基于多風險要素的供水管道風險評估方法應用

馬學軍

摘 要：主要從風險發生可能性與風險后果這兩大方面著手進行評估，評估出來的是管網本質安全風險，通過合理、有效的安全管理可以一定程度降低管網風險發生的可能和后果，結合前端安全監測設備的布設、定期的巡檢運維有助于及時感知風險，應急隊伍和應急資源的遠近有助于及時處置風險，基于以上多風險要素的供水管網風險評估方法的應用。

關鍵詞：多要素 供水管網 評估方法 風險管控

中圖分類號：TU991.33???? 文獻標識碼：A

Application of the Risk Assessment Method for Water Supply Pipelines Based on Multiple Risk Factors

MA Xuejun

（Hefei Zezhong Urban Intelligent Technology Co.， Ltd.， Hefei， Anhui Province， 230000 China）

Abstract：This paper mainly evaluates from the two aspects of risk occurrence possibility and risk consequences， and what is evaluated is the essential safety risk of the pipe network. Reasonable and effective safety management can reduce the possibility and consequence of pipe network risks to a certain extent， regular inspection and operation and maintenance can help timely perceive risks in combination with the deployment of front-end safety monitoring equipment， and the distance of emergency teams and emergency resources can help timely deal with risks. This paper discussesthe application of the risk assessment method for the water supply network based on the above multiple risk factors.

Key Words：Multiple factors; Water supply network; Evaluation method; Risk management and control

隨著我國經濟建設的發展，城市人口不斷增加，隨之產生的用水需求量也在不斷攀升，給市政供水管網工作帶來較大的壓力，供水管網漏損現象嚴重。隨著時間的增長，供水壓力大、管道老化、管道漏損等現象頻繁發^[1]，導致管網泄漏，引發爆管、地面坍塌等次生衍生災害。分析了主要風險因素的事故影響機理，包括第三方破壞、腐蝕、老化和溫度變化^[2]。當前技術的發展和使用趨勢，對數字孿生技術在智慧供水建設中的實際探索進行相應^[3]，一種基于多風險要素的供水管道風險進行評估，對于本質的風險結合目前的防控措施進行風險系數修正，形成新的風險值，從而可有針對性地指導管網管道的運行維護管理與更新改造^[4]。

1 技術方案

此次風險評估首先進行控制性指標判斷，如存在老舊管線和動態指標則根據控制性指標方法進行判斷；如無控制性指標，則進行安全風險評估，考慮風險發生可能性和后果性；評估結完成后采用安全管理進行修正，修正后輸出評估結果，技術路線詳見圖1。

2 控制性指標

2.1 老舊管網

根據《城市燃氣管道等老化更新改造實施方案（2022—2025年）的通知》，供水管道改造的范圍包含水泥管道、石棉管道、無防腐內襯的灰口鑄鐵管道；運行年限滿30年，存在安全隱患的其他管道等。

2.2 動態控制

管網高風險區域，為監測的關鍵位置^[5]，當供水管網安裝有爆管和漏水監測時，進行耦合風險分析，同時調整管網風險等級。未提供預測范圍時默認為設備關聯管網上下游的管線為對應行業的評估單元。風險耦合有效時間為接到報警信號（人工驗證通過后）預警事件發生后24 h，當接到消警信號立即取消風險調整。

3 風險發生可能性評估

供水管網安全風險評估的可能性考慮管網的物理屬性、管網周邊環境以及管網的運行狀態等。根據管道不同物理屬性、周邊環境、運維狀態等給出評分。

3.1 物理屬性

供水管網的物理屬性包含管材、管徑和管齡。

3.1.1 管材

根據《室外給水設計標準》（GB 50013-2018）輸水管道管材一般采用預應力鋼筒混凝土管、鋼管、球墨鑄鐵管、預應力混凝土管等。根據不同管道承壓能力、耐久性、耐腐蝕性，設定不同風險分數。評分值越高，表明該材質的管道發生管網事故的概率越高，詳見表1。

3.1.2 管徑

供水管網系統由不同口徑管道組成，大口徑管道位于輸配管網的上游，小口徑管道位于相對下游的位置，管徑越大其結構安全狀態越易受到影響，相對危險程度高。評分值越高，表明該管徑的管道發生管網事故的概率越高，詳見表2。

3.1.3 管齡

結合歷史事故的調研，發現管齡在10～30年，50～70年期間內敷設的供水管道，其發生的事故概率較大，其整體規律符合“浴盆曲線”。評分值越高，表明該管齡的管道發生管網事故的概率越高，詳見表3。

