上海市供水管网漏损控制技术策略 5页

'净水技术2015，34(s1)：118—121，138WaterPurificationTechnology上海市供水管网漏损控制技术策略舒诗湖(城市水资源开发利用(南方)国家工程研究中心，上海200082)摘要介绍了国际和国内供水管网系统漏损现状与漏损控制的主要技术手段，探讨了上海市供水管网漏损控制技术策略，为其他城市供水管网系统漏损控制提供技术借鉴。关键词供水管网漏损控制技术策略中图分类号：TU991．36文献标识码：A文章编号：1009—0177(2015)s1-0l18—05WaterLossControlStrategyforWaterSupplySysteminShanghaiShuShihu(NationalEngineeringResearchCenterforUrbanWaterResource，Shanghai200082，China)AbstractInternationalanddomesticwaterlosssituationandthemaintechniquesforleakagecontrolofwatersupplysystemwereintroduced．WaterlosscontrolstrategiesforwatersupplysysteminShanghaiwerediscussed，whichprovidestechnicalreferenceforothercities．Keywordswatersupplypipenetworkswaterlosscontrolstrategy在输配水过程中，管网系统的漏损是全球性问有关供水系统的“水平衡”方法和标准，见图1。其重题，漏损控制更是世界性难题。供水漏损不仅是经点是对产销差水量进行分类量化，搞清楚免费供水多道工序处理净化后的合格饮用水资源的浪费，由量、账面漏水量和物理漏水量的明细，进而分类进于制水和输配水过程中需消耗大量的电能，同时也行控制『l_21。是能源的巨大浪费。漏损控制包括材料设备、技术供水管网漏损的原因复杂，其影响因素也很攻关、队伍建设、激励机制和管理手段等诸多方面，多，供水部门根据自身经验对漏损数据进行不同的是涵盖技术与管理在内的复杂系统工程。分类，进行数据统计，例如按漏失原因分为：管材质量不佳、接口质量不好、施工质量不良、温度变化1漏损组成与影响因素大、其他工程影响、管道防腐不佳、道路交通负载过1997年，国际水协(IWA)开始着手建立一套标大、管网水压过高、水锤破坏和自然灾害等『3_。准化的漏损控制性能指标。作为这个工作的一部售水量曼篁星售水量分，水损工作专家组(wLTF)应运而生。wLTF的目水司外l未计量售水最标就是要建立一个国际上一致认可的水平衡方面卖净水系统有效{计量免费供水供水量免费供水量的标准表格、术语以及一个推荐的水损指标参数。水刊自身水源量束计量免费供wF对国际上漏损控制的现有方法进行总结归水量纳，推荐了有关计算供水漏损的标准术语；制定了系统t}法水供水状碱黼水i(偷、戢喇产销差水最总量水自量水)(无收益水量[收稿日期]2015—1—29身系统表精莠NRW)[基金项目]国家水体污染控制与治理重大科技专项(2012ZX07403—供水系统漏水输水管及千篱002)；上海市科委重点课题(14231200200)；上海市科委水外篱滴水技术标准项目(14DZ0503402)；住建部科学技术计划研调水源篮，物群水it!~／水塔蒋渗滚水鼹i黼驶溢流究开发项目(2013一K7—6)。■■■■■■■■■■■■■■[作者简介]舒诗湖(1981一)，男，博士后，高级工程师，主要从事城镇：避户薷灞爽璺供水管网系统模拟与优化分析。图1国际水协水平衡表联系电话：15002150141；E—mail：ssh314@126．corn。Fig．1WaterBalanceSheetofIWA一118一 净水技术Vo1．34，No．sl，2015WATERPURIFICAT10NTECHN0L0GYMay1st，20151．1管材与接口的影响产生局部高压或局部负压，管道就很可能发生爆目前全市仍有不少使用服务期限超过50年的裂。老化管道和材质落后的管道(如灰口铸铁管)，导致1．8外部工程的影响管网水质合格率较出厂水降低；管道漏损严重。