張有山　周春橋（貴州省建筑設(shè)計(jì)研究院　貴州貴陽(yáng)　550002）

城市供水管網(wǎng)漏損率研究

張有山周春橋
（貴州省建筑設(shè)計(jì)研究院貴州貴陽(yáng)550002）

我國(guó)是水資源短缺的社會(huì)主義發(fā)展中國(guó)家，每年因城市供水系統(tǒng)的漏損率所流失的水資源逐年遞增。基于此，供水企業(yè)逐漸認(rèn)識(shí)到了提高運(yùn)行效益和節(jié)能減排的重要性。這就意味著如何控制城市供水管網(wǎng)中管網(wǎng)的漏損率是保證供水管網(wǎng)安全可靠的重要前提。本文介紹了維護(hù)供水管網(wǎng)系統(tǒng)檢漏工作所采用的儀器設(shè)備，還探究了供水管網(wǎng)的檢漏方法。其目的是為行業(yè)相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。

城市供水；管網(wǎng)；漏損率

在城市現(xiàn)代化建設(shè)中，供水管網(wǎng)是重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)之一，其的正常運(yùn)行是社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定和人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要保證。然而，由于自然因素、管道施工材料以及其他人為因素的影響，供水管網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中存在不同程度的漏水現(xiàn)象。城市供水系統(tǒng)的可靠性影響著人們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)，任何供水事故都將會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。本文對(duì)城市供水管網(wǎng)漏損率的基本內(nèi)容進(jìn)行了闡述，并提出了維護(hù)供水管網(wǎng)的檢漏方法。具體內(nèi)容有：相關(guān)檢漏法、自動(dòng)監(jiān)測(cè)法以及分區(qū)檢漏法等。

1　管網(wǎng)漏損率

供水管網(wǎng)的漏損率是指，在具體的供水過(guò)程中管道的自身結(jié)構(gòu)必然會(huì)引起不同程度的損耗問題發(fā)生。而因供水管線老化而帶來(lái)的耗損與總供水量之間的比例，則被稱為供水管網(wǎng)系統(tǒng)的漏損率。

管網(wǎng)漏損量=供水總量一有效供水量

管網(wǎng)漏損率=（供水總量一有效供水量）/供水總量

其中，有效供水量是水廠將水供出廠外后，各類用戶實(shí)際用到的水量，包括收費(fèi)的（即售水量）和不計(jì)費(fèi)的（即免費(fèi)供水量）。

2　供水管網(wǎng)檢漏設(shè)備

供水管網(wǎng)撿漏設(shè)備多種多樣，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，其功能也在不斷改進(jìn)當(dāng)中。目前，常用的檢漏設(shè)備主要有以下幾種：

（1）聽漏棒：俗稱聽漏桿、聽棒、聽針等。其外形如同一個(gè)探針，尾部配有一個(gè)球型物能與耳朵密切貼合的金屬棒，利用傳導(dǎo)原理，將漏水產(chǎn)生的聲音稍加放大傳至檢測(cè)工人的耳朵。方法簡(jiǎn)單，可用于對(duì)管線連續(xù)檢測(cè)。

（2）電子聲音放大儀：是將探頭置于地面、消火栓、管道、附屬設(shè)備等，把漏水點(diǎn)發(fā)出的漏水振動(dòng)音轉(zhuǎn)化為微弱的電信號(hào)，然后從儀表的指針或耳機(jī)輸出。

（3）檢漏餅：這一設(shè)備具體是通過(guò)地面的振動(dòng)聲波傳至檢漏餅的薄膜，而薄膜的振動(dòng)能夠引起空氣的振動(dòng)。這樣一來(lái)，供水系統(tǒng)的維護(hù)人員就能夠檢漏餅的氣管來(lái)確定漏水點(diǎn)。

（4）相關(guān)儀：這一設(shè)備是由相關(guān)儀主機(jī)、高靈敏度的振動(dòng)傳感器以及無(wú)線電發(fā)射機(jī)組成的。將高靈敏度的振動(dòng)傳感器放置在泄漏管段的兩端，就能夠根據(jù)獲得的漏水聲波。相關(guān)人員再根據(jù)監(jiān)測(cè)管道之間的距離、接受聲波時(shí)間差，計(jì)算出供水管網(wǎng)漏水點(diǎn)的具體位置。

3　供水管網(wǎng)檢漏方法

3.1相關(guān)檢漏法

相關(guān)檢漏法是城市供水管網(wǎng)檢漏方法中最有效的一種，因?yàn)槠浔O(jiān)測(cè)過(guò)程不受周圍環(huán)境的干擾，所以非常適用于埋設(shè)過(guò)深的管道檢漏。具體來(lái)說(shuō)，相關(guān)檢漏法是利用相關(guān)儀設(shè)備來(lái)精確測(cè)出地下管道漏水點(diǎn)位置的。供水管道發(fā)生漏水后，在漏水口處會(huì)發(fā)出漏水聲波，并通過(guò)管道介質(zhì)傳播到很遠(yuǎn)的地方。將相關(guān)儀中的傳感器設(shè)置在連接件或者管道上的不同位置上，這樣就可以獲得不同傳感器接收到漏水聲波的時(shí)間差值。檢漏工作人員就可以根據(jù)獲取的漏水聲波時(shí)間差來(lái)測(cè)量管道的實(shí)際長(zhǎng)度，計(jì)算出漏水聲波在管道中的傳播速度，從而精確測(cè)定漏水點(diǎn)。需要注意的是，這一計(jì)算過(guò)程要注意管道的材料和直徑。

