摘 要：分析了山地城市供水管网漏损发生的各种原因，结合智慧水务建设，有针对性提出了合理利用大数据降低城市管网漏损的解决对策，以期为供水企业管网运行降本增收提供理论借鉴。
关键词：大数据；山地城市；供水管网；漏损控制
2016年颁发了《城镇供水管网漏损控制及评定标准》（CJJ92—2016），要求城镇供水管网漏水率2020年达到一级标准10%。管网漏损既包括外部因素，如管道腐蚀、地基沉降、施工破坏、水压过大等，也有内部原因，如管材劣质、管径偏小等。山地城市受地势高低起伏，管道铺设标高落差较大，暗漏和背景漏损更难以及时发现。随着智能水务大力推进，以及不断更新的管网漏损监测手段，山地城市的供水管网漏损率正在逐年降低，但与一级标准仍存在差距。
1.山地城市供水管网漏损原因
供水管网漏损可以分为明漏、暗漏和背景漏损三种，其中以明漏和暗漏为主要原因，背景漏损则占比相对较小。
1.1明漏
明漏顾名思义是管网漏损发生后，通过肉眼可见，能及时发现处理的漏损。
管材劣化：随着城市的发展，高楼层越来越大，城市供水管网运行压力不断提升。城市管网早期仍有大量的灰口铸铁、镀锌、PE等材质的管道。灰口铸铁管硬脆，路面拓宽导致其置于行车道上，施工强振动及水压增加，自然爆管非常频繁，导致大量水量泄漏。镀锌管受氧化还原腐蚀外管壁变薄，内管壁结垢压力提升，使得镀锌管暗漏和爆管增加。PE管虽然占比较小，但自然老化及外界扰动也使得明、暗漏时有发生。
自然爆管：老旧管道受管材质量劣化、外部超负荷承压及施工强振动干扰等因素，经常发生自然爆管，而新铺设管道则对较小。
施工破坏：城市的日异月新，大规模的工程建设，施工单位野蛮作业，未严格遵守施工作业交底要求，导致很多管道机械损伤。
1.2暗漏
暗漏则是难以短时间被人为察觉的漏损，隐蔽性强、周期跨度长，往往极易被忽视，是困扰水司的最大难度。
接口质量：受施工安装质量、化学腐蚀、接口材料、地基沉降制约，接口处极易长时间发生细微暗漏不易察觉，并日积月累逐渐发展成爆管。
管件维护：管网系统中安装有大量的阀门、排气阀、减压阀、消防栓等管件，由于管件质量及更换不及时，会产生不易让人察觉的漏损。
庭院管道：庭院管道都是小口径管道，相对主管网运行压力偏小，选用的管材五花八门，数量大，不易被检测，长时间的累积漏损十分可观。
水压偏高：在管长一定时，供水压力增加将导致管网漏水量呈指数级增长，随着用户对压力要求越来越高，若调度运行不当，在夜间用水量较小的低峰时段，漏损量将明显增加。
1.3背景漏损
压力在0.5MPa、流量小于0.25m3/h时可发生背景泄漏，即“跑、冒、滴、漏”现象，依靠现有检漏技术难以发现，它的漏点都很小但分布非常广泛，长时间的大量背景泄漏，对售水量抄收影响较大。另外，由于供水流量计和用户水表计量不准，以及消防和施工试压冲洗大量用水而未计入售水量，导致管网漏损率被提升。
2降低漏损率措施
2.1推行一户一表改造
笔者所在城市已基本完成一户一表改造，通过改造极大减小了庭院管网漏损，小区庭院管道管径小、数量大，需要安排大量人员，配置较多机具进行测漏，给日常维护管理带来极大的挑战。对于山地城市，落差大、砂石多，庭院管网暗漏能很快通过土壤渗漏，极不易形成明漏，一户一表一次性投入多，但通过选用更好的镀锌复合管，保证了水质，也减小了水量漏损。
2.2实行管网更新升级
在城镇老城区，分布着大量的老旧管材，很多已经超过使用年限，自然爆管频繁且影响水质，新城区发生自然爆管的频率明显少很多。因此，供水企业应逐年投资进行管网改造，选用高质量的管材，仅在需要承重的过街处选用新型的3P钢管，其他地方尽可能选用球墨铸管，杜绝塑料管使用。
2.3定期计量设施校准
管网漏损率除了保证管网正常运行外，还有一些管理偏差造成数据失真，如供水流量计和用户水表计量准确性。供水流量计一般为大口径，至少一次一次委派具有检测资质的第三方机构进行检测校准，确保供水计量真实有效。对于用户水表，大口径用户要重点关注，防止私接水管未计量，或采取一些非法手段干扰水表正常运行，也要加强抄表人员轮换防止内外勾结；而小口径水表则进行用水异常大数据分析，避免偷水发生，定期对到期水表更换，确保应收尽收，提高水表计量精确性。同时，加强抄表员管理，管理水表抄表及时性、精确性，做到水量应抄尽抄，确保计量与统计口径一致。
2.4提升管道铺设质量