供其它管道施工时，没弄明白供水管位，人为造水管网中管道接口形式众多，管网漏水大部分发生成的破坏。主要是施工挖坏、车辆轧坏、沟槽塌方、在接口处，原因是接口处往往是应力的集中点，当勘探钻孔、打桩震动、新建构筑物轧坏等几种形式。管段发生伸缩、不均匀沉降时，应力传至接口处，容1．9管网老化的影响易使接口松动，甚至破裂，尤其是接口质量安装不管道安装时间过长，受土壤中酸碱成份和杂散合格时，容易引起水管受收缩拉力而断裂，或在管电流的影响以及某些细菌的作用，受管网水中杂质道不均匀沉降时弯距过大而径向裂开。的作用，其管材中材料的特性已发生变化，失去了1．2管网压力的影响安全输送水质的能力。这部分管道已老化，如果还据研究统计，管网运行压力与漏水量呈正相关没有被更替淘汰，就会成为产生漏水的薄弱之处。关系，压力越大，破损点漏水量越大。2漏损评定指标1．3施工质量的影响造成管道漏水的施T质量问题主要表现在：管目前国内供水企业用于评定漏损水平的指标道基础不好、覆土不实、支墩后座土壤松动、接口质主要有2个，产销差率和漏损率。其中，漏损率指标量差、用承口找弯度过多和管道防腐不好等。有的是建设部制定行业标准用来考核供水企业管网漏管沟底不平整，通水后水管沉降量较大，而且不均损的官方指标，产销差率是供水企业用来评估生产匀；有的管道不够平直，接口处错转过多，使接口容经营水平的内部指标。易损坏；有些T程为了抢进度，施工技术不符合规2．1产销差率范要求，这些隐患会在管道运行后表现出来，造成供水总量减售水总量之差与供水总量的比例。漏水。据统计，全球平均供水产销差率在27％左右，非洲1．4地势沉降及荷载的影响和拉丁美洲高达4O％以上，北美和El本代表了世界管道敷设在道路下面，承受一定的静荷载和动先进水平，在l0％上下。荷载，还有管道的自重、管中的水重，随时间的增2．2漏损率长，会使管道产生一定量的沉降；同时，当路面经过管网漏水量(供水总量与有效供水量之差。)与雨雪融化后，地面松软，也会产生自然的沉降，当管供水总量之比。有效供水量是指水厂将水供出厂外道荷载较大时，会使管道受力不均匀，容易导致管后，各类用户实际使用到的水量，包括收费的(即道破裂而漏水。售水量)和不收费的(即免费供水量)。免费供水量1．5管道腐蚀的影响是指实际供应并服务于社会而又不收取水费的水金属管道埋设到土壤下输送净水，会产生各种量，如消防灭火等政府规定减免收费的水量及冲洗类别的腐蚀，降低管道输水能力和水质，到一定程在役管道的自用水量。建设部行业标准《城市供水度就会发生局部穿孔漏水甚至爆管。因此采取相应管网漏损控制及评定标准》(cJJ92—2O02)规定城的管道防腐蚀方法至关重要。管道防腐措施不当或市供水企业管网基本漏损率不应大于12％，按单位防腐质量不佳，特别是中小口径钢管，由于管内壁供水量管长、抄表到户率和年平均出厂压力进行修没做好防腐，管外壁防腐层太薄，造成管道腐蚀。正后的范围是lO％～l8％。上海市的单位供水量管1．6温度的影响长为34904kin／11450km3／d：3．048km／km3／d，加低温时水管收缩使管道增加新的应力，尤其在3％；年平均出厂压力低于0．55MPa，不加分；居民接头刚性较强的地方。管道随温度的变化会产生伸用水按户抄表的水量大于7O％，加1％；修正后的长或收缩，而在管壁上产生轴向应力，会导致管网上海市供水企业漏损率控制值为16％。漏水。2．3指标比较1．7水锤的影响从定义可知，产销差率一定是大于等于漏损率管网中发生水锤时，管内压力瞬间骤增骤减，的。产销差率统计数据均是计量水量，易获取，比较一l19— 舒诗湖．上海市供水管网漏损控制技术策略v01．34，No．s1．2015客观；漏损率统计数据中免费水量一般靠估算。免水量还未得到其他供水企业的重视。费水量只包括消防、冲洗水量，未含环卫绿化以及与市南相比，市北的产销差率偏高，主要原因维稳等公益用水。CJJ92要求对绿化用水进行计量，可能是由2004年8月宝山地区供水区域切换引起实际大多没有计量，消防、冲洗和绿化等水量主要的；此外，市北的居民用户较多，有5家水厂供水，靠估算。出厂水表的安装工况不满足安装要求，老工业区的2．4其他指标水表计量不准确也可能引人计量误差，这些误差使(1)单位管长漏水量：单位管道长度(DN≥得表观漏损偏高，从而影响产销差率。75mm)，每小时的平均漏水量。由于消防、冲洗和绿浦东威立雅对水量管理方面与国际接轨，提出化等水量主要靠估算，和漏损率一样，计算结果存了可供借鉴的水量分类细节表。