浅析城市供水管网面临的问题
摘要:本文介绍了城市供水管网中存在的二次污染,爆管及管网漏损问题成因,提出了相应的解决对策,如管材的选择、防护,施工中因注意的方面,并对一些检漏方法进行了简单阐述。
关键词:市政工程供水管网安全问题
改革开放以来,随着我国社会经济的快速发展,城市化建设的突飞猛进,城市供水系统规模越来越大,其构造与各项设施更加复杂,管理与维护好日益庞大的城市供水系统,对促进社会经济发展,保障城市供水安全,建设节约型社会主义和谐社会具有重要意义。
1 城市供水管网问题及对策
1.1 管网水质二次污染
首先,提高给水处理厂的出水水质,保证水质的合格率及稳定性;目前,已有不少国家规定了出厂水中AOC、BDOC及高锰酸盐指数的上限值,来抑制管网中细菌的生长繁殖。AOC是水中可被细菌利用的有机碳浓度,它表征饮用水中细菌增殖的能量。BDOC是水中可溶解性有机物中能被异养细菌利用的部分,也是饮用水生物稳定性的评价指标。一般认为,当AOC浓度为50～100ug乙酸碳/L时,水质具有生物稳定性[1]。另外,细菌等微生物的生长有其适宜的pH环境。出厂水的pH在7～8.5,可以提高水的化学稳定性,这种方法在欧美等发达国
管网漏损率指标与控制对策简析
管网漏损率指标与控制对策简析 一、管网漏损率的概述 管网漏损率问题是所有供水行业面临的棘手难题，一直困扰着供水行业的发展，在很多地区和城市，由于管网老化漏损的严重，供水企业甚至于出现亏损局面。作为东风公司下属的自来水公司，为实现更高的利润指标，控制管网漏损率上升的要求显得更为迫切。管网漏损是一个牵涉到多本，受众多客观、主观因素所影响，产生的原因来自于管网设施现状、水量计量、自来水销售等多方面。目前，国内各大中小城市的管网漏损都处于一个较高的层面上。从建设部获悉,根据对408个城市的统计,我国城市公共供水系统（自来水）的管网漏损率平均达21.5%-30%，离我们最近的十堰市水厂漏损率也达到30%以上。因此，各水司都非常重视自来水漏失的控制工作，将管网漏损率的高低作为衡量自来水管网技术和运行状况好坏的一个重要指标。今年我厂为深入落实“节能减排”及“成本管控年”活动的精神，降低我厂运营成本，实现我厂“高质量服务，低成本运作”，如何控制管网漏损的上升就显得更为重要。 管网漏损率作为一个系统指标，国家制定了专门的管网漏损控制及评定标准：《城市供水管网漏损控制及评定标准（CJJ92-2002）》。其中，标准对管网漏损率的进行了明确的定义：管网漏损率数值上等于管网漏水量与供水总量之比。计算公式如下： Ra ＝(Qa - Qae)/Qa×100%
式中Ra ———管网年漏损率(%)； Qa ———年供水量(km3) Qae ———年有效供水量(km3) 其中管网漏水量等于供水总量与有效供水量之差； 供水总量（Qa）：水厂供出的经计量确定的全部水量； 有效供水量（Qae）：水厂将水供出厂外后，各类用户实际使用到的水量，包括收费的(即售水量)和不收费的(即免费供水量)。 城市供水企业管网基本漏损率不应大于12%。另根据标准规定：管网漏损率在其基准12％基础上，还应根据抄表用户水量、单位供水量管长（km/km3/d）、平均出厂压力值进行修正。 根据《城市供水管网漏损控制及评定标准（CJJ92-2002）》的修正标准，应在12％的基准值上增加相应修正值，作为管网漏损率的一个衡定标准。由于十堰市地处山区，地势狭长，东西高差大，我厂各车间供水使用加压泵站，其中个别车间（如头堰、吴家沟）出厂水要翻越山头才能到达加压泵站，出厂水平均压力一般大于0.75Mpa；管网支干线众多，走向复杂，造成单位供水量管长较高。 1、评定标准应按单位供水量管长进行修正，修正值应符合表6.2.2的规定。 表6.2.2 单位供水量管长的修正值 供水管径DN 单位供水量管长修正值 ≥75 ＜1.40km/km3/d 减2%
