中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
一、方案背景
管網(wǎng)漏失是供水行業(yè)普遍面臨的難題，占總水量比例多達(dá)20%-30%，主要由管道老化或破損等引起的物理漏損和計量漏損等導(dǎo)致，會帶來諸多問題，如水資源嚴(yán)重浪費(fèi)、供水水質(zhì)風(fēng)險提升、地下公用設(shè)施破壞、經(jīng)濟(jì)損失以及嚴(yán)重的社會問題。
二、漏失成因分析
（一）外因
1. 季節(jié)交替：冬夏溫差大，季節(jié)交替時管道會因溫度變化產(chǎn)生應(yīng)力，長期易斷裂。冬季低溫使管道收縮增加應(yīng)力，接頭剛性較強(qiáng)處更易破裂。
2. 地形影響：地形高差起伏大，部分供水主管線需高壓運(yùn)行。且該市屬煤炭采礦資源型枯竭城市，不定時有礦震發(fā)生，易誘發(fā)管道破裂。
3. 土壤腐蝕：管道埋地鋪設(shè)，空氣不流通，土壤中的酸堿度及微生物細(xì)菌會對管道產(chǎn)生聯(lián)合腐蝕，導(dǎo)致管線老化腐蝕。
4. 車輛傾軋：鋪設(shè)于主干道路下且埋深過淺的供水管道，易受大型機(jī)械設(shè)備及車輛重壓，造成管道兩側(cè)受力不均而斷裂。
5. 大規(guī)模城市施工：城市化進(jìn)程中，地下暗挖、深基坑地基工程及不規(guī)范施工操作，易導(dǎo)致管道附近地基松動、管道被挖斷或破壞。
6. 日常維護(hù)不到位：對管道維護(hù)不及時，管道銹蝕、閘井內(nèi)附屬設(shè)施漏水等小問題會演變成大問題，為管道漏損等埋下隱患。
（二）內(nèi)因
1. 供水壓力：漏失水量隨壓力增加而增多，供水壓力過高會增加漏失和管道破損幾率；壓力不足則無法保證居民正常用水。用水高峰期為滿足需求提高供水壓力，會增大漏損幾率。
2. 水錘破壞：管道中水流驟變會引起壓力驟變，產(chǎn)生水錘，其壓強(qiáng)可能超過正常壓力幾倍甚至十幾倍，導(dǎo)致管道變形或破裂爆管。
3. 管道材質(zhì)：不同材質(zhì)管道漏損程度不同。東北某市供水管網(wǎng)以灰口鑄鐵管和PE管為主，灰口鑄鐵管抗腐蝕性差，PE管易銹蝕，且管材種類繁多、質(zhì)量參差不齊等也會導(dǎo)致管網(wǎng)承壓不均而漏損。
4. 管徑大小：管徑越小越易發(fā)生漏損。該市主要以較小管徑（DN75mm≤Ф<DN300mm）的供水管道為主，占總管道長度的51%，較大管徑管道也可能因軟土地基等原因破裂漏水。
5. 設(shè)計及施工：設(shè)計不合理（如管道埋深不當(dāng)、附屬設(shè)備設(shè)置位置或數(shù)量不合適）、施工不良（管溝溝底不平、管道接口質(zhì)量不密實(shí)）等都會導(dǎo)致管道漏損。
6. 附屬設(shè)備銹蝕：該市供水管道附屬設(shè)備數(shù)量龐大，部分閥門因資金或管理問題未及時更新改造，出現(xiàn)銹蝕、開關(guān)不靈等情況，導(dǎo)致漏水，且給搶修帶來困難。
7. 管網(wǎng)老舊：部分老舊城區(qū)管線鋪設(shè)年代早，因建設(shè)資金等問題，管線更新改造不及時，超期服役，易形成明漏暗漏或爆管跑水，增加漏失水量。
三、漏失控制方法
（一）加強(qiáng)管網(wǎng)漏損控制技術(shù)應(yīng)用和運(yùn)行管理
1. 建立在線監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)測管網(wǎng)壓力、水質(zhì)（PH值、余氯、濁度、電導(dǎo)率等）、用水流量等數(shù)據(jù)，形成自動化在線監(jiān)測系統(tǒng)，解決管道爆管、水質(zhì)二次污染、資源浪費(fèi)等問題。
2. 在線監(jiān)控系統(tǒng)由傳感器監(jiān)測層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層組成，具備實(shí)時采集傳輸數(shù)據(jù)、采集設(shè)備狀態(tài)信息并遠(yuǎn)程控制、在線告警、數(shù)據(jù)曲線分析等功能，且監(jiān)測軟件具備APP監(jiān)控功能。
3. 完善管理結(jié)構(gòu)、運(yùn)營管理流程和人員崗位設(shè)置職責(zé)及管理思路，系統(tǒng)分析工程師對監(jiān)測數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析，根據(jù)情況進(jìn)入正常管理或處理水損問題，處理完成后進(jìn)行評估，必要時調(diào)整警戒值或目標(biāo)值。
（二）及時維修漏損管線
