|
二、国内漏损控制概况
由于我国多数城市供水设施陈旧、管道埋设年久、技术水平提高缓慢及管理体制还存在较多问题等原因,使我国城市供水管网漏损率普遍较高,距《标准》规定的12%目标还有不少差距。据建设部2004年提供的资料表明,通过对408个城市的统计,我国城市公共供水系统的管网漏损率平均达21.5%,年漏损量近100亿立方米。
近几年来,我国对城镇供水管道的漏损已普遍较为重视。不少城镇供水企业成立了专业的漏水控制部门或公司,配备了相关的检漏设备,建立了地下管线管理(GIS)系统,实现了动态管理;有的还在管线上安装了连续检测的区域漏水监测仪,建立了漏损控制的长效管理机制,漏损控制工作越来越规范,越来越有效。如武汉、深圳、大连、成都、南昌等水司都建立了漏水检测公司,开展长期的漏损检测工作;上海市北水司、合肥水司在管网上安装了常置漏水监测系统,提高了漏水检测的有效性。
三、浙江省漏损现状
近年来,浙江省大多县级以上供水企业对供水漏损都给予了极大的重视,与全国多数供水企业一样,建立漏水普查队伍,配备相关的检漏仪器,加强管网的漏损检测工作,但漏损控制是一系统工程,是一项长期的工作。根据有关资料,从表1—6可见,浙江省城市供水漏损率或单位管长漏水量与《标准》要求的还有较大的差距。如前述,浙江省是我国水资源紧缺的省之一,漏损不但造成巨大的经济损失,还造成大量的水资源浪费。
浙江省供水漏损率统计表
表1—6
|
名 称 |
1995年 |
2000年 |
2001年 |
|
供水量(万m3 ) |
137466.1 |
165503.12 |
175104.59 |
|
售水量(万m3 ) |
116953.69 |
133081.35 |
142124.02 |
|
未计水量(万m3 ) |
20512.41 |
32421.77 |
32980.57 |
|
漏损率(%) |
14.92 |
19.59 |
18.84 |
|
单位管长漏水量(m3 /km·h) |
3.68 |
3.81 |
2.90 |
第二章
宁波城市漏损现状
第一节
宁波城市供水管网概况
一、供水管网现状及发展方向
宁波城市供水管网为多水源环状管网系统,局部地段为树状与网状相结合。据2004年有关资料统计,现有DN100mm以下给水管道800.408km,DN100mm以上给水管道1796.255km,年供水总量27692.3万方,单位供水能力的管道长度为34.2km/104m3/d。目前正在施工的以姚江水系为水源,主要向镇海、北仑等区域的大型工企业提供用水的大工业供水管道,全长约75km。全市供水面积600平方公里,包括海曙区、江东区、江北区、镇海城区、北仑城区及鄞州区部分区域,市区供水普及率达100%。供水人口约120万,在装计量总水表417192只(截至05年8月低)。根据宁波城市供水近期规划,2010年前将完成以东线沿世纪大道,南线沿鄞州大道,西线沿机场路,北线沿北外环路的DN2000mm环状供水高速公路,全长约40km,将进一步提高城市供水的安全可靠性。
二、现有输配水管管材及管件
宁波城市现役输配水管道材质种类繁多,主要有普通钢管、球墨铸铁管、灰口铸铁管、水泥管、复合塑料管、镀锌钢管以及一些其他的非金属管。
根据GIS统计数据,截止2004年底,钢管江北区最多大约200多公里,其他几个区都在100km左右,口径在25mm到1600mm不等;球墨铸铁管镇海区最少只有60km左右,其他几个区在140km到200km之间,口径在100mm到1200mm不等;灰口铸铁管主要分布在海曙和北仑区,都在200km以上,江东和江北区约100km,镇海约60km,口径在100mm到1200mm;水泥管基本上每个区都有35km左右,口径100mm到1600mm不等。
主干管多数为钢管、球墨铸铁管、灰口铸铁管、水泥管和少量的其他非金属管。配水管道情况比较复杂,包括了灰口铸铁管、球墨铸铁管、钢管等金属管和UPVC管、水泥管等一些非金属管道,口径相对较小。其中UPVC管主要应用在江北区和北仑区,约有340
km。小区进户管多以镀锌管为主,一些老的小区的输水管还在使用灰口铸铁管、水泥管。截至2004年底宁波城市供水管网现役管材的长度分布情况见表2-1.