目录 (1) 第一章设计说明 (2) 1.1前言 (2) 1.2设计概况 (2) 第二章给水管网设计计算 (4) 2.1用水量计算 (4) 2.2清水池容积计算 (6) 2.3沿线流量和节点流量计算 (8) 第三章管网平差 (10) 3.1管网平差计算 (10) 3.2水泵扬程及泵机组选定 (10) 3.3等水压线图 (11) 3.4管网造价概算 (11) 附表一 (12) 附表二 (12) 附表三 (13) 附表四 (13) 附表五 (14) 附表六 (14) 附图一 (15)
一、设计说明 1.前言 设计项目性质：本给水管网设计为M市给水管网初步设计，设计水平年为2012年。主要服务对象为该县城镇人口生活用水和工业生产用水及职工生活用水，兼负消防功能，不考虑农业用水。该县城最高日用水量为29000m3，最高日最高时用水量为1982m3，流量550.46L/s，最大用水加消防流量为620.46L/s。 2.设计概况 （1）城市概况：该二区城市人口数为8.6万人，人口密度:239人/公顷，供水普及率100%。城区内建筑物按六层考虑。土壤冰冻深度在地面下1.2m。城市用水由水厂提供。综合生用水定额为160L/cap·d，主导风向是西北风。 表1.工业企业生产、生活用水资料： 企业名生产用水职工生活用水 日用水量 m3/d 逐时变 化 班制 冷车间 人数 热车间 人数 每班淋浴 人数 污染 程度 企业甲3200 均匀三班(8点起始) 1000 800 1600 一般 企业乙3200 均匀二班(8点起始) 800 700 1500 一般 表2.城市用水量变化曲线及时变化系数 时间占最高日用水量（%）时间占最高日用水量（%）时间占最高日用水量（%） 0~1 1.04 8~9 6.21 16~17 4.52 1~2 0.95 9~10 6.12 17~18 4.93 2~3 1.2 10~11 5.58 18~19 5.14 3~4 1.65 11~12 5.48 19~20 5.66 4~5 3.41 12~13 4.97 20~21 5.8 5~6 6.84 13~14 4.81 21~22 4.91 6~7 6.84 14~15 4.11 22~23 3.05 7~8 6.84 15~16 4.18 23~24 1.65 （3）给水系统选择
略谈城市给水系统 发表时间：2010-07-27T10:05:59.857Z 来源：《中小企业管理与科技》2010年4月上旬刊供稿作者：陈博 [导读] 发展城市是我国今后相当长一段时间内的城市化发展战略，城市的给水工程作为其中重要的基础设施之一 陈博 (新疆水利水电勘测设计院) 摘要：发展城市是我国今后相当长一段时间内的城市化发展战略，城市的给水工程作为其中重要的基础设施之一，对城市的经济建设和人民生活有着举足轻重的作用。 关键词：城市给水系统浅析 0 引言 给水工程系统通常包括取水工程、给水处理工程和输配水工程三大部分。取水工程包括取水构筑物和取水口提升至水厂的一级泵站，其任务是保证从适宜的天然或人工水源中取得足够量的水，并送至水厂或用水户。 1 城市给水系统存在的问题 近年来，全国城市给水工程设施发展较快，有一定基础，但发展不平衡，不同地区城市基础设施差别很大。从整体来看，我国城市给水系统建设现状水平不高，给水工程设施普遍滞后，无法满足城市经济快速发展和人民生活提高的需要。 1.1 设施陈旧落后城市给水系统简单，供水设施比较落后；大部分城市采用地下水作为给水水源，而在水量、水质、水压方面一般难以满足生产和生活要求；不少单位自建水井和水塔，以致城市水塔林立却互不连通，造成给水设备效率低下，不利于水资源合理开发、水质难以保证；夏季用水高峰期时自来水厂虽竭尽全力，也很难满足用户要求。供水安全可靠性差，一是水源水质污染影响安全供水，二是因为一个水厂仅一个水源，三是供电问题影响安全供水，不少水厂都是一路供电，城市的供电往往又无保障，停电则停水，对安全生产威胁特别大。 1.2 发展很不平衡由于各地经济发展水平及人力、物力条件的差异，城市供水事业的发展很不平衡。