xù)將眼光放在新材料、有著良好前景的塑料環(huán)保等材料上，加快試驗(yàn)，加快更新管網(wǎng)的速度。

　　3.2 采用分區(qū)管控、定期檢測和維護(hù)

　　分區(qū)管理，概念即計(jì)量分區(qū)、壓力分區(qū)和管理分區(qū)三種管理模式相結(jié)合的管理方式。其中首要部分便是計(jì)量分區(qū)(DMA)，DMA自身有三個(gè)規(guī)模分為小中大三種，對應(yīng)的住戶數(shù)量分別是<1000、1000～3000、3000～5000。分區(qū)計(jì)量，就可以很直觀地透過計(jì)量數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)爆管和漏失的區(qū)域加以定位，進(jìn)而及時(shí)有效地修復(fù)、搶修缺漏處。

　　壓力分區(qū)，在年終統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，總用水量、總輸出量及總損失量總是可以相對方便地接收并整合，較為直觀，但化整為零后，塊分布區(qū)域具體的水況信息很難收集和記錄。每個(gè)地塊有每個(gè)地塊的壓力。所以了解城市地形，并給所有地區(qū)進(jìn)行分壓供水，可以有效緩解整個(gè)管網(wǎng)的水壓壓力。最后則為管理分區(qū)。管理分區(qū)，最好的方式就是借助一些自然地理?xiàng)l件或鐵道公路等分界性標(biāo)志進(jìn)行劃分地塊，化繁為簡進(jìn)行小地塊的分區(qū)管理。

　　要監(jiān)測，不停歇的實(shí)時(shí)監(jiān)測。比較古老的方法即通過地面聽音來判斷管網(wǎng)是否漏水，沿用至今，可其弊端也十分明顯，噪音的影響對其非常大，通常在夜深人靜的時(shí)候，負(fù)責(zé)人員才能去檢測，反饋的信息也很有限，效率很差。儀器的精確、技術(shù)人員的工作能力素養(yǎng)對監(jiān)測結(jié)果有著不可忽視的影響。隨著新智能化技術(shù)的發(fā)展，古老的聽音檢測在慢慢被摒棄。自動(dòng)化管網(wǎng)在管道中憑借金屬的傳導(dǎo)性，發(fā)出電磁波或流動(dòng)水分子進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，甚至有新的發(fā)明，如投入水流動(dòng)微型機(jī)器人，只不過目前成本較高難以普及。不過隨著高技術(shù)的更新?lián)Q代，管網(wǎng)漏損的智能化檢控技術(shù)會(huì)越來越成熟。智能化檢測管網(wǎng)漏損的遠(yuǎn)期收益是非?？捎^的，也很大程度上減少了漏失量。

　　借助智能化的管網(wǎng)數(shù)據(jù)預(yù)測進(jìn)行漏損預(yù)測，包含各種算法公式，如遺傳算法、螞蟻算法、代入貝葉斯公式、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論等，不停地分析數(shù)據(jù)并給出發(fā)生漏損的概率預(yù)測報(bào)告。在大的漏失發(fā)生之前就及時(shí)進(jìn)行維護(hù)與修復(fù)。通過更智能化的管理減少人工技術(shù)上的失誤，透過大數(shù)據(jù)摸索規(guī)律。

　　3.3 從政治層面加強(qiáng)管控

　　政府或相關(guān)部門要加強(qiáng)企業(yè)或居民合理用水意識(shí)，立法保護(hù)水資源，大力懲治一些企業(yè)非法排水用水。特別是對有污染的企業(yè)、不規(guī)范施工，如對不加裝止回閥等會(huì)危害管道健康的施工罰款教育甚至追究其法律責(zé)任。對不合理的管網(wǎng)進(jìn)行改造或招標(biāo)重新設(shè)計(jì)，達(dá)到一勞永逸的效果最好，放眼長遠(yuǎn)的管網(wǎng)投資。盡快建立數(shù)字化管理系統(tǒng)并加以完善，結(jié)合地方特色建立起最有效減少漏損的管網(wǎng)模型，利用智能化和數(shù)字化，達(dá)到最佳的管網(wǎng)控制率。

　　4 結(jié)語

　　上述一些方案已經(jīng)在部分地區(qū)得以實(shí)施并且取得了一定程度上的成功，這足以證明這幾種方案是能夠有效控制管網(wǎng)漏損的。但由于地域環(huán)境、地區(qū)的投入成本因素，實(shí)現(xiàn)全范圍的普及化還存在一定的困難。因此，在改造的同時(shí)，不要停下學(xué)習(xí)的腳步，要將目光投入世界范圍內(nèi)的管網(wǎng)漏損研究中，借鑒、學(xué)習(xí)，取其精華去其糟粕。不斷通過實(shí)驗(yàn)，找到最適合地區(qū)、國家的管網(wǎng)管理方式。

　　【參考文獻(xiàn)】

　　【1】內(nèi)鄉(xiāng)縣自來水公司.關(guān)于影響城區(qū)水壓因素的情況匯報(bào)[R].2016-05-09.

　　【2】鄧曉婷，崔建國.城市供水管網(wǎng)漏損影響因素分析[J].太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，5(43)：160-162.

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