宁波城市供水管网现役管材的长度分布表(DN≥25mm)表2-1
|
材质 |
钢管 |
球墨管 |
铸铁管 |
水泥管 |
塑料管 |
合计 |
|
长度(km) |
689.871 |
592.931 |
681.211 |
177.049 |
455.601 |
2596.663 |
从上表可以看出宁波城市供水管道材质以金属和复合塑料为主,水泥管道已经开始逐渐退役。管件是管道附件和管道配件的总称,附件包括阀门、消防栓、通气阀、放空阀、冲洗排水阀、减压阀、调流阀、水锤消除器、检修入孔、伸缩器、存渣斗、测流测压孔等。截至2004年底,三江片及镇海北仑区共有阀门49277个,消防栓6309个。配件包括连接部位的三通、四通、弯头、马鞍、异径管、法兰、盘承等。
三、多水源单(多)边供水
宁波城市供水经过不断的发展,现已形成了多水源单多边相结合的供水模式。总公司现有江东、南郊、梅林、慈城和北仑五个水厂。具体的设计供水能力和供水范围详见表2-2
水厂设计供水能力和供水范围表
表2-2
|
厂 名 |
设计供水能力(m3/d) |
供水范围 |
|
江东水厂 |
35 |
江东、海曙、镇海、鄞州区部分 |
|
南郊水厂 |
20 |
海曙、江北、鄞州区部分 |
|
梅林水厂 |
10 |
江北、镇海区部分 |
|
慈城水厂 |
2 |
江北区 |
|
北仑水厂 |
30 |
北仑区、镇海区部分 |
|
合 计 |
97 |
|
从表2-2可以看出除了北仑区只有北仑水厂单水源单边供水外。无论是现在还是今后,水厂主要分布在市区东南面,如建设中的东钱湖水厂和毛家坪水厂,都是向西及北供水,所以其他几个区的供水方式基本上类似,都属于多水源单边供水模式。单边供水会出现管网末梢供水压力不足,近水厂管道压力过高,容易产生爆管;多边供水模式可以缓解管网供水压力的骤变,提高供水安全,降低爆管。为了改变目前的这种供水形式,使得管网供水压力差减小,水量充足,即将建设的供水环网在一定程度上解决这个问题。
第二节
管网爆漏现状
一、近几年的总爆漏次数及漏损率
供水管道爆漏包括了漏水普查和巡线中查明的暗漏、明漏、爆管和一些市民通过热线上报的漏水情况。这些已经被发现的漏水点情况,是漏水现状的一种体现,一定程度上反应了整个供水管网的爆漏现状。通过对宁波市2002年7月—2005年7月的爆漏记录资料的收集和整理(资料来源:各分公司自查记录资料,金迪公司普查资料,原水技术中心普查资料),在这几年内共查明1780个漏点(不包括阀门漏水)。漏损率在这几年内变化不大,基本都在17%上下浮动。单位管长漏水量在3.4m3/h/km左右,具体详见表2-3
2000年—2004宁波城市供水管网年漏损率及单位管长漏水量 表2-3
|
年 份 |
2000 |
2001 |
2002 |
2003 |
2004 |
平均 |
|
年漏损率(%) |
17.5 |
14.89 |
18.8 |
15.56 |
19.43 |
17.24 |
|
管长比漏水量(m3/h/km) |
3.94 |
3.27 |
3.74 |
3.01 |
3.42 |
3.48 |
二、不同管道的爆漏概况
管道爆漏现象几乎存在于整个供水管网的各个环节,不同口径和不同材质的管道发生爆漏的具体情况和频率有所不同。对宁波市2002年7月—2005年7月的爆漏点记录资料进行了管径和材质的分类统计,见表2-4和表2-5。
管径漏点统计表
表2-4
|
管 径 |
<100 |
100 |
150 |
200 |
300 |
500 |
>600 |
合计 |
|
漏点数(个) |
496 |
289 |
260 |
177 |
281 |
62 |
215 |
1780 |
|
百分率(%) |
27.9 |
16.2 |
14.6 |
9.9 |
15.8 |
3.5 |
12.1 |
100 |
材质漏点统计表
表2-5
|
材 质 |
铸铁管 |
钢 管 |
镀锌管 |
球墨管 |
水泥 |
U-PVC |
其他 |
合计 |
|
漏点数(个) |
928 |
118 |
499 |
91 |
61 |
53 |
30 |
