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引言
本文介绍了城镇供水管网漏损评定及原因，探讨了漏损控制的主要技术手段，着重介绍了分区计量管理，并对城镇供水管网漏损控制提出了相应的措施。城镇供水管网漏损是指水在运输的过程中发生漏失的情况，并不能供给多少就接收多少。为了解城镇供水管网的供水效率，需要对城镇供水管网漏损进行评定。常见的评定指标有漏损率、产销差率、供水系统漏损指数和单位管长漏水量等。城镇供水管网在不同区段的漏水情况各不相同，需要找出城镇供水管网漏损的原因，制定出相关措施，提升城市供水效率。城镇供水管网漏损评定的指标有漏损率、产销差率、单位管长漏水量和供水系统漏损指数。漏损率是指漏失量和总供水量的比值，其中漏失量为总供水量减去实际使用水量。漏损率高表明水在运输过程中损失多，供水效率低 ；反之漏水率低说明城镇供水效率高。我国是一个水资源分布不均、人均水资源短缺的发展中国家，降低漏损率很有必要。国家在2016年颁发了《城镇供水管网漏损控制及评定标准》（CJJ92—2016），对今后的城镇供水漏水提出了要求和目标，即在2017年供水管网漏水率达到二级标准12%，2020年达到一级标准10%。而根据《2014年城镇供水年鉴》调查，大部分省份的漏损率都超过了12%，一些省份漏损率甚至高达33%，可见我国的城镇供水效率还有待提高，供水公司压力巨大。产销差率是指销售水量和供给水量的比值。有研究表明，全球产销差率平均在27%左右，欧美、日本等发达国家的产销差率比较低，在10%以下。而非洲、拉丁美洲等发展中国家产销差率高，达到了40%以上 。单位管长漏水量指的是单位长度管道平均每小时的漏水量。因绿化、消防等用水量是依据估算而来，单位管长漏水量存在一定的偏差。供水系统漏损指数是指实际漏失水量和不可避免漏失水量的比值。不可避免漏失水量依据干管长度、压力、进户数等进行估算，也存在一定偏差。城镇供水管网漏损的原因主要有2个方面 ：一方面是与管材相关的影响 ；另一方面是外部因素的影响，如温度、压力等。与管材相关的影响因素包括管材与接口的影响、管材腐蚀和老化等的影响。管网漏水很多都发生在接口处，接口处往往是应力的集中点，因此容易发生接口松动、脱落甚至破裂等 。造成管材与接口影响的因素有很多，如接口材质老化、管道腐蚀、外部工程破坏和地面沉降等。管道在地下受各种酸碱成分、细菌的影响，管材的特性也慢慢发生变化，如果不及时淘汰很容易造成漏水，同时对城市居民的安全用水也造成威胁。一些外部工程在施工中没有弄清楚供水管网的布局，在打桩震动、勘探钻孔中极易造成供水管网的损坏。同时，随时间的推移，供水管道和路面一起在局部会发生沉降现象，这种受力不均也极易造成水管破裂、漏水。一些诸如温度、压力等的外部因素也是造成供水管漏损的主要原因。由于水管管道材质和接头材质不一样，当温度变化时，在水管接头部位产生的轴向应力极易造成水管漏水。当水管中发生水锤现象时，瞬时高压和负压也极易导致水管爆裂，发生漏水现象。另外，即使在水管正常运行的过程中，压力越大，其漏水量也越大。国际水协对供水系统的“水平衡”进行了详细分类，如图1所示。
目前，城镇供水管网漏损的检测技术主要有声学检测法和非声学检测法。声学检测法有地面听音检测、阀栓听音和漏水声学等。非声学检测法有红外线成像探测法、地质雷达探测法和分区装表计量法等。地面听音检测是通过在地面设置听漏杆或听漏仪获取管道漏水产生的微弱声音信号，从而确定漏水点的位置。该方法是通过获取声音信号来判断漏水点，附近的噪声会对结果产生影响，因此，一般在夜间安静时段进行数据采集检测。同时，管道材质、管道压力和管道周围介质条件等都会影响到结果，一般管道埋深小于2m、供水压力高于0.15MPa的情况下测试结果比较准确。阀栓听音检测指利用听音杆、听漏仪在水表、阀门和消防栓等管道附属设备上获取漏水信号，判断漏水位置的一种方法。一般说来，离漏水位置越近，漏水声音越大 ；离漏水位置越远，声音越小。