農村供水管網漏損控制對策研究

夏志博

(阜新市彰武縣前福興地鎮水利站，遼寧 彰武 123224)

0 引 言

歷經十余載的建設發展，我國已累計解決農村4700多萬師生和5.2億居民的飲水安全問題，基本解決了農村飲水安全問題。截至2020年，我國累計建成77萬余處集中供水工程，供水管網超過70萬km，總供水能力達到1億m3/d[1-2]。目前，農村供水還處于初級發展階段，工程運行和行業管理仍存在許多不足之處，其中較為普遍的管網漏損現象，不僅導致供水保證率的明顯下降，而且帶來巨大的水資源浪費和經濟損失，工程的長效運行面臨著嚴峻形勢[3]。

1 農村供水管網漏損現狀

1.1 管網漏損的定義

管網漏損是指因管道破損而導致的供水工程輸配水時的流失現象，也稱為管網水損失。漏損時長和流量直接決定了管網漏水量，在數值上等于有效供水與總供水量之差，總供水量中管網漏水量所占百分比稱為漏損率。一般地，可以將管網漏損分為背景漏、暗漏、明漏3種類型[4]。背景漏是指管壁針孔滴水和管道連接處漏水，漏水難以避免但比明漏、暗漏量少；管道下側破損水滲入地下或上側破損水溢出地表的現象稱為暗漏和明漏。

1.2 管網漏損現狀

調查顯示，截至2020年我國集中供水工程(設計供水規模達到20m3/s)共有30多萬處，但管網平均漏損率接近25%。受限于工程運行管理水平以及計量設施不完善等因素，部分地區的管網漏損率為“估計值”，這大大降低了匯總數據的精準度，實際值較填報值可能會更高。

耗費大量人力、財力、物力等成本并經消毒凈化的自來水，由于管網漏損而被浪費，對供水工程的管理維護和長效運行影響極大。例如，遼寧省某地區的一處農村供水工程，管網漏損率監測值達到30%，設計和實際供水規模為5.0萬m3/d、3.8萬m3/d，管網漏水量估算值為1.18萬m3/d，運行成本水價按1.5元/m3計則日均經濟損失達到1.77萬元，全年將近645.1萬元。

1.3 控制管網漏損的必要性

《水法》明確提出，地方政府要積極推廣節水器具，結合實際情況采取有效的措施減少管網漏損率，進一步提升用水效率[5]。2015年，頒布的《水污染防治行動》提出要更新改造材質落后、使用超過50年的供水管網，到2020年控制公共供水管網漏損率不超過10%[6]。對于公共供水系統運行縣級以上地方政府要加強監督管理，最大程度的降低管網漏損，自建和公共供水企業要加強管理，減少供水系統輸水滲漏。

對于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型集中供水工程《城鎮供水工程運行管理規程》，規定了其漏損率不得超過12%、13%、14%、15%[7]。按照現狀供水管網漏損率為25%而Ⅳ型工程上限為15%考慮，其上升空間至少還有10個百分點。全國集中供水工程按6850萬m3/d的實際供水量計算，則每年就有近25.0億m3的水被浪費，若能夠有效控制漏損則可少建供水規模達到685萬m3/d的供水工程，運行成本水價按1.95元m3/s估算則可節約成本1335萬元/d，每年則可節約成本48.8億元。

2 農村供水管網漏損的原因與控制對策

2.1 主要原因分析

2.1.1 供水管網老化破損

部分農村供水工程建設年代相對較早，受當時建設標準不高、管材多樣、規劃不盡合理、發展理念落后、技術和資金等條件限制，經長期運行管網嚴重老化破損，漏損率普遍偏高。由于未做好技術交接和竣工驗收資料整理，導致有的管網埋深不明、管線不清。近年來，有的工程雖已完成主管網改造，但因資金有限分支管網改造進程滯后，管網漏損、帶病運行的現象普遍存在。

2.1.2 工程質量存在隱患

我國“十一五”、“十二五”期間的工程建設任務重，農村供水工程廣泛應用PVC管和PE管，加之廠商低價劣質產品惡性競爭、過于追求低價中標、管材市場監管不嚴等因素，導致供水工程抗壓等級存在明顯差異，所用管材質量不高。有的地方在施工安裝時沒有貫徹執行標準規范，普遍存在未按要求建設支墩或鎮墩、未用細沙回填壓制、穿越橋梁管網保護不夠、管道溝槽未嚴格平整、埋深不足等問題，這為供水工程長效運行埋下了隱患。

