供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)簡述

朱玉亭　潘濤

摘? ? 要：對城市供水系統(tǒng)中管網(wǎng)漏水的成因和特征進行分析的基礎(chǔ)上，闡述了常用的檢漏方法，探討了管網(wǎng)漏水控制方向和思路，以減少漏損，為城市建設(shè)發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。

關(guān)鍵詞：供水管網(wǎng);檢漏

1? 引言

供水管網(wǎng)的管理工作中，檢漏是一項十分重要的工作，它對提高供水企業(yè)的經(jīng)濟和社會效益，充分利用水資源都起到了一定的積極作用。

2? 管道漏水原因與特征

根據(jù)長期的實踐觀察和研究，漏水原因主要有管道地基的下沉側(cè)滑、自然腐蝕老化、運行工況變化、外力破壞等原因。根據(jù)漏水原因分析總結(jié)，管道漏水的基本表現(xiàn)特征有：

（1）流量變化。因為漏水造成了額外的水量消耗，漏點上游來水量較正常情況增加。此時可通過流量測試儀表記錄流量數(shù)據(jù)，將測試數(shù)據(jù)進行分析處理，判斷某一管道或某一供水區(qū)域是否有漏水存在。

（2）壓力變化。產(chǎn)生漏點的管道內(nèi)水壓下降，水壓下降的幅度與單位時間內(nèi)漏失水量的大小相關(guān)，在同一環(huán)境下，單位時間內(nèi)漏失水量越多，壓力下降越明顯。采用壓力測試儀表記錄壓力數(shù)據(jù)，將測試數(shù)據(jù)進行分析處理，可判斷某一管道或某一供水區(qū)域是否有漏水存在。

（3）產(chǎn)生噪聲和振動 水從壓力管道內(nèi)泄出，因為能量的轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生噪聲和振動，通過測試該噪聲和振動的特性來判斷管道是否漏水及定位漏水點是目前最主要的漏水探測手段。漏點處產(chǎn)生的噪聲和振動可沿管壁、管中水或管道周圍的介質(zhì)向外傳播。這時我們可以使用聲學(xué)探測儀器設(shè)備，在管道外露點（包括閥門、消防栓等）上、管內(nèi)水中或管道上方地面檢測噪聲和振動，實現(xiàn)對漏水點的無損檢測;也可以通過打釬至漏點附近，監(jiān)聽、比較漏水噪聲來確定漏點。

（4）漏點周圍土壤濕度變化? 因為漏水引起的水量補給，使漏水點周圍的土壤濕度較它處有明顯的增加（土壤水已飽和的情況除外），此時可以通過土壤濕度測試儀器來圈定漏水可疑區(qū)域。

（5）漏點周圍介質(zhì)溫度發(fā)生變化? 相對于管道周圍介質(zhì)來說，管內(nèi)輸送的水來自于異處，溫度難免有些差異，地下水源的自來水與管道周圍介質(zhì)的溫差在冬夏兩季尤其明顯，此時若有自來水泄漏，漏水點周圍介質(zhì)的溫度較其它地方就有一定的差異，此時我們通過測試這一差異，就可以判別出漏水區(qū)域。

（6）漏點附近地下水化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。主要是指氯的濃度變化。自來水中都有一定濃度的余氯，泄漏出的自來水混入地下水中，會使地下水的氯含量增加，通過檢測地下水的氯含量，可輔助判斷周圍是否有漏水發(fā)生。

（7）地貌環(huán)境變化。漏水冒出地面或流入周圍其它市政管道或溝渠（河），因水流沖洗導(dǎo)致泥沙流失，造成路面塌陷或地物沉降。此時均可采用目視觀察的方法來判別是否有漏水，有時還可以直接確定漏點位置。通過觀察路面的開裂或塌陷、地物的開裂或沉降來間接劃定漏水范圍。

（8）管道穿孔或破裂。因為眾所周知的原因，我們無法在路面掃描出管道的裂縫和孔隙，但我們可以在管內(nèi)通過目視檢查（適用于大口徑給水管道）和“照相”的方法來發(fā)現(xiàn)漏點。

3? 漏水探測設(shè)備和技術(shù)