但其在产销差的控在一定偏差。制方面自2009年起出现突增情况。经分析，这是由(2)供水系统漏损指数(ILI)=实际漏失水量／于集约化供水抄表到户的计量方式改变引起的；且基底(不可避免)漏失水量。基底漏失水量很难确供水区域包括的老小区，据估算，老小区的漏损率定，主要通过干管长度、系统平均压力、进户管的总可能在50％以上。数以及进户管平均长度等估算。闵行的产销差率控制得较好，这一方面与其细致的水量分类统计、及时的管网更新改造密切相3漏损控制主要技术关；另一方面，闵行对绿化环卫用水进行了严格的参考国际水协发布的((DMA技术指南》、《漏损控制，由巡检队伍严禁绿化管理单位擅自打开消火检测技术指南》和《漏点定位与修复技术指南》等文栓取水，而环卫用水也根据养护单位的出车情况进件，对管网进行管理和改造，内容包括资料管理、流行水量估算后才予以办理借用手续。该举措极大地量管理、结合水力模型技术制定科学有效的分区管避免了绿化环卫用水取用消火栓的任意性和不可理和更新改造计划等。另参阅建设部行业标准《城估情况，可供其他供水企业借鉴。镇供水管网漏水探测技术规程》(CJJ159—2011)，奉贤作为向郊区供水的企业，其产销差控制较对管网采用漏损检测定位修复。好。从2007年至2009年产销差率大幅降低后，至于2011年产销差率稳定控制在26％左右，并呈现4城投水务漏损现状与控制目标逐年降低的趋势。考虑到其乡镇管网普遍老化及财务现状，无法进行大力度的乡镇管网更新改造，其表1近年城投各供水企业产销差率一览表产销差的降低更能体现出通过全系统多级水平衡Tab．1DistributionLossesinChentonWaterSupphy管理实现降低产销差率的卓有成效，可供其他郊县Enterprises供水企业进行漏损控制的借鉴。国家发改委把水价成本公开作为深化水价改革的重要内容和组成部分，进一步推进水价改革的突破口。水价调整成本公开主要包括三个层面的_T作：一是供水企业要在提出调价建议前向社会公开本企业有关经营睛况和成本数据；二是政府价格主管部门在进行成本监审过程中可以邀请有关方面代表参与监督；三是政府价格主管部门的成本监审市南近年来水量变化不大，2008年以来产销差报告要向社会公开。率的控制相对较为平稳。市南采取了较为细致的水根据国家发改委颁布的《城市供水定价成本监量统计方式，且对供水区域内占小区总数57％的审办法(试行)》，产销差率和漏损率是成本公开的2000个小区安装了3000个校对表，同步核算小区内容之一，其中，漏损率大于行业标准cJJ92考核要内漏损状况，进行夜间最小流量的测算，及时查漏求的部分将不计入成本。按照CJJ92提供的修正系修漏。市南产销差率的构成包括消防、管道冲洗等数，修正后的上海市供水企业漏损率控制值为不大未计费授权水量，表观漏损，修漏过程、水箱、小区于16％。上海城投目标是控制产销差率低于l5％，管网漏损等真实漏损，还包括喷淋表水量，该部分建议把目标改为漏损率不高于15％，一是在这基础一l20一 净水技术Vo1．34，No．sl，2015WATERPURIFICATIONTECHNOLOGYMay1st，2015上，方便申请水价调整；二是这个目标通过努力是可实现的。以上海市供水量为1145万m3／d计算，即使漏损率下降1个百分点，一年将节约净化后的合格饮用水0．42亿t，按第一阶梯居民综合水价3．45元／t计算，可节约人民币约1．5亿元，经济效益可观15宏观策略与技术路线漏损控制需要大量的人力物力和资金投人，当漏损率降到一定水平(经济漏损水平)，持续大投入可能收效甚微。图3IWA漏损控制技术路线Fig．3TechnicalRouteofWaterLossControlinIWA定近期管网改造与建设计划，按计划做好老化管网改造T作，重点是管网布局的优化，即实现区块化管理；(4)强化水量计量管理，增大水费回收率，减少计量误差，实事求是对各类水量进行统计分析，制定并推广水量审计制度。漏失程度／(in3·km—I·a-I)(5)在中心城区重视市政管网末端水平衡分图2漏损控制投入产出效益分析析，推广小区总表核对技术，小区总表数据进入营Fig．2BeneficialAnalysisofWaterLossControl业收费系统与小区居民户表抄表数据总和进行自国际水协的漏损控制策略如下：动比对，对总分表数据差异大的小区重点进行漏点(1)水压管理。