2.1.3 供水水壓管控不嚴

調查數據顯示，管網運行壓力的平方根與管網輸水量成正比，管道漏水量和漏水面積隨管網水壓的升高而明顯增大。例如，某村村內管道水壓為0.5MPa時末端水壓逼近管材承壓上限，雖然符合《村鎮供水單位資質標準》中“條件較差或邊緣地區用戶水壓不低于0.05MPa、供水干線末端水壓不低于0.12MPa”的要求[8]，但管道長期處于接近壓力上限工況下運行增加了水泵能耗及爆管發生幾率，也使得管道漏水量明顯增大。

2.1.4 管網檢漏重視不足。

目前，對于農村供水管網檢漏大多數地區仍處于空白狀態，有專業管網檢漏機構的地區僅占很少部分，這與供水管網漏損率偏高及超過70萬km供水管網規模非常不協調[9-10]。有的供水單位對產銷計量管理重視不夠，普遍存在專業技術力量薄弱、漏損情況不明、應對措施不力、管網撿漏未落實等現象。

2.2 主要控制對策

2.2.1 統籌管網更新改造

農村供水工程的更新改造和管網建設應統籌規劃、精心施工、系統設計，結合系統安全、供水水壓、節能降耗、水質穩定、管網漏損、供水保障等各方面需求。根據當地實際情況、工程運行狀況、管網漏損特點等，通過全面系統的管網檢漏，合理制定管網更新改造標準和計劃。條件允許時可以利用漏損計量檢測、水力模型、管網地理信息系統等方法評估管網漏損程度，為制定科學合理的管網更新改造計劃提供數據支持。管網更新改造時要講求經濟效益，即科學測算經濟收益與新增投資之間的關系[11]。

2.2.2 完善水量計量裝置

加強村鎮供水工程標準化建設和規范化設計，對用水戶、出水廠、受益村、原水、回用水等按照規范要求配備多級水量計量裝置[12-13]。同時，對于水表管理應加強技術指導，全面考慮水表使用壽命與購置成本間的關系科學選用水表類型，進一步優化水表更換周期。

2.2.3 科學管控管網水壓

合理的管網供水壓力既要滿足消防栓、管網末端的水壓要求更要保證管網薄弱點的穩定運行，維持系統水壓處于相對較低的運行狀態。管控管網水壓不僅有利于降低漏水量、減少管道漏水范圍，而且可以降低新漏點的發生概率，在減少加壓水泵電耗的同時還能使部分承壓薄弱點“轉危為安”。調查資料顯示，在保障正常供水情況下若能夠降低10%的供水水壓，間減少5個百分點的管網漏損率。以此推算前文所述工程案例，其供水管網漏損水量每日可減少1900m3，減少運行成本0.285萬元，全年減少成本約104萬元。

實際工程中，水壓管理主要有閥門控壓、調蓄池水位控壓、水泵控壓和分區控壓等幾種途徑。其中，閥門控壓主要是采取人工操作或遠程遙控的方式，控制閥門開度形成一定水頭損失，由此達到控制閥門下游管網水壓的目的，該過程要有效防止水錘的產生，嚴禁水泵或者閥門的快速啟閉，以防損壞或破裂管道薄弱處；重力自流供水工程比較使用水塔、清水池、高位水池等調蓄池水位控壓，可以在夜間用水需求較小的時段適當降低管網水壓或調蓄池水位；水泵控壓是合理搭配不同功率的水泵，在滿足供水效率和運行工況的條件下實現管網水壓的科學調控，水泵變頻調速可以更加高效、精準地實現水壓管控；分區控壓通常適用于較大規模的供水工程，在綜合考慮管網程度、系統規模、管材質量、管道類型、運行年限、用水情況和地理高程等因素的基礎上，實行分區管控。將統一壓力調度整個管網水壓逐漸轉變為分級水壓調節，另建二次加壓泵房，以保證高程偏遠或配水距離較遠受水區管道壓力處于適宜的運行區間。