3.2 周邊環境

供水管網的周邊環境包含覆土深度和區域環境。

3.2.1 覆土深度

在道路等級確定的情況下，覆土深度對管線結構的受力狀態影響較小。埋深越淺，供水管道受到地面交通荷載或外界施工等作用越大，越容易發生事故，評分越高，詳見表4。

3.2.2 區域環境

考慮道路條件和通行需要可分為四類：綠化帶、人行道、非機動車道和機動車道。不同區域交通荷載作用大小和方式不同，機動車道下的供水管道受到交通荷載的沖擊作用最大，綠化帶下的管道受到環境影響最小，詳見表5。

3.3 運維狀態

供水管網的運維狀態包含漏損率、歷史事件。

3.3.1 管網漏損率

根據《室外給水設計標準》（GB 50013-2018），輸配水管應減少漏損。一般來說，管道漏損越大，其施工質量、養護水平等越差，發生事故的概率越大。根據住建部要求，到2025年全國城市公共供水管網漏損率力爭控制在9%以內，詳見表6。

3.3.2 歷史事件

管網的歷史事件，在一定程度上表明，該段管線在日常巡查中受到了忽視，或是該段道路施工頻繁，歷史事件次數的計算按照管網年均次數，建議按照風險評估組織前不少于三年連續歷史記錄數據進行統計，詳見表7。

4 風險發生后果性評估

供水管網安全風險評估的可能性考慮管網的影響用戶數、敷設區域以及管網的可靠性等。根據管線所在道路等級、管線影響用戶數、管線周邊區域重要性、是否屬于環狀管網等給出評分。

4.1 管線所在道路等級

參照《城市道路工程設計規范》（CJJ 37-2012），將道路分為快速路、主干道、次干道和支路四級。道路等級越高，評分值越高，表明道路下的供水管道發生事故的危害性越大，對交通的影響越大，詳見表8。

4.2 管線影響用戶數

配水管網應滿足用戶要求。一段管道其用戶越多，其發生事故后導致無法用水的群眾越多，同時其長期停水，導致建筑內的水滅火設施無水可用，間接導致更大的事故后果，詳見表9。

4.3 管線周邊區域重要度

城市場所中有一些重要單位，保障該類單位供水安全性具有重要意義。如：政府單位、醫院、學校等，詳見表10。

4.4 是否屬于環狀管網

根據《室外給水設計標準》（GB 50013-2018）第7.1.8條，配水管網宜采用環狀布置?？紤]到某些中、小城鎮等特殊情況，一時不能形成環網，可按枝狀管網設計，但是應考慮將來連成環狀管網的可能，詳見表11。

5 安全管理

評估城市供水系統的應急能力與風險識別能力^[6]，良好的安全管理有利于降低管網風險，提高供水管網可靠性，當爆管頻率高或出現影響管道安全運行等情況時，可縮短巡檢周期或實施24 h監測，提升管網可靠性。

5.1 安全管理評估指標

上下游監測設備能夠實現該段管網安全性實時感知，并且有應急隊伍與物資可以快速降低風險嚴重性，巡檢的次數低或巡檢制度不完善，不利于發現管網事故，同時可能造成較為嚴重的后果，詳見表12。

5.2 安全管理修正規則

安全管理修正規則詳見表13。

6 供水管網安全風險計算

根據供水管網可能性和后果性指標的重要性，設定其指標權重，也可通過專家打分之后再進行確定，如表14所示。本權重參照《城市供水管網安全風險評估技術規范》（DB31/T? 1332-2021）。

7 結語

本文主要應用場景是已建設供水管網安全監測系統的城市。當前端監測設備上傳的各類實時監測數據生成風險預警后，管網風險也隨之動態變化，實時展現當前的供水管網風險一圖掌握。

（1）文章在評估風險發生可能性及風險后果之前新增控制性指標判斷流程。文章控制達到老舊管線指標的管網直接給予高風險等級。國家文件對于管網的評估在文章中得到了充分重視，更好地指導主管部門盡快進行改造建設。管網的運行狀況和健康狀態不是靜止的，而是隨著時間和各類突發事件而不斷變化的。

（2）本文在評估風險發生可能性及風險后果之后新增安全管理修正指標。合理有效的安全管理可以一定程度降低管網風險發生的可能和后果。前端安全監測設備的布設、定期的巡檢運維有助于及時感知風險，應急隊伍和應急資源的遠近有助于及時處置風險，都可以減輕事故發生的嚴重性。因此，上述因素對于管網風險的修正是合理的、有價值的。

參考文獻

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