研究表明水压与漏失水量呈正定位并及时修复。相关关系，在保障用水户压力需求的同时，尽量降(6)摸清哪些市政消火栓经常被开启用于绿化低管网压力，可样既省能耗，又能减少漏失水量。和冲洗道路，有针对性的给这些消火栓安装计量仪(2)积极地检漏控制。即采取多种现代探漏技表。术积极查找暗漏点，及时发现漏水点。(7)在管网分区或枝网为主的管网上推广全系(3)快速优质的漏点修复。即采取多种措施有统多级水平衡管理，在此基础上对重点管段进行漏效地减少漏点漏损的时间，以减少漏失水量。点定位并及时修复。(4)加强对管网和相关设施的建设和维护管6组织管理(参考国际水协漏损控制理，保持管网良好的运行状态，减少漏水点的出现，专家组工作机制)延长管网服务时间(见图3)。结合上海的实际情况，建议做好以下工作：建议水务集团成立领导小组，负责制定漏损控(1)建议水务集团把漏损控制目标定为漏损率制目标、体制机制保障方案；以上海本地专家为主，不高于l5％；聘请国内著名专家，积极引进外国专家，成立专家(2)供水企业必须及时详细掌握管网现状资委员会，制定宏观策略和微观技术方案，进行技术料，应建立完整的供水管网技术档案，逐步建立和审核把关和人员培训；成立中青年T作组，在专家完善供水管网信息化管理系统，重视漏损控制相关组指导下具体实施相关技术方案。IT技术开发并开展相关应用。专家委员会负责以下工作：(3)在管网检测和模型评估的基础上，制定中(1)组织多次内部讨论，做好顶层设计，制定中远期管网改造与建设规划；结合现有供水规划，制长期规划和近期工作计划，提出高(下转第138页)一l21— 牟心鸣，张建军，董滨．油田采出水回用对消防管线的腐蚀特性研究Vo1．34No．sl，2015(5)39—44．[12]徐寿昌．工业水处理技术[M]．北京：化学丁业出版社，1984．[10]翁永基．李相怡．水腐蚀性的pH—pHs判别模型及pHs的计算[13]郑红．西宁钢厂工业废水回用水水质稳定分析『JI．青海环境，[J1_油田化学，1995，12(1)：54—58．1995，5(3)：128-131．[11]齐冬子．关于碳酸钙饱和pH值的计算公式[J]．工业水处理，[14]SY／T5329—94，碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法[s]，1993，13(1)：8—111994．(上接第133页)质突发事件。2014年胜利油田和东营市根据城市供水的特点和要求，从完善应急预案、加强安防监控为切人点，制3胜利油田水质污染的应急处理措施定了涵盖主要生产过程、领域的应急预案、现场处胜利油田城市自来水厂采用三级处理(主要是置方案，并组织了全面的演练，油田和地方有关安活性炭过滤和加氯消毒)、使用备用水源、备用供水监部门组织了评审和备案工作，各项流程及措施符管网等方法供水。过去发生应急供水时，在充分利合城市供水应急管理要求。作为公共安全重要的组用受纳水体的自净容量时，胜利油田自来水厂采用成部分，应急事件后的公众宣传和舆论引导工作需人工投加化学药剂的方法，主要采用活性炭吸附、要在预案制定和今后的工作中予以加强。化学沉淀、化学氧化以及混凝和气浮相结合的过滤参考文献技术，基本保证了非常时期生活、生产用水[51。[1]住房和城乡建设部城市建设司l城市供水系统应急净水技术指4结束语导手册(试行)fMl_北京：中国建筑工业出版社，2009．[2]张志明．美国城市水源地突发污染事件应急机制及其启示【JI_根据城市供水应急管理体系的要求和油区供净水技术2006，25(51：15—18．水实际情况做了大量有益尝试和工作，预案管理体[3]陈旭源．饮用水突发性移动型风险源应急系统平台的构建系已经实行6年之久并经过3次修订完善，总体框净水技术．2014．33(s1)：173—178．架已经系统搭起，经过实践，取得了十分显著的效[4]陆艳晨。李翠梅，刘成刚．应急状态下的城市居民生活供水量与用水量分析lJ1_净水技术，2012，31(2)：17—19，80．果，产生了极大的社会效益，赢得了良好的社会信[5]刘文，吴一蘩．二氧化钛光催化氧化水中天然有机物富里酸[J】l誉，应急供水管理在全国同行业取得较高声望。净水技术．2010，29(6)：71-76．一138—'