一些经济发达的城市，已建有现代化的自来水厂；而经济欠发达的城市，受经济条件限制，只能建设简易的供水设施；还有一些较贫困的城市，至今还没有供水设施。规模较大的主要集中在东部经济发达地区，西部及其他经济欠发达地区县镇供水业日综合生产能力普遍很低，基本都在几千吨或1万吨左右。 1.3 规模不当、布局无序由于缺乏城市总体规划和相应规范，一些城市的规划、设计人员无法正确预测城市人口、企业的发展速度，导致用水量预测不合理、规模确定不当，工程失误难免发生。随着城市的发展，部分城市出现了大的供水缺口；部分城市供水过剩且数量可观，给投资回报、运行成本、设备利用带来严重后果，相应地，城市排水、污水处理工程等在建设规模、投资、运行成本方面也产生了负面效应。城市总体规划的缺乏，导致给水布局的不合理。多数城市的自来水取水口建在城市附近的河流上，由于城市范围的扩大，一些污染严重的企业如小造纸厂、小农药厂、小化工厂等和新建生活小区分布在给水水源的上游，大量的生活污水、工业废水的排放，使水源遭到不同程度的污染。 1.4 给水管网建设滞后由于城市建设初期多数按近期规划设计给水管网、人均用水量取值较小，随着城市范围的扩展，用水量成倍增加、枝状管网不断延伸、管径己不能满足后期需要，管网处于超负荷运行之中。管网漏失、管径设计偏小、管道内积沙结垢摩阻增大等造成供水压力不足。此外，给水管网的建设严重滞后于水厂建设。重地上、轻地下，只要水厂建设投资不足，就压缩管网建设，致使管网的输配水能力与水厂的生产能力不配套，造成水厂水送不出去的怪现象。 2 城市给水系统工程特点及发展 中等城市给水的主要对象为居民生活用水、城市工业用水、畜禽饲养用水、公共建筑用水以及其他用水。由于城市的居民生活、生产生活规律、居住状况、卫生设施、生活习惯、经济水平、地理环境、水资源条件等都有着自己的特点，这就决定了城市供水与一般大城市供水有着一些不同的特点，表现为以下几个方面： 2.1 原水种类复杂，水质差异大中等城市一般采取就近取水，水源的类型较为复杂。一般情况下，水源浊度较低且细菌含量较少、水质良好，但洪水季节含砂量较大，且浊度较高、漂浮物较多，而泉水一般无须处理；江、河、湖水网地带的城市，常以江河、湖泊水作为饮用水水源，水质随水体流量的变化而变化，易受周围环境的影响，且细菌含量较高，所以一般均需经过常规净化处理、清毒后方可作为饮用水；取用承压地下水作为城市给水水源时，其水质较江、河、湖泊水要好，直接受污染的机会少，浊度低且细菌含量较少，因此一般只需消毒后即可作为饮用水。水源种类复杂、水质差异大，构成了取水方式的多样性与净水工艺的多样性。 2.2 给水工程规模一般较小中等城市给水厂规模一般在几千吨或几万吨，最小甚至只有几百吨，多为中小规模给水系统。规模较大的主要集中在东部经济发达地区，甚至有个别规模达到10万吨。西部及其他经济欠发达地区城市供水业日综合生产能力普遍很低，基本都在几千吨或1万吨左右。 2.3 供水以生活用水为主，中等城市工业用水比例逐渐上升城市给水工程供水的主要用途是为城市居民提供生活用水，包括居民生活用水和饲养牲畜用水以及庭院经济用水。城市的工业用水一般采用自备水源。随着城市经济的不断发展，城市工业和家庭副业的用水量逐渐增加，尤其是在经济发达的地区，城市工业用水比例迅速上升。城市给水工程的建设为城市工业的发展提供了有利条件，促使工业用水比例增加，从而促进了城市给水工程规模的扩大和效益的增加。但在相当一段时间内，生活用水仍是城市供水的主要部分。 2.4 供水工程建设可因地制宜，分期建设，兼顾发展，逐步完善由于城市地理环境、水资源条件、居住水平、生活习惯及经济水平差异很大，而供水工程是投资较大的基础性建设，就大多数城市而言，资金有限，因此城市的供水工程应尽量因地制宜，就地取材，充分利用地方材料和质优价廉的设备，尽量在统一规划的前提下，分期实施逐步完善，使供水工程经济、合理、避免浪费。同时应充分考虑到城市发展建设的速度，注意近远期结合，兼顾发展，设计年限一般应考虑15-20年，避免在城市建设中出现的基础设施建设滞后于城市发展，甚至成为城市发展的制约因素的这种不利影响。 总之，积极加快城市给水的发展步伐，稳定地向城市供应质优、量足、压够的用水，是关系国计民生的大事。城市给水系统的建设要贯彻城市可持续发展的方针，立足于城市的现状，展望城市发展的未来。
