給水管網漏水問題分析及合理處理策略

范培震 宋麗

給水管網是市政基礎設施中的重要組成部分，實際運行中存在漏水問題，不利于正常供水，且有不同程度的水資源浪費現象。鑒于此，本文首先分析給水排水管網漏水問題，探討具體的原因，并在此基礎上進一步提出針對管網漏水的處理策略，以期給市政給水管網建設工作提供參考，提高市政給水管網的建設水平。

一、工程概況

南方某市市政供水配套管網迄今已有七十年歷史，供水管線總長約272km，配套DN75至DN1000的管道。隨著城市建設進程的推進，供水管網規模日趨擴大，管網形態呈枝狀逐年延伸；居民生活用水需求急劇增加，明顯加劇既有管網運行壓力，管網長期呈超負荷運行狀態，更見有不同程度的漏水問題。由于管網有漏水現象的存在，水資源浪費嚴重，供水成本攀升。針對該狀況，管網設計者應深入分析原因，探尋具體的應對策略，以期最大限度降低管網漏損率，增加管網利用效率。

二、管網漏水的主要原因

1.管網老化

供水管網鋪設年代跨度大，各段管網的使用時間存在差異，其中有百余千米為五十年代老管線，由于當時建設理念、作業方法等方面的限制，普遍采用剛性接頭，其對溫度、地基下沉等方面的適應能力有限，容易在外部因素的干擾下爆管。

2.管材質量欠佳

供水管材類型豐富，有球墨鑄鐵管、鍍鋅管、PVC管等多種形式，且管道材質因出產不同而有所差異，因此管道質量特性也不盡相同。對于城區部分，各段的管網壓力難以維持一致，部分區段的管網壓力明顯偏大，由此更加大爆管的發生概率。

3.設計不合理

對于中小城市來說，上世紀供水管道設計時可供參考的資料有限，設計人員難以對沿線地質、水文、既有管線情況等形成全面整體的認識，導致設計存在不合理，例如管道阻力明顯偏大；背墩設計不合理，承受力不足；現場地基處置不足，有下沉跡象，其會影響管道接口的穩定性，導致該部分發生松脫；管道覆土深度不足，外部荷載對管道的作用力較強；未配套管道伸縮器，溫度變化幅度大時，熱脹冷縮會導致部分區域尤其是焊縫部位開裂。

4.閘閥、消防栓受損

閘閥絲桿的密封圈未得到有效的防護，長期遭浸泡，顯現出明顯的銹跡；日常使用中，頻繁開關閘閥，摩擦程度劇烈，易損傷閘閥絲桿的完整性，可見閘閥處有漏水現象；此外，由于人為因素，地上式消防栓（安全結構如圖1所示）受損，也將出現漏水現象。

圖1 消防栓安裝結構圖

5.接口方面的問題

管道接口數量繁多，而管道接口處強度偏薄弱，可能有漏水現象。從力學角度來看，接口處的應力較為集中，接駁管段容易發生伸縮及不均勻沉降，此時將有明顯的應力傳遞至接口處，致使接口的完整性受到影響，產生松動、破裂。此外，接口填充通常采用膨脹水泥或石棉水泥，此時形成的接口往往有較大的剛性，對溫度較為敏感，在溫度發生改變后，由于收縮拉力的作用而導致水管斷裂；此外還有溫度應力作用，其直接影響管道接口的穩定性，使該部分松動。施工中，油麻填塞不夠均勻，受氣溫變化及溫度應力作用，會影響接口穩定性，可致使其膨脹、收縮，由此也出現接口滲漏問題。

6.其它原因

（1）日常使用過程中，供水系統局部管道呈高壓運行狀態，迫使管網爆裂，且此現象在局部高點、轉彎等部位體現得尤為明顯。

（2）管材的質量存在差異，各段管道的使用狀態有所區別，可能會因管材質量問題而導致局部漏水。

（3）供水管道施工期間，員工并未按照規范完成管道接口處理、回填等相關工作，導致管道易受到損傷。以回填為例，部分情況下管道的埋深不足，且隨著城市建設進程的推進，道路建設規模擴大，迫使原本處于綠化帶下的供水管道變更至車道下，車輛荷載對管道的作用力增強，易引起管道的下沉和側向位移，此時管道受到沖擊增多，有爆管的可能。

不僅如此，運行管理水平偏低也是漏損關鍵的原因，主要體現在3個方面：

巡查人員的態度不端正、業務水平偏低，難以從源頭上發現問題，通常是在出現明顯的管道漏水問題后再組織搶修工作，而此時管道漏水已經造成較大規模的不良影響。

工程技術資料不完善，施工單位向供水企業提交的資料缺乏全面性、準確性，不利于供水企業后續管理工作的順利開展，明顯加大管理難度，因此容易由于管理不到位而發生管道漏水現象。

隨著行業的發展，給水供水管網領域的管理水平在逐步提高，相繼衍生出大量的管理技術，但并未將其合理應用到位，例如壓力監控系統（平臺示意圖如圖2所示）、獨立計量區域管理（DMA）等的應用價值未得到有效的發揮。

圖2 SCA-DA平臺示意圖

三、給供水管網漏水的應對策略

1.控制供水管網漏水的措施

立足于現狀，提出如下2項控制供水管網漏水的措施：

（1）合理選擇管材。以行業規范及標準為準繩，選取性能可靠、耐久穩定的優質管材，切實提高供水管網的質量。現階段，球墨鑄鐵管是較為主流的管材，其兼具高強度、抗腐蝕、抗老化等多重性能優勢，使用壽命超50年，在提供持續性的供水服務的同時還可提高經濟效益；配套的是柔性質膠圈接口，有利于應力的釋放。如若有要求減少供水管網領域金屬消耗量，可采用PPR、PE等管材，此類管材具有質地輕、耐壓強度高、耐腐蝕性強等多重優勢，可以滿足供水工程在質量、節能環保、經濟高效等方面的要求。

