城镇供水管网漏损控制技术探讨

发表时间:2021/8/9   来源:《中国建设信息化》2021年7期   作者:张剑
[导读] 漏损问题是影响城镇供水管网稳定与可靠运行的重要问题。

        张剑
        乌鲁木齐水业集团有限公司 830000
        摘要:漏损问题是影响城镇供水管网稳定与可靠运行的重要问题。其中,城镇供水管网运行中,一旦存在漏损情况不仅会对供水管网的供水水质产生影响,导致其水质降低,而且会出现供水压力与供水量减少等变化,对供水企业的供水服务质量以及企业良好发展存在着极大的不利影响,是供水企业开展供水管网运行管理中的重要内容。对城镇供水管网漏损控制的有效措施进行研究,以促进城镇供水管网稳定与可靠运行,为我国城镇化加快建设提供基础支持。
        关键词:城镇;供水管网;漏损;控制技术;探讨
        中图分类号: TU991  文献标识码:A
1城镇供水管网漏损发生的主要原因分析
1.1计量误差导致的供水管网漏损情况
        城镇供水管网漏损中,计量误差导致的供水管网漏损主要表现在出厂计量与售水计量等不同计量层面。其中,出厂计量中,主要是计量仪器本身的计量精度较低或者计量设备配置不够完善 / 设备运行不稳定等。售水环节出现的计量误差则主要包含经一段时间的运行使用后水表计量精度降低,导致计量误差发生,或是未能根据用户的用水情况匹配相应水表仪器,造成低于水表最小流量的用水情况无法计量。售水计量中,对水表抄表读数估计也会导致相应的计量误差产生。
1.2管道接口问题导致的管网漏损
        管道接口连接质量不合格,是导致城镇供水管网漏损发生的主要原因之一,也是城镇供水管网漏损管理的薄弱环节。城镇供水管网建设中,对早期的铸铁管道接口多设计为硬性接口,其接口形式以铅麻接口 / 水泥和麻接口等为主,容易出现松动,从而发生漏水等;后随着城镇供水管网材料技术与施工水平的不断发展,对管道接口形式逐渐发展变化为石棉水泥 / 膨胀水泥等形式,这类接口材料的刚性与握固力虽然表现较好,但是在管道出现不均匀沉降变化或者是发生温差收缩等情况时,容易出现管道横向断裂等,从而引起城镇供水管网的漏损情况发生。
1.3管材质量导致的管网漏损
城镇供水管网主要埋设在地下,管网供水运行中不仅会受到长期运行后的自然老化作用影响,而且容易受酸碱土壤腐蚀等因素干扰,一旦管网的管材质量与防腐性能表现较差,就会导致管网漏损发生,对供水管网供水运行的稳定性和可靠性产生影响。此外,由于城镇供水管网建设中,所选择使用的管网管材类型多样,包含混凝土管、镀锌管、钢管以及PE 管、PVC 管等,且不同管材的生产厂商以及工艺技术存在较大的差别,导致其产品质量也存在一定的差异;另一方面,城镇供水管网施工的地形条件不同,对供水管网的压力影响也不同,其中,部分管网压力较大的路段,容易出现爆管或者是渗漏问题,从而导致管网供水运行中的漏损发生。
1.4设计与施工问题导致的管网漏损
        城镇供水管网设计与施工中,对供水管网设计与施工建设地区的地质条件与资料掌握不全,容易引起设计变更与施工返工等情况发生,从而对供水管网的设计与施工建设质量产生影响,导致其在供水运行过程中发生漏损等。比如,在城镇供水管网的背墩设计中,由于其承载力设计不符合实际要求,或者是因管网施工地区的地表沉陷变化等,都会引起供水管网设计与施工问题发生,从而出现管网供水运行的漏损等。
1.5管线受占压引起的漏损情况
        城镇供水管网供水运行期间,由于管道周围随意堆放物体,或者是随意进行临时性建筑建立等,都会造成堆放物体或临时建筑对建设管网形成占压等,并且在其荷载作用超出极限标准时,就会发生管网敷设地区的沉降变化情况,从而引起管道断裂或爆管等,影响供水管网供水运行的可靠性。