城市供水系统布局的优化选择 1 区域供水系统的确定 传统的供水系统一般是由取水、净水、输水和配水四个子系统组成的[1]。区域供水系统是一种统筹考虑几个相邻地区的供水需求，统一开发、分配水资源，按照天然水源水系、地理环境特征、产业集群分布、功能区性质以及一定的行政区划确定供水区域的新型网络供水系统[2]。其包含若干个供水分区，各供水分区包含取水、净水、输水和配水子系统，供水分区之间通过输水子系统相联系。 区域供水系统打破行政区划，把一个区域内的若干个供水厂及其配套管网联合为一体，管网连成一片，可实现合理配置水资源，比原先分散的、独自的、小规模的供水系统，提高了系统的专业性、合理性、可靠性与经济性。 2 区域供水系统供水方式与供水规模的确定 2.1 区域供水方式 区域供水系统中一般有两座或两座以上的水厂为区域联合 供水，供水系统中可以是由多个水厂向同一片区域供水，也可由一个水厂向不同区域供水。而其供水方式主要分为以下两种：（1）就近供水方式；（2）延伸供水。 2.2 区域供水系统优化的理论基础 区域供水系统的优化时基于广度优先搜索策略的Dijkstra
算法，对跨区管线的定线优化建立费用模型，以费用最低和水质可靠为目标函，建立区域供水系统规划数学模型。 2.3 就近供水方式的水厂规模 根据上式可计算出供水系统单位年费用，图1和图2分别为常规处理工艺、常规处理工艺与深度处理工艺的规模经济效应图。 对比上面两图可以得到，水厂建设具有规模经济效应，无论采用何种工艺，当水厂建设规模在20万m3/d时呈现较好的规模经济；规模在40万m3/d以上，单位费用进一步降低；当规模小于10万m3/d，单位年费明显增加，规模在5万m3/d以下，单位年费增加速度更快。 因此，当用水区位于水厂服务半径内，且用水量在20万m3/d 以下，宜集中建一个水厂供水；当用水量大于20万m3/d时，可根据用水区域用水量分布特点、水厂规模经营、供水安全等多方面因素，合理确定水厂建设规模和数量。 2.4 延伸供水方式 在实际建设中，存在部分新建区需要水源供给，但当该区并未建立供水厂时，则需要从其他地方调水至本区域以保证正常的建设进度。 通过规模经济效应研究可知，水厂规模过小并不经济，因此，在区域建设初期需水量不大时，采用延伸供水方式较为经济。但是，当地区需水量不断增加时，就需要对在当地建设水厂的费用
《城镇供水管网漏损控制及评定标准》CJJ92-2016局 部修订条文 2 术语 2.0.18 综合漏损率 gross water loss rate 管网漏损水量与供水总量之比，通常用百分比表示。 2.0.19 漏损率 water loss rate 用于评定或考核供水单位或区域的漏损水平，由综合漏损率修正而得。 5 评定 5.1 评定指标与评定标准 5.1.1 漏损指标应包括综合漏损率和漏损率，其中评定指标为漏损率。 5.1.2 漏损率应按两级进行评定，一级为10%，二级为12%。 5.2 评定指标的计算 5.2.1 供水单位应根据本标准表4.2.1进行水量统计和水平衡分析，并应按年度确定供水总量和漏损水量。 5.2.2 供水单位的漏损率应按下列公式计算： L L - B W n R R R （5.2.2-1）