1780 |
|
百分率(%) |
52.1 |
6.6 |
28.0 |
5.1 |
3.4 |
3.0 |
1.8 |
100 |
从上述统计表可以看出,小口径管道爆漏发生频率要高于大口径管道,特别是DN100mm以下管道,占漏点总数的27.9%;镀锌管、铸铁管等材质差的管道,漏水发生的频率远高于其他材质的管道,占漏点总数80.1%。
第三节
漏损的种类与形式
一、管道系统漏水
供水管网覆盖整个城市大街小巷,管道总长度接近3千公里,它经历了数十年管道增、改变迁,管网的漏水是客观存在的事实。根据漏水发生的部位、漏水起因、漏水程度和漏水显隐的不同,可以把所有情况下的漏水概括为以下几种形式:
1、根据漏水发生的部位不同可以分为:
(1)管体漏水:管体老化锈蚀穿孔、管体爆破等。
(2)配件漏水:管道配件腐蚀破裂、配件爆破等。
(3)接头漏水:刚性接口渗漏、柔性接口胶圈的密封作用损坏、承插式接口脱落、接头破裂等。
2、根据漏水起因的不同可以分为:老化腐蚀漏水、地基沉降漏水、施工破坏漏水和其他外力砸压漏水。
3、根据漏水程度的不同可以分为:爆管漏水、一般漏水和浸渗漏水。
4、根据漏水显隐的不同可以分为:明漏和暗漏。二、调节构筑物漏水
调节构筑物是为了满足用户供水需要而专门设置的供水设施,漏水情况相对简单,漏水形式只根据不同的构筑物进行分类:
1、水池漏水,水池进出口管道及配件漏水;水池本身漏水。
2、水塔漏水,水塔上下水管道及配件漏水;水塔蓄水箱漏水。
3、水箱漏水,水箱进出口管道及配件漏水;水箱本身漏水。
4、泵站漏水,泵站进出口管道及配件漏水。
三、管道附件漏水管道附件在整个管网系统中数量非常庞大,且漏水发生频率相对较高,千万不可忽视。
1、阀门漏水阀门轴杆密封填料处漏水、冲洗排水阀关闭不严、通气阀失灵串水、预留阀门关闭不严。各种阀门漏水多体现为明漏、渗漏,有少量爆漏和一般漏水。通过05年11月对江东区世纪大道、宁穿路,江北区大庆南路、大马路沿线阀门进行了抽样调查,发现目前阀门漏水情况较少,总共有一个阀门漏水。
2、消防栓漏水消火栓关闭不严,消防栓漏水多体现为管体漏水,有少量的明漏、渗漏。
3、水表及配件漏水过滤网锈蚀、破裂漏水、法兰接口处漏水、水表漏水。
四、未计费耗水未计费用水包括了授权和未授权用水,未计费用水一般包括以下几个方面:
1、消防耗水一旦发生火灾时,相近消火栓敞开供水,这包括扑火用水及现场流失的水,耗水量是巨大的,无法记载它的耗水数量。此外,消防栓在平时亦是绿化用水、建筑工地以及“洗车游击队”的取水水源。
2、增、改管道用水供水管网逐年要敷设新管道、改造旧管道,发展新用水户,这些均要耗用大量的水。归纳起来包括以下几个方面:管道灌水试压、管道并网时,原管道停水放空的耗水;管道冲洗用水。
3、管网维护维修耗水管网运行过程中,应定期进行以下方面的排水:管网中较长树枝管末端的排水;管网中冲洗排水阀定期向河床排污放水;管网中消火栓定时排污放水;管网中通气阀维护时的排水;管网中老用户销户拆管、旧管拆除时的放空排水。
4、管道抢修耗水管道抢修前放空排水;当有些阀门关闭不严时,随着维修一直外漏的水;抢修后管道灌水、冲排耗水。
5、计量误差计量误差包括了大表用水过少和精度不够引起的小流量误差、对表的周检不及时造成的水表本身计量误差增大以及坏表、呆表等引起的不计量或少计量。
6、非法用水非法用水包括各种形式的偷盗水,如私接水表、擅自开启消防栓取水等。
7、其它耗水公共饮水;因突发事件引起的向用户的免费供水;一些其他原因造成的减免用水。
综上所述,漏水种类繁多,形式各异,但从漏水发生的范围来看,管道系统漏损和水表计量误差具有一定的普遍性和隐蔽性。据国内外有关资料统计,这两方面引起的漏损占总漏损量的70%以上。所以要控制漏损,就要最大限度的控制好这两个方面引起的漏损,但其他因素也不可忽视。本课题着重对这两个方面的漏损原因进行详细的探讨。
第三章
管网漏损原因及分析