2.2.4 定期實施管網檢漏

實踐表明，管網破損較大的漏點漏損水量約占總量的80%，大的漏點相對于小的漏點而言更容易被發現處理。因此，相關管理單位要定期組織農村供水管網巡查，檢漏人員要全面掌握管道維修、使用年限、管道位置、周邊土壤類型、管徑、每扇、水壓以及地下水位等情況，檢查沿途管線埋設地表是否有濕痕或者積水，檢查井、排水閥、排氣閥和閥門等有無埋壓損壞，查看用戶用水量以及管網末端水壓等情況，對發現的隱患及漏損點要及時處置。同時，供水工程管理單位要加強主動檢漏力度。獨立分區計量主要是將管網劃分成若干片區，通過安裝多級閥門和水表實施層層控制與計量，結合水量平衡原理統計分析夜間最小和日常供水流量的水量差，對管網漏損狀況進行科學評估，從而框定漏點區域、縮小漏點的定位范圍，這是主動檢漏的重要環節，可為供水管網更新改在優化設計提供科學依據。另外，對于漏點的查找也可選用聽音檢漏等方法。

2.2.5 加快自動化信息化建設

自動化、信息化是降低供水管網漏損率及提高工程運行管理效率的有效手段，通過自動監控水廠配水、凈水、輸水、取水等全套生產環節全面掌握管網運行狀態，從而實現遠程管理控制水壓、大流量突發漏損事故及時處置和遠程漏損計量。另外，在建模的基礎上可設定情景開展模擬研究，進一步優化供水系統運行操作規程和管網運行水壓調度，切實提升農村供水工程智能管理水平。條件允許時逐步升級已具備自動化、信息化的水廠，加強工程運行節能節水降耗、供水安全保障等相關研究，加快智慧水廠建設。

2.3 幾點建議

1)在農村飲水安全保障責任考核中納入減少管網漏損相關內容。優化現階段以自來水普及率、農村集中供水率、工程建設進度等指標為主的考核體系，應納入計量設施配套率、水費回收率和漏損率等指標，嚴格考核任務與目標完成情況，督促各地高度重視，強化責任約束和責任壓力傳導，倒逼供水單位有所作為，積極行動。

2)農村飲水安全鞏固提升應將減少管網漏損工程措施作為重點。通過適時組織全面調查及時掌握供水管網漏損的成因及其構成，明確漏損管控目標、實現路徑和各項工程措施。設立試點，積極探索，總結管網漏算管控工作經驗。

3)積極探索社會化管網漏損管控服務體系。積極引導企業拓展供水管網漏損咨詢業務，鼓勵企業參與供水工程運行管理，可以采取購買服務的方式加強合作。有條件的地區可以建立專業技術服務隊伍，更好地服務于供水管網檢漏和運行管理工作。

4)建立健全管網漏損管控技術標準。雖然現有農村供水規范規程和技術標準對管網漏損管控有所涉及，但無法滿足工程實際要求，對此必須優化完善管材質檢標準，加強科研技術攻關，重點解決提升管網漏損管控效率、開發信息化管網監測、提高漏點定位精度、降低檢漏成本等技術難題。

5)充實完善管網漏損管控激勵機制。將管控水廠用水量和減少管網漏損等指標納入績效考核，將節能降耗取得的經濟收益與員工績效工資掛鉤，以經濟獎懲的方式調動員工的主觀能動性。通過大力宣傳節能節水降耗理念，定期開展專業技術培訓等，促使各崗位人員對漏損管控外化于行、內化于心。

6)對于管網漏損管控，可充分發揮市場調節功能鼓勵企業參與。結合初期收益豐厚、效益明顯的特點，可遵循市場規律合理利用經濟效益杠桿調動社會資本參與管網漏損管控的積極性，在農村供水領域促進合同節水管理的應用[17,18]。建立健全社會資本參與激勵機制，節水服務機構等專業企業可提供節能降耗的改造、融資、技術診斷等管網漏損管控服務，與農村供水單位簽訂管理合同并以分享經濟效益(節能降耗效益)的形式獲取合理收益。

3 結 語

目前，農村供水工程大多處于入不敷出、運營產多收少的狀態，工程長效運行受到影響。對此，文章從兩個方面提出解決問題的思路，其一，控制好水費回收率、建立健全科學水價機制，切實提升工程管理效益；其二，內部控漏，打好“增收節支”的組合拳合理降低運行成本，綜合采取有效的控制措施，其中減少管網漏損應給予高度重視，這是“節支”的重要環節，必須采取行之有效的對策。