WL s a s (-)/100%=?R Q Q Q （5.2.2-2） 式中 R BL ——漏损率（%）； R WL ——综合漏损率（%）； R n ——总修正值（%）； Q s ——供水总量（万m 3 ）； Q a ——注册用户用水量（万m 3）。 5.2.3 修正值应符合下列规定： 1 修正值应包括居民抄表到户水量的修正值、单位供水量管长的修正值、年平均出厂压力的修正值和最大冻土深度的修正值。 2 总修正值应按下式计算： n 1234=+++R R R R R （5.2.3-1） 式中 R 1 ——居民抄表到户水量的修正值（%）； R 2 ——单位供水量管长的修正值（%）； R 3 ——年平均出厂压力的修正值（%）； R 4 ——最大冻土深度的修正值（%）。 5.3.3 全国或区域的漏损率应按下式计算: BL BLi si si 11===?∑∑n n i i R R Q Q （5.2.3-4） 式中 BL R ——全国或区域的漏损率（%）； BLi R ——全国或区域范围内第i 个供水单位的漏损率（%）； si Q ——全国或区域范围内第i 个供水单位的供水总量（万m 3）; n ——全国或区域范围内供水单位的数量（个）。
现批准《城市供水管网漏损控制及评定标准》为行业标准，编号为cjj92－2002，自2002年11月1日起实施。其中，第3．1．2、3．1．6、3．1．7、3．2．1、6．1．1、6．1．2、6．2．1、6．2．2、6．2．3条为强制性条文，必须严格执行。 本标准由建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 特此公告。 建设部 2002年9月16日 1总则 1．0．1为加强城市供水管网漏损控制，统一评定标准，合理利用水资源，提高企业管理水平，降低城市供水成本，保证城市供水压力，推动管网改造工作，制定本标准。 1．0．2本标准适用于城市供水管网的漏损控制及评定。 1．0．3在城市供水管网漏损控制、评定及管网改造工作中，除应符合本标准规定外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。 2术语 2．0．1管网distributionsystem出水厂后的干管至用户水表之间的所有管道及其附属设备和用户水表的总称。 2．0．2生产运营用水consumptionforindustrialandcom鄄mercialuse在城市范围内生产、运营的农、林、牧、渔业、工业、建筑业、交通运输业等单位在生产、运营过程中的用水。 2．0．3公共服务用水consumptionforpublicuse为城市社会公共生活服务的用水。包括行政、事业单位、部队营区、商业和餐饮业以及其他社会服务业等行业的用水。 2．0．4居民家庭用水consumptioninhouseholds城市范围内所有居民家庭的日常生活用水。包括城市居民、公共供水站用水等。 2．0．5消防及其他特殊用水consumptionforfireandspe鄄cialuse城市消防以及除生产运营、公共服务、居民家庭用水范围以外的各种特殊用水。包括消防用水、深井回灌用水、管道冲洗用水等。 2．0．6售水量wateraccounedfor收费供应的水量。包括生产运营用水、公共服务用水、居民家庭用水以及其他计量用水。 2．0．7免费供水量consumptionforfree实际供应并服务于社会而又不收取水费的水量。如消防灭火等政府规定减免收费的水量及冲洗在役管道的自用水量。 2．0．8有效供水量effectivewatersupply水厂将水供出厂外后，各类用户实际使用到的水量，包括收费的(即售水量)和不收费的(即免费供水量)。 2．0．9供水总量totalwatersupply水厂供出的经计量确定的全部水量。 2．0．10管网漏水量waterlossofdistributionsystem供水总量与有效供水量之差。 2．0．11漏损率leakagepercentage管网漏水量与供水总量之比。 2．0．12单位管长漏水量waterlossperunitpipelength单位管道长度(dn≥75)，每小时的平均漏水量。 2．0．