供水管网是整个供水系统的主要组成部分,管道、管件及其一些附属设施都有发生漏水的可能,就是说存在于整个管网系统的各个环节和部位,所以引起管网漏损的原因体现了多而杂的特点,在过去相当一段时期里觉得束手无策。通过对宁波市近年来的漏损统计资料分析来看,管网漏损的主要原因还是有章可循的。主要体现在管材及配件质量;管道施工安装质量;管道老化腐蚀;外力破坏;季节和不同时段的影响几个方面。
第一节
管材及其配件原因
一、易爆破漏损的管材
管道爆漏现象单从材质来说,不同材质的管道因使用的材料和内部结构不同,决定了管道的性能和质量,往往性能和质量好的管道发生漏损的几率要小,反之要大。因为各种材质的管道使用长度相差较大,单从表2—5所显示的不同材质管道的漏点数,只能说明漏水点对材质的分布情况,但无法判断哪种材质的管道更易发生漏水。所以有必要引入漏水发生率(漏点个数/10km),即不同材质管道的单位长漏点数。通过对2002年7月—2005年7月不同材质管道的年单位长漏点数统计,得到表3—1的情况:
不同材质管道的漏水发生率统计表
表3—1
|
材 质 |
水泥管 |
钢管 |
铸铁管 |
球墨铸铁 |
塑料管 |
|
漏水发生率(个/10km) |
1.15 |
2.98 |
4.54 |
0.5 |
0.4 |
从表3—1可以看出,水泥管、铸铁管和钢管(主要是镀锌钢管)发生漏水的频率都相当高,也反应了漏水与材质的关系,下面就宁波市现有输配水管道根据管材的不同做具体分析。
1、水泥管
水泥管因原料可就地取材,价格便宜,曾一度大量使用。目前宁波市区还有大约170多公里水泥管仍然在用,口径从100mm到1600mm不等,基本上都是95年以前铺设的,也就是说使用都在10年以上。水泥管承压能力低;脆性大;抗冲击能力差;使用寿命短,一般都在20年以下;在负压状态下易于老化;管道连接采用刚性接口。从漏水记录资料中可以看到水泥管漏水占相当数量,主要体现在管体破裂;接头脱落或爆裂。如图3—1。
2、镀锌钢管
大多数进户管道都是2000年以前铺设的镀锌钢管大约有上百公里。镀锌钢管口径小、管壁薄,只有管外镀了不到一毫米的防腐锌,管内壁更差,甚至没有做任何防腐处理,在运输、安装等过程中,很容易造成外部镀锌层脱落;埋设在地下或暴露在空气中,有的甚至长时间浸泡在酸性或碱性污水里;同时自来水含有少量余氯,呈弱酸性。在这种情况下,管道内外极易受到腐蚀,使用3-5年管体就腐蚀穿孔;丝口腐烂断裂。从近年来的漏损资料来看,镀锌管漏水点数占所有漏点数的25%左右,这一数据也证明了镀锌管是一种极易爆漏的管材。
3、灰口铸铁管
灰口铸铁管的构造是碳在铁中成片状存在,削弱了它的强度,造成应力集中,另外铸铁含P、S较高,易产生热脆性。因而在使用过程中出现开裂现象,微细裂缝逐步扩张因而产生漏水。另外传统的灰口铸铁管的接口是刚性接口,用麻筋石棉水泥打口,也有用膨胀水泥封口的。这些接口由于是刚性接口,一旦管道基础出现轻微下沉,封口马上就会出现漏水。从管网维修统计数据看,大部分的铸铁管漏水是接口处承接头脱落或爆裂造成的。如图3—2。
4、钢管钢管有无缝钢管和焊接钢管,在宁波市大多数为焊接钢管,有普通焊接和钢板卷焊两种。
钢管耐压性好、强度大、韧性强,但易腐蚀,常在高压长距离输水,特殊环境下使用,比如桥管,过河管等,接头多采用直接焊接方式连接。从漏损统计资料来看,钢管漏水发生情况比较多,主要表现为焊接口锈蚀脱落或破裂和管体腐蚀穿孔。如图3—3。
二、易损坏脱节漏水的管道附、配件
管件漏水除了跟管道相似的情况以外,主要是因为管件自身的质量原因造成的,近年来漏损资料显示,有三种管道附、配件发生漏水的频率最高,阀门、马鞍和消防栓。
1、阀门阀门漏水是最普遍的,阀杆周围密封不严;底座内部凹槽堆积物腐蚀;法兰连接处密封件脱落等,都引起不同程度的漏水。一些排气、排污阀关闭不严,经常发生跑冒现象。经过今年公司对阀门的整治后,目前漏水现象明显减少。
2、马鞍马鞍数量虽然不多,但漏水现象比较普遍。固定螺丝松动或脱落;密封垫年久老化;腐蚀破裂等都是马鞍漏水的主要原因。
3、消防栓管道附件中漏水最多的就属消防栓了。因锈蚀关闭不严引起的滴漏;外界施工破坏和车辆撞击造成的断裂漏水等。
第二节
施工安装原因
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