阀栓听音检测可以将接受信号传输到计算机，然后对数据进行处理分析，从而判断出漏水可能发生区域。该方法灵敏度高，能分辨电机、用水等其它异常声波干扰，判断漏水位置准确率高。漏水声学检测的原理是漏水点产生的噪音会通过管壁进行传播，在漏水点两端安装声波传感器来获取漏点位置传播过来的噪音，之后对噪音进行滤波、放大等处理，确定漏水点的一种方法。该方法需要在漏水点两端安装声波传感器，这样两传感器的距离不宜过大。该方法对穿越建筑物管道也适用，可以排除不相关噪声信号，是确定漏水点非常好的一种方法。红外线成像探测法是指运用光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，在管网区域作红外扫描测量，当地下发生漏水时，漏水点与周围区域会存在温度差，红外辐射情况将不同，红外线成像探测法正是利用温度差异形成的图形图像差异来判断地下水管漏水点的。同时应该注意到地下积水等其他情况也可能导致图像成像差异，需要注意区分。地质雷达探测法是在地面发射高频电磁波，根据地下介质电性差异不同，反射回的波能力不同，通过对信号的处理形成地下断面的扫描图像，据此来确定漏水点位置。如当供水管道发生漏水后，水流的浸润使得漏水点周围土和附近性质不一样，水的高介电常数特性会使得电磁波波速变化，这些信号将被记录下来，从而可以确定漏水点位置。分区装表计量法（District Meter Area，简称DMA），其工作原理是将检测管网分成多个区域，利用每个区段安装的水表计量区段用水量，在夜间无居民用水或用水量非常少时，这个时候的用水量可以作为该区段的漏水量。通过关闭区段内的阀门，对比用水量变化即可确定漏水管段。当漏水管段确定后再用听音法即可确定漏水具体位置。在进行分区管理时一般将区域划分为3级。1级分区主要是依据行政管理进行划区 ；2级分区主要是1级分区中漏损严重区域，包括供水只限、用水大户等 ；3级分区一般为层叠式的，为上层分区中流入的。在DMA分区中要考虑的因素众多，如自然边界、地形差异、调度运行、压力管理、管网现状和用户结构等。DMA分区计量管理的内容主要包括 ：DMA边界确定、管网水力模型建立、管网信息调研、用水用户调查、规划分析语DMA边界确定、压力控制和优化调度分析等。DMA检测漏损的具体技术流程如图2所示。
国际水协对漏水控制提出了积极检漏、快速漏点修复、管网及相关设施建设和水压管理等措施。积极检漏即利用现代科学探测漏点技术，积极地查找、发现水管中的漏水点。同时，在探漏过程中要多总结，提升经验，对一些管网破裂隐患进行防范，降低水管破裂风险。快速漏点修复是在漏点发现之后积极地采取多种措施修复漏点，减少水量损失。管网及相关设施建设是供水管网正常运转的基础，对于一些旧的管网要依次淘汰，一些新建的管网要注意维护，保持管网的正常运行，减少漏点产生，延长管网的使用年限。最后一点是水压管理，水压越大，漏水损失量越多，因此，在水压管理中要在保障用户用水压力的基础上，尽量降低管网压力，这样既可以减少漏水量，又可以减少电能等能源的消耗。
对于我国目前的供水情况来说，还可以从以下几方面来减少供水管网的漏损。第一是摸清现有管网的建设资料，建立管网管理信息化系统，在已有管网基础上进行管网的优化布局，加大已有管网的维护管理。第二是对绿化、消防等供水管网加装计量仪表，做细城镇供水管网漏损评定。第四是要建立相关专家小组，从顶层进行设计，加大专业技术人员的培训，对于实际工作中的问题要组织相关专家进行跨组讨论，使整改方案更科学。我国存在人均水资源短缺、水资源分配不均的问题，在我国开展节水、提高水资源利用效率是非常有意义的。城镇供水管网漏水控制就能节约水资源，提升水资源利用效率。近年来，供水管网漏水控制技术飞速发展，其中的DMA建设更是有很好的应用效果。今后，我国应加大DMA在不同区域的精确性方面研究，同时将DMA建设与信息技术融合，为供水管网维护、管理提供更便捷的服务。本文来源：薛峰，城镇供水管网漏损控制及分区计量管理
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