13单位供水量管长pipelengthperunitwatersupply管网管道总长(dn≥75)与平均日供水量之比。 2．0．14主动检漏法activeleakagecontrol地下管道漏水冒出地面前，采用各种检漏方法及相应仪器，主动检查地下管道漏水的方法。 2．0．15被动检漏法passiveleakagecontrol地下管道漏水冒出地面后发现漏水的方法。 2．0．16音听法regularsounding采用音听仪器寻找漏水声，并确定漏水地点的方法。 2．0．17相关分析检漏法detectionbyleaknoisecorrelator在漏水管道两端放置传感器，利用漏水噪声传到两端传感器的时间差，推算漏水点位置的方法。 2．0．18区域检漏法wastemetering在一定条件下测定小区内最低流量，以判断小区管网漏水量，并
城市给水工程系统规划的用水量预测摘要: 城市建设首先是各类工程的建设,而规划在城建中占有举足轻重的地位。一个城市的基础设施的位置、分类、功能、本套程度、能力大小等直接关系到城市的生活水平的提高,因此,城市规划对城市的作用是不言而喻的。城市工程系统指 的就是城市基础设施的综合体系,它由交通、通信、供热〔气〕、给排水、环卫、 全等工程体系构成,它们的规划就是城市工程系统规划,而给水工程系统规划则中的重要组成部分。 关键词:给水工程; 一、概述 城市给水工程系统由取水工程、净水工程、输配水工程、水资源保护工程等组成,其规划的主要任务和内容是:进行城市水源规划和水资源利用平衡工作;确 定城市给水设施的规模和容量;科学布局给水设施和各级给水管网系统,满足用 户要求;制定水资源保护措施和设施分布及规模。给水工作系统与排水工程系统 被称为城市生命保障体系,因此,做好它的规划有着极其重要的现实意义和社会意义。 二、预测方法 预测方法主要分定额指标法和函数法二大类。它们的侧重点是不相同的,定额法侧重于定性,函数法侧重于数学分析,要做好预测要用二者互相验算、互 相修正和互相补充,才能使预测所得结果最大限度地符合要求,满足规划的需要。 1.定额指标法 所谓定额指的是单位用水量,是国家相关部门根据不同条件下用水量
调查统计结果,考虑各种因素发布的规范指标,具有一定的科学性、规范性、权威性,这是规划工作者必须严格执行和认真实施的,对规划工作具有很好的指导作用和约束作用。用水量预测主要定额指标有:单位人口综合用水量指标(万m3/万人·d)、单位建设用地综合用水量指标(万m3/km2·d)、居住用地用水量指标(m3/ha·d)、综合生活用水量定额(L/人·d)、其他用地用水量指标 (m3/ha·d)、工业用水重复利用率(%)。一般在预测时根据城市规模大小、工业规模取不同值乘上相应的规划人口预测数或工业产值即可得到预测用水量。此类方法简单明了、通俗易懂、计算快捷方便、数值有一定的准确性,但如果城市发展变化大则易失准。比如海南海口市在20世纪90年代中期曾发生过供水严重不足的情况,居民生活用水连五楼都短缺,这即是规划跟不上变化的结果,用水量预测占了很大的因素。 2.函数法 函数法就是将与用水量有关的各种要素作为自变量,以对应关系建立与用水量Q有关的关系式,在一定的条件下通过数学计算求得Q值。主要有:线性回归法、产函数法、年递增率法、生长曲线法等。 ( (3)年递增率法 根据历年供水能力的增加(增值是非均匀的),考虑经济发展速度和人口增加因素,确定一个合理的年平均增长率用复利公式预测城市规划期用水量,根据有关资料,我国城市用水年增长速率在4%～ 6%之间,规划人员应根据城市发展规模和经济、人口的变化趋势确定年增长率的取舍,保证预测的准确性,另外此预测方法时限不宜过长。 (4)生长曲线法 城市用水量的变化根据我国各典型城市的数字来看,呈S型曲线,则据