（2）妥善應用柔性接口。以往的剛性接口缺乏足夠的穩定性，容易出現開裂、斷裂現象，且在氣溫顯著變化時體現得更為明顯，此時接口的熱脹冷縮現象明顯。在采用柔性接口后，可有效規避剛性接口所存在的種種問題。接口的質量可靠性增加，漏水概率自然降低。

2.合理確定管網漏水控制目標

城市供水管網基本漏損率不應超過10%，雖然此目標的實現難度較大，但若注重方法，從優化設計、強化管理等方面著手，將能有效實現該目標。

3.供水管網的優化設計

設計是工程全流程中的基礎環節，其能夠給工程各項工作的開展提供重要的引導。合理的設計，能夠從源頭上規避問題。于城市管網工程而言，在設計階段合理設定工作壓力參數，能夠有效優化用水狀態，避免管道高壓運行。此外，諸如管道的流速、流量等參數擬合合理，控制有效，可以避免因壓力異常波動而導致的管網受損乃至漏水問題。合理設定供水壓力，可顯著降低漏水率。

在降低管網壓力時，需要根據供水系統的實際特點而定，采取針對性的處理方法：

（1）供水系統的供水壓力長期偏高時，應降低水泵揚程的方法，此時一方面可減輕供水系統的運行負擔，另一方面則有利于減少電力資源的消耗。

（2）對于長距離或高差較大的供水系統，應設局部加壓泵站，此外也可根據供水系統的實際規模實施分區供水的方案，以此來降低供水系統的壓力。

（3）供水系統的供水量波動較為明顯時，推薦采用變頻調速水泵，借此裝置靈活控制水壓。

（4）針對敷設在低洼地區的管網，其水壓力相對較高，可以采用自力式壓力控制閥，用于維持出水壓力的穩定性。

4.加強管道施工質量控制

供水管道普遍為隱蔽工程，相應地對施工質量要有更高的要求。實施過程中應由設計、施工、建設單位共同參與其中，以客觀的態度對待，以科學的方法檢測，準確判斷工程質量，針對其中的缺陷及問題，予以有效的處理。具體可采取以下措施，有效保證管道施工質量：

（1）從源頭上加強質量防控，即檢查施工材料，任何不達標的材料均不允許被投入使用；依據工程規范標準，妥善完成搬運、存放等相關操作，避免材料受損；管道敷設前，詳細檢查管材，判斷是否存在外觀質量缺陷，若確實有不足之處，不可投入使用。

（2）組織管道試壓，確保實測結果滿足要求。

（3）以工程施工情況為準，繪制管道施工竣工圖，同時注重對資料的歸檔、備案。

（4）密切關注各區域、各分段的隱蔽工程，依據規范做好驗收和交接工作。

（5）供水管道使用時間較長，而城市現場地質、水文條件特殊，有管道腐蝕現象，應根據設計要求采取防腐措施，做好管道防護。

5.多途徑提高供水管網管理水平

有效提高供水管網的管理水平，應從如下方面著手：

（1）持續完善日常運營管理，確保供水的水量、水壓在合理的運行范圍內。一方面，保證供水水量、水壓的充足性，以免因水量或水壓偏低而導致管網內形成強烈的負壓；另一方面，不可過度增加水量、水壓，否則會因爆管、停水而產生水錘現象。換言之，水量、水壓均要適中。

（2）持續完善供水管網竣工檔案，諸如管網走向、管材、節點位置等相關信息均要得到完整的記錄。在循序漸進之下，建立完善的供水管網竣工檔案，管網查漏、搶修等工作的開展提供重要的參考，并有利于后續運行管理工作的高效開展。

（3）注重搶修隊伍的建設。遵循預防為主的基本原則，盡可能在源頭上消除隱患，防患于未然；若出現突發事故，及時啟用應急預案，由搶修隊伍高效處理，將不良影響降至最低。此外，需要注重搶修隊伍的人才培養，打造一支高素質的搶修隊伍。

（4）有效提高檢漏水平。檢漏所涵蓋的細節較多，具有系統性，因此需要由專員以全局化的理念開展檢漏工作。管網漏水的隱蔽性較強，易因處理不及時而造成嚴重的不良影響，因此需要有效提高檢漏水平，及時發現管網滲漏部位，采取針對性的處理措施。在提高檢漏水平的實現路徑中，需要注重檢測設備的應用、人才隊伍的建設、責任的劃分等多個方面，在軟硬件協同之下，切實提高管網檢漏水平。

（5）積極構建適用于供水管網的獨立計量區域（DMA）。以城市供水管網的實際規模為準，基于科學的方法將其劃分為多個獨立的計量區域，富有針對性地管理各計量區域，掌握其管網漏耗水平，協同開展日常檢漏工作，以便及時鎖定漏水的管網，根據掌握的實際情況采取修復措施，使管網盡快恢復正常使用狀態。

四、結語

綜上所述，給水管網漏水是管網工程中較為常見的問題，其會引發水資源浪費、影響居民正常生產生活等問題。而管網漏損是一個系統性問題，在規避管網漏水時，需要從多角度切入，協同推進。

經過本文的分析，認為合理組織規劃設計、加強對原材料質量的控制、建立健全管網竣工檔案、強化人才隊伍的建設、合理應用現代化管理技術至關重要。管網漏損的控制，需在各人員協同努力下，才能盡可能保證給水管網的正常高效運行。