及時維修漏損管線可減少水資源浪費(fèi)和交通事故等問題。老舊小區(qū)管線損壞主要有三種情況：PE新型管材因施工及材質(zhì)問題偶發(fā)爆管；灰口鑄鐵管、鍍鋅、PVC等管材銹蝕嚴(yán)重，出現(xiàn)篩網(wǎng)狀漏點(diǎn)或斷裂；管網(wǎng)改造的真空地帶不徹底、不規(guī)范。及時維修能極大減少漏損水量。
（三）查找、廢除廢舊管線
老城區(qū)存在部分廢棄但仍通水運(yùn)行的陳舊供水管線，漏失量大且難以查找。供水企業(yè)應(yīng)通過圖紙審查及現(xiàn)場調(diào)查查找此類管線，并形成常態(tài)化管理，及時切斷和更新改造。
（四）主動檢漏
1. 主動性暗漏檢測：在漏出水溢出地面之前檢測到并采取減漏措施，適用于高危地段定期檢測和區(qū)域普查性檢測，通過閥栓聽音、路面聽音等方法確認(rèn)漏點(diǎn)并定位修復(fù)。
2. 漏點(diǎn)修復(fù)及檢漏工作管理：漏點(diǎn)修復(fù)后若流量下降不明顯，需重新評估調(diào)整區(qū)域供水壓力，管線細(xì)小漏點(diǎn)較多時進(jìn)行整體更新改造。
3. 供水搶修：提高搶修效率可減少跑水時間，降低漏失。通過加強(qiáng)信息化建設(shè)、制定應(yīng)急搶修預(yù)案、檢漏與搶修配合、維護(hù)后壓力調(diào)整等方式提高搶修效率。
（五）分區(qū)計量管理
1. 供水分區(qū)計量管理：在管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)安裝流量計等設(shè)備，將管網(wǎng)劃分為若干較小供水分區(qū)，計量設(shè)備實(shí)時將數(shù)據(jù)傳至管理平臺，使供水企業(yè)實(shí)時了解分區(qū)管網(wǎng)運(yùn)行狀況。
2. 采用四級分區(qū)計量，分別以供水企業(yè)、水廠、營業(yè)所、社區(qū)或小區(qū)為單位進(jìn)行計量考核，有利于劃分各級水量損失、落實(shí)管理責(zé)任和開展漏失控制工作。
3. 供水壓力分區(qū)調(diào)整：管道漏損水量與管網(wǎng)壓力正相關(guān)，在滿足供水標(biāo)準(zhǔn)前提下，可通過調(diào)節(jié)DMA區(qū)進(jìn)水管減壓閥或流量控制壓力，減少漏水量、爆管發(fā)生，降低能耗等。例如，東北某市通過調(diào)整部分區(qū)域供水壓力，每日可節(jié)約大量水量。
（六）建立智慧水務(wù)平臺
1. 繪制完整詳盡的供水管線圖及各分區(qū)計量的拓?fù)潢P(guān)系圖，便于管網(wǎng)運(yùn)行管理、搶修及計量分區(qū)管理等，建立流量拓?fù)潢P(guān)系圖可直觀反映流量關(guān)系，便于排查定位異常區(qū)域。
2. 完善調(diào)度管理系統(tǒng)，作為調(diào)度指揮中心核心系統(tǒng)，提供數(shù)據(jù)瀏覽、報表及趨勢圖等功能，便于調(diào)度管理人員發(fā)布指令。
3. 設(shè)置專門的流量監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測各級流量計流量變化及各DMA小區(qū)夜間最小流量值，設(shè)置報警系統(tǒng)。
4. 建立管網(wǎng)預(yù)警定位系統(tǒng)，利用聲音探測技術(shù)等組成監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對漏點(diǎn)的智能報警、定位等，節(jié)省人力物力。
5. 應(yīng)用水平衡評估軟件，快速計算水平衡各要素，顯示管網(wǎng)漏損指數(shù)等。同時整合營收系統(tǒng)等多個系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)供水信息化管理。
四、漏損控制對產(chǎn)銷差的影響
1. 產(chǎn)銷差是供水總量與用戶用水總量的差值，漏損控制可有效降低供水量，進(jìn)而降低產(chǎn)銷差。
2. 通過建立大數(shù)據(jù)系統(tǒng)、DMA小區(qū)，健全企業(yè)管理體制，實(shí)行主動檢漏等措施，可從根本上降低供水產(chǎn)銷差。
五、方案總結(jié)
單一技術(shù)手段無法徹底解決老舊管網(wǎng)漏失問題，需結(jié)合主動檢漏、及時維修、廢除廢舊管線、分區(qū)計量管理、建立智慧水務(wù)平臺等多種方法。漏失控制不僅能減少水資源浪費(fèi)、降低供水成本，還能減少水質(zhì)風(fēng)險和次生災(zāi)害，對水資源利用及社會發(fā)展意義重大。各城市和供水企業(yè)應(yīng)長期關(guān)注漏損控制，堅持綠色發(fā)展方向，不斷優(yōu)化控制方案。