城市供水系统优化调度 数学模型的建立 摘要：介绍了城市供水系统优化调度的主要内容以及原则。同时介绍城市供水系统优化调度的研究状况。用水量预测研究是优化调度的基础和前提。用水量预测模型是在分析城市用水量序列数据模式的基础上, 综合利用多种方法建立的数学表达式。给水管网数学模型是建立水厂出厂压力和流量与管网测压点之间的经验数学表达式, 它反映了给水系统的运行工况。优化调度模型的建立和求解是优化调度的核心。 关键词：城市供水系统；优化调度模型；用水量预测 Optimal Operation of Urban Water Distribution System Wei Sheng （Beijing University of Civil Engineering and Architecture，School of Environment and Energy Engineering，Beijing，100044） Abstract：Primary coverage of urban water distribution system and its principles are introduced. At the same time introduce the situation of the urban water distribution system. Water consumption forecasting is the bases of optimal dispatching. Water consumption forecasting model is a mathematical representation which is based on the data pattern of urban water consumption series. Water distribution network model reflecting the operating mode of water distribution system, is an empirical equation based on the relation of pressure, water flow and pressure tap's data. Derivation of optimal dispatching model is primary. Key words：urban water supply system; optimal dispatching model; water consumption forecast 1．优化调度原因及概念
摘要：供水管网漏损是供水行业普遍存在的严重问题，漏损不仅浪费了宝贵的水资源，而且还使供水企业蒙受巨大的经济损失，甚至造成严重的社会问题。本文就供水管网漏损现状及控制措施进行了探讨，详细分析了我国城市供水管网的漏损现状，并借鉴了国外采取改进漏损的措施提出了几点建议，旨在为类似方面的控制提供参考经验。 关键词：供水管网；漏损现状；控制措施 随着我国经济的飞速发展和城市化进程的不断加快，城市供水系统成为了重要的市政基础设施之一，在保证城市经济的稳定发展、保障人民生活安定等方面不可或缺，供水管网的漏损也随着供水系统的建立成为供水企业普遍关注的重大问题。因此，为了控制供水管网的漏损问题，就要认真分析供水管网漏损的现状，采取相应的措施进行控制治理。 1 管网漏损率 管网漏损率是自来水业普遍存在的问题，同时也是政府对供水企业的一个重要考核指标。管网漏损主要是指因管网材质老化或破损等外部因素造成的实际供水量减少的现象。 1.1 管网漏损率的定义和漏损原因 城市供水管网漏损率是指城市管网漏水量与供水总量之比。有如下计算公式： 漏损率=（年供水量-年有效供水量）/年供水量×100% 城市供水总量是指各水厂供出的经计量确定的全部水量；有效供水量是指水厂将水供出厂外后，各类用户实际使用到的水量，包括收费的（即售水量）和不收费的（即免费供水量）。从计算公式来看，漏损率与产销差密切相关。产销差一方面是由于计量存在偏差，另一方面是部分水量因种种原因未能纳入计量体系。