根據(jù)實際檢漏工作情況，歸納總結(jié)了目前常用的檢漏儀器技術(shù)和設(shè)備。

（1）聽音設(shè)備。聽音設(shè)備可以是機械式的，也可以是電子式的，它們通過音簧片或壓電陶瓷等“感知”漏水引起的噪聲或振動。一般的聽音設(shè)備操作簡單，但其使用效果完全取決于工作人員的素質(zhì)和經(jīng)驗。聽音設(shè)備是暗漏普查的主要設(shè)備，普遍用于精準定位。（2）相關(guān)儀。相關(guān)儀是一類基于互相關(guān)計算方法及采用微處理技術(shù)的便攜式自動漏點定位設(shè)備，根據(jù)漏點產(chǎn)生的漏水噪聲沿壁管像兩側(cè)傳播，被置于漏點兩側(cè)管壁（如閥門、消防栓等）的傳感器（壓電陶瓷式壓力傳感器或水聽傳感器）拾取，通過放大漏水噪聲信號，并通過發(fā)射機以無線電形式傳送給相關(guān)主機。主機通過運算比較兩個信號的相關(guān)性，同時利用計算出的噪聲傳播時間差，傳感器間管道長度和聲速，即可計算出漏點的準確位置。被測管道內(nèi)的水壓的高低對相關(guān)儀的工作影響很大，水壓低于0.1MPa 時，由于漏水能量小，漏水噪聲的強度和頻率都很低，導(dǎo)致相關(guān)儀工作很困難。 （3）漏水聲自動記錄儀?？梢愿鶕?jù)管道漏水聲所產(chǎn)生特殊音色的噪聲進行反復(fù)記錄、比對來判斷該噪聲是否為漏水聲，可以準確判斷出水管泄漏的定位范圍等，并將分析結(jié)果用無線的方式傳送到主機。設(shè)備每天堅持實時巡檢，提高管網(wǎng)檢漏和維護的工作效率。 減輕檢漏人員勞動強度，提升企業(yè)人性化。 主動發(fā)現(xiàn)泄漏點，提高管網(wǎng)檢漏的科學(xué)性和實效性。但需要一次性投入成本高。（4）Sahara。是一套系纜式壓力管道評估設(shè)備，可在DN300mm及以上的管道中使用。一次插入Sahara?設(shè)備完成檢測，可以采集多種管道狀態(tài)信息。Sahara?隨水流行進，行進距離最遠可達1.5公里，沿途收集管道信息。水流推動小型牽引傘拉著傳感器在管道中行進，傳感器通過電纜與地面設(shè)備連接。在不影響管線正常運營下，該技術(shù)能夠檢測復(fù)雜管網(wǎng)的漏水情況。（5）資產(chǎn)管理（統(tǒng)計學(xué)）。根據(jù)固定資產(chǎn)統(tǒng)計的管道材質(zhì)、附屬年代、歷史維修記錄等條件，統(tǒng)計分析出高危管道和重點區(qū)域。資產(chǎn)管理的方法可以作為前期普查計劃的基礎(chǔ)，提高普查效率。

4? 綜合漏水檢測方法

4.1? 管網(wǎng)監(jiān)控和管網(wǎng)水力模型

管網(wǎng)水力模型系統(tǒng)綜合 GIS系統(tǒng)的靜態(tài)信息與 SCADA系統(tǒng)的動態(tài)信息，并結(jié)合用水量的預(yù)報、估算與分配，按水力學(xué)理論對水司供水系統(tǒng)進行水力建模與模擬計算，在線跟蹤供水系統(tǒng)水力運行狀態(tài)，實時計算出所有管道的流量、壓降、流速和水廠、用戶節(jié)點的壓力等水力信息。需完善管網(wǎng)監(jiān)控感知手段，建立在線管網(wǎng)水力模型系統(tǒng)才能對管網(wǎng)漏水提供有效檢測和預(yù)報，可以實時監(jiān)控預(yù)警，提高漏水檢測能效，但系統(tǒng)性工程建設(shè)過程較長，投資大，對管網(wǎng)的基礎(chǔ)管理要求高，后期維護工作量大。

5? 漏水控制的思路和方向

（1）提高管網(wǎng)抗漏能力。通過控制管網(wǎng)工程設(shè)計質(zhì)量，采用優(yōu)質(zhì)管材，嚴把工程施工質(zhì)量，從源頭控制。同時加大老舊管網(wǎng)的更新改造，從而降低漏水發(fā)生概率，盡可能避免漏水的發(fā)生。（2）減少漏水次數(shù)，減小漏水水量。優(yōu)化管網(wǎng)壓力控制，合理調(diào)配水量，減少壓力波動，降低新發(fā)生漏水次數(shù)、減小未發(fā)現(xiàn)漏點的漏水量。（3）縮短漏水時長。豐富漏水監(jiān)測手段、保持適度檢漏強度，及時發(fā)現(xiàn)漏水，盡快維修，從而縮短漏水時長。

6? 結(jié)語

理論上，供水管網(wǎng)發(fā)生漏損是不可避免的，管網(wǎng)的漏失控制是一個長期、持續(xù)的過程，需要從管網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計、施工、運行、維護、維修等方面和采取的相關(guān)控漏策略等入手，利用多種措施做好檢漏降損工作，把漏損降到一定水平，以保證城市安全、正常的供水，為城市建設(shè)發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。

參考文獻：

[1] 徐統(tǒng)濤.淺析漏水管道漏損及檢測[J].地下管線管理，2001（3）：53～54 .