3.2自動(dòng)監(jiān)測(cè)法

噪聲自動(dòng)記錄儀是由控制器和信息數(shù)據(jù)記錄儀組成的。在此設(shè)備中配置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)后，就可以對(duì)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容進(jìn)行編程來(lái)自動(dòng)控制。具體來(lái)說(shuō)：①需要將記錄儀放置在管道外部設(shè)備上，像是閥門和消化栓等。②在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中預(yù)設(shè)時(shí)間，來(lái)控制整合記錄儀所監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)信息。③計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的專用軟件對(duì)漏水聲波信息進(jìn)行分析處理，進(jìn)而找出供水管道漏水點(diǎn)。噪聲自動(dòng)記錄儀能監(jiān)聽到的漏水聲波是人耳聽力所能達(dá)到的3倍以上，在一定程度上提高了城市供水系統(tǒng)管道檢漏工作效率。

此外，記錄儀是通過(guò)漏水聲波的噪聲強(qiáng)度和頻繁度來(lái)判定周圍是否存在漏水點(diǎn)的。而計(jì)算機(jī)的專用軟件是通過(guò)自動(dòng)生成二維圖和三維圖來(lái)進(jìn)行顯示的，這就使地下供水系統(tǒng)的管道漏水問題控制更加清晰明了。

3.3聽音檢漏法

供水管網(wǎng)漏損問題的聽音檢漏法主要分兩種：①地面聽音檢漏法；②閥栓聽音檢漏法。地面聽音檢漏法主要是用來(lái)查找漏水痕跡和漏水范圍的，而閥栓聽音檢漏法則是用來(lái)確定管道漏水點(diǎn)的具體位置的。地面聽音檢漏法是利用電子聽漏設(shè)備、聽漏棒和噪聲記錄儀器來(lái)預(yù)定漏水位置的。具體過(guò)程為：①大致確定漏水的管道段。②再利用電子放大聽漏儀器測(cè)聽具體的漏水點(diǎn)位置。測(cè)聽方法為，沿著確定的漏水管道段方向設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并將監(jiān)測(cè)到的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。③利用地面拾音器在確定的漏水點(diǎn)范圍，根據(jù)漏水聲波的強(qiáng)弱程度進(jìn)行精確定位。對(duì)于地面拾音器的放置間距是通過(guò)供水管道的材質(zhì)來(lái)進(jìn)行確定的，如果管道的材質(zhì)是金屬的，那么拾音器的放置間距要控制在1~2m。如果是非金屬的，地面拾音器的放置間距應(yīng)在0.5~1m之間。此外，地面拾音器的放置還要路面的具體情況。當(dāng)聽音檢漏的路面是水泥時(shí)，其放置的間距是1~2m；當(dāng)聽音檢漏的路面是土路時(shí)，放置的間距是0.5m。

閥栓聽音法是將儀器設(shè)備直接放置在供水管道的外漏點(diǎn)，這樣能夠有效提高漏檢的精確度。供水管道的外漏點(diǎn)有：暴露在外的管道、消火栓以及閥門等。對(duì)于金屬材質(zhì)的管道，聽漏棒或者是電子放大聽漏儀的漏水聲波監(jiān)測(cè)頻率要控制在300~2500Hz之間。對(duì)于非金屬材質(zhì)的管道，儀器設(shè)備的漏水聲波監(jiān)測(cè)頻率要控制在100~700Hz之間。在進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，設(shè)置的聽側(cè)點(diǎn)與管道漏水點(diǎn)的位置越近，其監(jiān)測(cè)到的漏水聲波就越強(qiáng)；越遠(yuǎn)則越弱。

3.4分區(qū)檢漏法

由于供水管道的漏水問題大的一定程度時(shí)，聽音檢漏法就不能監(jiān)測(cè)到其漏水聲波?；诖?，分區(qū)檢漏法把漏水量大和漏水量小的管道段進(jìn)行分區(qū)設(shè)置。這樣一來(lái)，就規(guī)避了城市供水管網(wǎng)聽音檢漏法的監(jiān)測(cè)盲區(qū)，使管道漏水量大的問題也得到了及時(shí)的處理和控制。相關(guān)研究表明，城市供水管網(wǎng)的漏水問題中漏水量大的問題占據(jù)了很大比重。因而，相關(guān)研究人員應(yīng)盡快將大的漏水點(diǎn)進(jìn)行有效控制，只有這樣才能降低供水系統(tǒng)的漏失率，進(jìn)而保證城市供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，由于城市供水管網(wǎng)發(fā)生漏損的原因有很多，因而，應(yīng)采用有效的檢漏設(shè)備和相關(guān)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行控制。文章針對(duì)不同管道材質(zhì)、不同路面情況的漏水問題，闡述了供水管網(wǎng)具體的檢漏方法，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。其中使得注意的是，聽音檢漏法監(jiān)測(cè)不出大的漏水點(diǎn)，針對(duì)這一問題，可事先通過(guò)分區(qū)檢漏法將大小漏水點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域劃分，這是有效控制管道大漏水點(diǎn)問題的有效措施。

[1]楊淑微.從管網(wǎng)供水漏失率解析城市供水現(xiàn)狀[J].江西建材，2014：89~ 92.

[2]連鵬.城市供水管網(wǎng)漏損控制方法的研究[D].天津：天津大學(xué)，2004.

[3]劉寶川.供水管網(wǎng)系統(tǒng)漏失分析與模型初步研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)2009.

[4]張移.山地城市供水管網(wǎng)可靠性研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2012.

[5]姜進(jìn)峰.城市供水管網(wǎng)漏損專項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].蘇州：蘇州科技學(xué)院，2013.

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