随着城市发展，一些地区逐步开始兴建城市综合管廊，供水管网应尽可能进入管廊，看似前期投资成本巨大，但对今后管网运行、降低维护成本、延长管道寿命十分重要。在不具备这些优势的施工条件下，管道铺设时要规施工质量，严格按照相应规范执行，如管道沟槽标准制作、施工接口严格探伤、施工管材质量把控等，保证管网处于良好的运行环境。
2.5严格材料质量管控
在日常管网爆管中，发现很多管材质量低下，远未到使用年限。在现有管材采购过程中，由于实行低价中标，很多供货商提供的样品质量可靠，而实际送到现场的材质则明显不合格，偷工减料十分明显。在施工过程中，质量检测及收货标准执行却十分松散，导致很多质量不合格的材料大量投入管网运行，存在很大的运行风险。很多水司并未严格执行材料质量后评估程序，被一些低端供货商把持，而高质量厂商而无法进入，最终导致提升管网漏损率。
2.6强化管网漏损检测
在很多水司，主要管网漏损手段仍为人员巡查和用户报漏，或是局部地局采用听音杆测漏，存在明显的滞后性，听音测漏对周围环境要求更高，严重制约管网检漏水平。随着科学技术发展，各种管网漏损检测方法不断呈现，如DMA分区检漏、SCADA系统在线监测法、雷达检漏法、氢气检漏法等，在智慧水务如火如荼开展之际，要能及时运用这些新方法、新手段投入到管网漏损检测中去。
2.7加强管件定期巡检
供水管网管件庞杂，应对这些管件定期巡检，特别是地下式管件，定期除锈防腐、更换密封胶圈。在有条件前提下，对一些超期服役的管件应及时更新，保证管件的实用性，也消除了漏水隐患。由于管件多、分布广，需要巡检人员具有极强的责任心和专业技能，要逐步将管件纳入管网巡检系统，做到巡查记录有迹有循，定点到人，才能保证管件漏损得到控制。
2.8优化水压运行管理
供水管网压力并不是越高越好，而是能满足一供用户水压及二供加压进水要求即可，压力越高供水电耗也越高，使管网承受更大的压力冲击。当然，合格的管材运行压力远大于现有城市供水压力，在受其他如腐蚀、沉降、重压等一系列作用下，导致局部管材承压十分脆弱。因此，厂网要联合运行，调度室要强化调度人员技能和责任心培训，确保管网运行压力在科学合理的范围内。
2.9严格消防施工计量
在管网售水统计量中，有一部分水费未计，如消防用水、管道试压及冲洗用水、抢维修用水、生产自用水等，将其直接算入管网漏损，人为增加了管网漏损率。因此，水司一定要严格对消防和施工水量测量，这样既能做到心中有数，也能控制施工单位不计成本浪费水量，从而能有效真实还原管网漏损率。
2.10主动消除外界干扰
城市的扩张发展成为趋势，原有的管网末梢或用水量小的片区不断开发，对现有的管道运行存在超重负荷、机械破坏等风险。巡视人员要了解区域内的管网分布走向，对可能对管网运行的施工行为，要主动作为提前告知施工单位相关情况，文明科学施工，否则可能对管网造成破坏。对于外界干扰造成管网破坏时，要据实计算漏失水量，避免打人情牌减少计量，保证漏损水量得到切实有效计量。
2.11合理管网设计规划
管网规划是一项系统工作，科学的管网将有效降低运行电耗，降低内外部因素的冲击，减少明暗漏发生的频次，延长管网使用寿命，它却在实际过程中极易被忽略。管网在设计规划时一定要与城市发展规划相匹配，设计时要有前瞻性，充分评估地区用水发展情况，选用合理管材、设计科学管线、设置恰当管径、配备适量管件，而不是从短期考虑可用即可，这样不利于今后管网漏损控制。
2.12掌握管网分布情况
城市管网漏损控制基础在于对管网有全方位了解，在DMA分区计量推进前，必须构建管网GIS系统，对管网分布、管径大小、管道材料、管件分布、埋设标高、安装环境等进行全面摸底。通过构建全面的管网信息系统，针对每一次自然爆管统计分析，有预见性进行管道病害整治，及时消除爆管隐患，并及时优化布局新管道建设，做好管网顶层设计，惟有掌握管网详尽资料方能更好的指导管道改造和运行。
3结束语
山地城市受地理条件限制，供水管网漏损率与一级标准仍存在差距。节约水资源，降低企业运行成本，切实降本增效，不断减少供水管网漏损率有大量的工作可做。笔者结合多年的实际工作经验，针对城镇供水管网存在的明漏、暗漏和背景漏损，结合智慧水务建设，有针对性的提出了一些处理方式，为早日达到漏损一级标准不断努力。
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