探究市政管网渗漏的检测与控制

张海峰

（中国一冶集团有限公司，武汉430081）

1 引言

市政管网的漏损可分为物理漏损（明漏、暗漏、背景漏损等，背景漏损是物理漏损的主要组成部分）和表观漏损，其中，物理漏损通常占到管网漏损的70%以上。明漏的流量一般都很大，多为爆管事件，漏失持续的时间较短，漏失量较小。暗漏又称为可以通过主动的检漏措施检测到的漏点，漏失水量处于中等水平，受系统的压力、运行情况、土壤情况及管道的状况等因素的影响，持续的时间主要取决于检漏措施实施的强度和频率。背景漏损为一般检漏设备难以检测到的漏失，主要为单个漏点漏水量低于400～500L/h 的漏点所发生的漏损【1】。背景漏损多发生在管道的接头、密封性差的管件以及管道中微小腐蚀的漏孔，背景漏损由于难以被检测到且大量的存在，所以其总量较大。

2 引发市政管网渗漏的原因

2.1 管网规划及设计中存在的问题

在市政管网施工中缺少系统性的工程规划方案，使市政管网施工出现工序复杂以及安全性较低，严重影响各项工序的稳步进行。而且，在市政管网工程施工中，由于城市交通压力不断增加，在管网施工中会遇到拓宽道路等问题，若施工人员未仔细核查现场，会出现操作失误而引发管线泄漏问题，无法提高市政道路管网的使用效率，为城市化的发展带来限制【2】。

2.2 市政管材使用中存在的问题

城市供水量及排水量增加的情况下，原有的管网在长期运行中内部出现了较多沉积物。在市政管网项目建设及施工中，出现管道泄漏的问题多数为铸铁管，这种管材在连续浇筑中存在着致密性差以及管道壁厚较薄的问题，若缺少长期的维护，会引发较为严重的管道渗漏，严重的会出现水资源泄露，影响市政给排水工程的使用效果。

3 市政管网的渗漏检测及控制

检漏修漏、管网更新改造和压力管理是管网物理漏失的3种主要控制措施，其中，压力管理几乎是背景漏损唯一经济有效的控制方法。根据国内部分城市的实践，检漏修漏对降低物理漏失的贡献率为5%，管网更新为50%，压力控制为45%。在成本方面，管网更新占了总投资的81%。这些城市的经验说明，进行管网漏失控制时，应根据实际情况优化组合选取具体的控制措施。

在漏损控制的不同阶段，应采取不同的解决方案。在初期漏损率较高时，应重点开展检漏工作；当漏损降低到一定程度时，再对管网状态进行评估，制定并实施管网更新计划；最后，当管网破损状况得到改善后，应实施优化的动态压力管理，进一步降低管网漏失。

4 城市供水管网漏失检测与控制案例分析

4.1 某市长距离引水工程的渗漏防治实践案例

某市长距离引水工程建设内容为新建输水总管约62km，直径2200mm；输水干管约162km，管径从800～1600mm 不等；新建增压泵站2 座。为尽最大可能地减少工程投入使用后可能发生的漏损，在施工过程中采取了一系列的防渗漏措施。

在工程施工过程中，采取的防渗漏措施包括：（1）在2 种管材连接的钢制转换件旁的钢管端加设伸缩节，以应对2 种管材的沉降差；（2）在2 种管材的连接处，PCCP 管基延伸至钢管底部一定长度，延伸长度取管径的2～3 倍，以防止管基产生不均匀沉陷；（3）虽然钢管对于回填压实度的要求要高于PCCP 管，但在管道接口两侧的一定距离内按照钢管的回填标准进行回填，防止接口处钢管的竖向变形。

4.2 某镇供水管网漏失检测与控制实践

以国内某镇在2012—2017年间的供水管网漏失检测与控制的实践为例，分析管网漏失检测与控制的方法。

4.2.1 供水管网现状

该镇面积108km2，下辖32个村（居）委会，总人口逾50 万人。供水管网系统主要由2 座水厂、300km 供水管线及1022个阀门组成。水厂供水能力为2.8×105m3/d，实际供水量约为2.2×105m3/d，管网起始漏损率为23.43%。

4.2.2 管网漏失检测与控制的方法与措施

1）管网分区建设与管理

对该镇的供水管网实施3 层级分区，主要包括：一级管网分区建设划分多水源分界线，并确定各水厂泵组的优化调度方案；二级管网分区建设对管网进行压力分区，进行分区入口独立计量，并对降压潜力较大的区域实施压力控制，达到监测并降低区域背景漏损的目的；在管网三级分区建设的过程中，完善三级监控设施的建设，建设内容如图1 所示。

图1 管网监控实施情况

2）管网渗漏检测与管网改造

通过管网的分区管理，逐级解析漏损，快速判断漏损发生的空间范围及发生漏损的程度，针对性地进行检漏修漏和管网更新改造工作。结合该镇供水情况以及管网爆破、检漏、维修等数据，对供水管网进行了水平衡分析以及状态评估，分析发现，管网的物理漏损是供水系统漏损的主要原因，其中管网漏失水量至少98%是由暗漏和背景漏损造成，明漏占比较小。

3）水厂出厂压力管理

供水泵房部分时段供水压力过高，结合区域供水、管网最不利点压力、用户用水变化情况，将出厂压力由4个时段调整为7个时段供水运行，供水电耗下降4.9%。

4.3 效果效益分析

该镇通过在2012—2017年间的供水管网漏失检测与控制的实践，实现了管网漏损率由23.43%降低至12%以下，管网DMA 分区平均月爆管次数减少0.66 次，爆管率减少30%，管网维修费用减少了30%，约100 万元/a。

5 结语

在市政管道工程施工中，为了避免管道渗漏的可能，项目部门需要结合市政管网的特点，确定具体的施工方案以及管网渗漏检测技术，通过多样化检测方案的构建以及管道防渗漏方案，减少管道渗漏现象的出现，提高管道的使用寿命。而且，在防渗漏问题的处理中，也需要明确各项防渗漏问题的检查方法，通过施工前的准备、管材的科学化选择以及管道施工质量的控制等，保证各项工作的稳步落实，达到市政管网项目施工的可持续发展需求。