2城镇供水管网漏损控制技术
2.1低功耗广域物联网应用
        随着物联网水表技术越来越成熟、价格越来越亲民,物联网水表得到大量应用。低功耗和广域覆盖无线传输技术也得到长足发展,简单地说,就是在特省电的情况下,实现长距离无线通信。远距离通信能力可支持大规模物联网部署,低功耗可避免经常更换电池,降低维护成本。较受关注的是采用授权频谱的 NB-IoT 和 LTE-M,以及采用非授权频谱的 LoRaWAN 等技术。除水表外,管网流量、压力、漏失噪声监测均可采用低功耗广域物联网技术,实现大规模联网部署。
2.2信息化平台
        大量监测数据需要信息平台进行存储、处理、计算、分析,以便辅助决策。大数据的降噪预处理、大数据分析、分布式云计算等新技术应用,能结合漏损控制业务需求,有效处理海量数据,在管网模型仿真模拟计算基础上,实现漏损的智慧管控。“十四五”期间,水务物联网、5G 网络、数据中心等“新基建”将是投资重点,以新发展理念为引领,以技术创新为驱动,以信息网络为基础,面向高质量发展需要,提供水务行业数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。在此基础上,人工智能与数字水务深度融合,结合水务物联网建设,在大数据基础上进行数据挖掘和深度学习,通过海量数据学习训练形成内在模型,指导漏损控制相关业务和辅助决策。人工智能一定要和行业需求、供水业务结合起来才有智慧水务生命力,在专业工程师的不断调试完善下,发挥辅助决策作用。
2.3应加强对供水管网的管理
        加强供水管网管理,一方面应通过加强供水管网质检队伍建设,对供水管网的施工建设质量进行保障,以避免管网漏损情况发生;另一方面,还应针对可能存在漏水、断裂等情况的老旧管网管道及其附属设施进行及时检修与更换维护,以避免其对城镇供水管网的稳定与可靠运行产生不利影响。比如,在进行供水管网中的阀门设备检修与维护中,由于其作为供水管网供水运行的主要设备,只有确保阀门性能处于良好状态时,才能够对其在供水管网供水运行中的随时启闭动作执行效果进行保障。因此,在进行供水管网的阀门检修与更新维护中,应及时对发生损坏或者是不能正常使用阀门进行修补或者是更换,确保其在供水管网运行中的正常使用。
2.4分类控制加分区计量管理
        水十条对管网漏损率考核关注的是地级及以上城市,重中之重是地级及以上缺水城市。2020 年水十条考核之后,行业要顺应全面推进乡村振兴战略,更关注乡村供水问题,尤其是管网漏损问题。水务物联网在中大城市得到大力推广应用,远程自动抄表技术进入实用化阶段,通过对水表动手脚偷盗水将越来越难。此外,随着智慧城市智慧交通建设,道路视频监控也越来越多 ;随着物联网监控技术的大面积应用,通过道路消火栓偷盗水现象将得到有力遏止,城市供水管网漏损问题将主要表现在物理漏失和水表计量误差。按照国际水协的技术和管理策略,把漏损水量进行分类量化,然后分类治理 ;借鉴我国的漏损控制经验,重点开展分区计量管理,分而治之,实现计量分区与管理分区的统一。通过 DMA 小区建设,进一步分类细化,真正做到精细化管理。针对水表计量,抓大顾小,逐步实现大表远传 ; 居民户表也逐步实现远程抄表,没有远传的普通户表,可通过手机PDA 等进行抄表,避免估抄、误抄和漏抄。
结束语
   总之,对城镇供水管网漏损及控制措施研究,有利于降低城镇供水管网漏损对供水运行稳定性与可靠性的不利影响,更好的满足城镇化建设与城镇居民生产生活的用水需求,提高供水企业的供水服务质量和水平,具有十分积极的作用和意义。
参考文献
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