城市供水管網物理漏損的影響因素探討

【中圖分類號】 TU991

【文獻標志碼】 A

0 引言

城市供水管網相當于人體的血管，是維系城市居民日常工作生活的生命線，對于一個城市的日常運行起著關鍵而不可替代的作用。對于供水企業而言，既要保證水量的充足，水壓的足夠，水質的達標，同時，最大限度的減低或避免爆管的發生，是其應有的責任和義務。管網爆管不僅讓供水企業遭受經濟損失，還會給城市居民的工作生活帶來諸多的不便，甚至會造成交通堵塞、居民財產損失等事件的發生，對社會產生一定的負面影響。因此，最大限度地降低爆管發生的概率和漏損造成的影響，對于供水企業提升自身的公眾形象和保障城市供水安全具有極其重要的意義。

1供水管網物理漏損水量的界定

城市供水管網的物理漏損一般指物流漏損，包括明漏、暗漏和背景漏損。漏損的水量由管網系統中的漏點、儲水設備滲漏等組成。管網明漏是指水溢出地面或者可見的管網漏點的漏水損失，供水企業在接到搶修任務后需要第一時間確定搶修方案、停水范圍并迅速到場進行及時的搶修。管網暗漏一般指地面以下的管網發生滲漏，一般不容易在發生漏損的第一時間被工作人員發現，需要采取專業的技術手段進行檢查以及時發現并采取合理的處置措施進行管網的維修維護，或者說，通過檢測管網的壓力、管材屬性等評估特定管線段發生暗漏的可能性，提前做好預防手段以防止暗漏的發生。背景漏損一般指依據現有的技術手段不能較為精準的確定漏損發生的位置和漏損水量損失，包含供水管網系統內儲水設備的滲漏和溢流的水量損失等。在供水管網漏損檢測工作，因為背景漏損發生的可能性較小且造成的影響小，明漏和暗漏是供水管網漏損檢測的主要任務。

圖1T市X區供水管材構成比例統計

2供水管網物理漏損的影響因素分析

本文選取的研究區為T市X區，服務人口約135萬人，服務面積約 300km² ，日供水能力約為65萬 m³ ，二次加壓設備超過了500座，截至2022年底，供水管網系統內的管材以球墨鑄鐵管、灰口鑄鐵管、PE塑料管、鋼管等為主，主要為管徑從DN50到DN2000的給水管。按照現正常使用的情況，各類管材的占比如圖1所示。

研究區內2021年和2022年的明漏、暗漏和背景漏損的占比對比分析如圖2所示。

圖2T市X區物理漏損水量損失占比2021和2022對比統計

從圖2可以看出，相對于2021年度，2022年度的明漏損失水量占比下降，從 2.25% 下降為 1.97% ，而暗漏損失水量從 21.52% 上升為 28.72% 。分析其原因：隨著城市管理規范不斷加強，供水企業更加注重企業的效率和公眾形象，應急管理的效率提高，一經發現爆管地面漏水等明漏問題反應時間及時而處置速度更快，并且，隨著檢測手段和檢測技術的提高，以及供水管網檢測系統的完善，供水區域內的覆蓋面進一步擴大，暗漏自報率也明顯的提高，所以明漏損失水量占比下降，而暗漏水量損失的占比卻發生了上升。

2.1明漏和管徑的相關性分析

對2022年研究區域內的明漏數據進行了統計整理，對區域內不同管徑的給水管發生明漏的占比進行重點分析，統計分析如表1所示。

基于收集的研究區域內供水管網系統各個不同管徑的自來水給水管一年之內每個月發生明漏的次數，顯而易見，

表12022年度 T 市 X 區自來水給水管管徑與明漏發生次數統計單位：次

跑冒滴漏等明漏的水量損失主要發生在管徑 DN50mm 以下的給水管上，管徑在 DN300mm 的給水管發生的次數很少。結合研究區內供水管網的基本屬性數據，采用管徑事故系數PDLC來表示不同管徑范圍管道發生漏損事故的風險。PDLC為某個管徑范圍供水管道發生漏損事故次數百分比與該管徑范圍管道長度百分比之比，PDLC越大表示該管徑范圍供水管道發生漏損事故的風險越大（表2）。

表22022年度T市X區供水管網系統不同管徑范圍的事故系數分析

依據表2，在2022年度研究區域內，明漏主要在管徑DN50的給水管道上，管徑事故系數PDLC最大，為3.24，其次是 DNS0～DN300 的給水管道，管徑事故系數PDLC為0.17，管徑范圍 300?DNlt;2000 的給水管道的管徑事故系數PDLC為0.03，可見，管徑越小的管道發生明漏事故的風險越大，這與官網檢測管理體系、檢測技術手段以及管材材質等關系密切。

2.2暗漏和管材的相關性分析

基于研究區域內2022年度管道部位的暗漏修復的次數統計共有173次，按照管道材質統計如圖3所示。

結合研究區內供水管網的基本屬性數據，采用管材事故系數PMLC來表示不同管材管道發生漏損事故的風險，PMLC為某種管材管道發生漏損事故次數百分比與該種管材管道長度百分比之比，PMLC越大表示該種管材管道發生漏損事故的風險越大（表3）。

從表3可見，灰口鑄鐵管發生暗漏事故的風險最大，其次是鋼管，PE管，而球墨鑄鐵管發生暗漏事故的風險最小。

圖3T市X區2022年度各類材質管道的暗漏發生次數統計

表32022年度T市X區供水管網系統不同管徑范圍的事故系數分析

因此，在暗漏檢測工作中，應當重點關注灰口鑄鐵管和PE管，有目標性的加強巡檢的次數和巡檢的力度。

3供水管網物理漏損的原因分析

從研究區域發生物理漏損的情況來看，主要是管徑DN50以下的給水管發生漏水的問題，并且，漏水的給水管網主要集中在居民生活區，并且，是建設年限超過十五年的住宅小區較多。管道物理漏損從管徑與管材的相關性分析來看，主要的原因有兩個方面。

（1）老舊小區的自來水供水管網更新相對于新建設的城市區域而言更新較為緩慢，整體上來看，供水基礎設施的更新率不高。并且，施工的管線單位很多而施工作業工作空間受限，各類管線施工交叉多，與小區業主、物業協調的問題多而難，導致有缺陷、年限較久的管道未能徹底改造。

（2）大口徑的給水管道隨著城市基礎設施的加快而更新率更高。市政供水管道的更新改造主要與市政道路環境整治同步進行，供水企業根據管道運維狀況、檔案資料，結合道路環境整治的計劃，可以提前與道路整治單位對接并辦理建設手續。市政道路屬于公共區域，施工作業空間較大，無論是施工協調還是施工作業相對而言更加容易。因此，發生物理漏損的管道更多的是管徑較小的灰口鑄鐵管、鋼管以及PUVC和PPR等給水管道。

參考文獻

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