具体影响因素可总结如下： 1.1.1 计量偏差造成 主要分为系统误差和随机误差： （ⅰ）系统误差，包括：①水量统计相关仪器设备自身误差；②由于供水售水周期不匹配造成的水量统计上存有偏差；③水量统计过程中由于采用近似公式造成系统内部误差。 （ⅱ）随机误差。因操作人员在读、记水量过程中的失误引发的偏差。 1.1.2 未纳入计量体系 指当前存在的原本应予以统计但未统计的情况： （ⅰ）消防等城市公用事业领域的无偿用水行为；（ⅱ）私接管道等偷水行为；（ⅲ）公共用水设施水量未能合理分摊到户；（ⅳ）管网日常维护过程中产生的未统计用水量。 2 城市供水管网漏损现状 供水管网物理性的漏损，主要由规划设计、管道管理、管道材质和施工质量等方面的问题导致的。调查显示，我国于20世纪60～70年代建造的城市供水管网，水压偏低仅为0.2mpa，直至80年代之后，水压才逐步提高至0.4～0.6mpa，管道修建时间长，质量标准低，老化日益严重，很大程度上引发了漏水危机。伴随城市化建设脚步越来越快，房屋、道路及地铁的施工建设亦对管网形成潜在的威胁。其次，部分施工单位在施工作业过程中，未按照法定程序办理审批手续，误伤地下管网，造成管道破裂等事故。管网材质的选择也具有重大的意义，采用易腐蚀的材质容易引发后期漏损。铸铁管由于强度低，易腐蚀，加上接口易渗漏，最容易引发漏损现象；钢管韧性较好，但由于接口部分导电性好，容易造成电化学腐蚀。此外，因涂层问题引发的小孔腐蚀也是常见管道腐蚀之一。施工方面主要有两方面影响，一方面由于地基下沉等地质结构变化破坏管道结构，引发漏损，大口径管道容易在管道承口处发生豁裂，小口径管道发生横向断裂的可能性较大。另一方面，若覆土不按规定进行分层夯实（一般覆土后密实度应大于90%），将使管道受力明显增加，从而大大增加了管道破裂的可能性。 根据原建设部2002年发布的《城市供水管网漏损控制和评定标准》规定，我国自来水业的管网漏损率不能超过12%，并且强制性要求必须严格执行，但实际考察发现，大部分省市
浅谈城市供水管网漏损的有效控制 发表时间：2017-10-18T09:49:20.947Z 来源：《基层建设》2017年第18期作者：王龙众[导读] 摘要：作为城市的基础设施，供水管理的质量影响人们日常生活水平的高低。随着我国城市居民的增多，供水压力随之提升，对供水管网的运行形成一定的威胁，增加漏损现象，如何进行有效地控制，下文做了探讨。 凤阳县供水公司安徽滁州 233100 摘要：作为城市的基础设施，供水管理的质量影响人们日常生活水平的高低。随着我国城市居民的增多，供水压力随之提升，对供水管网的运行形成一定的威胁，增加漏损现象，如何进行有效地控制，下文做了探讨。 关键词：城市；供水管网；漏损控制 1 城市供水管网存在的一些问题和管网漏损的主要形式 对于城市管道的设计需要考量多方面的因素，每个城市的地理结构不同，供水管道必须要顺着城市地理脉络进行铺设，如此能够节省不少的工程资金开支。鉴于供水管道是在地表以下进行施工，这给施工带来了不小的挑战，如对于管道的固定，各个调节阀门的安装等，都会遇到不小的技术挑战。这些技术难题借助现在的技术手段还是可以解决的，但是一些问题确是现有技术所不能解决的。如用于管道的材料，现在所使用的管道多为球墨铸铁管、PE管道、钢管、ABS管道、PPR管道等，这些材料性能优良，已经逐渐取代传统的灰口铸铁管道，但是在新老管道的对接上却问题重重，如有的老管道已经严重腐蚀，甚至部分区域的供水功能已经完全瘫痪，但是各管道的型号不对口给抢修工作带来了不少的麻烦。此外由于城市建设脚步的发展，在原有的管道上方有了新的建设规划，原有的管网系统不能满足建设需求，就需要拆除重建，这无疑是增加了财政投入，所以在设计时就必须将这些基本要求考虑在内。 2 影响供水管网漏损主要因素 2.1设计因素 2.1.1管网埋深 在城市供水管网埋设时，存在由于管网埋深把握不住而造成供水管网出现漏损的问题。一方面，管网埋深太浅很容易使接口发生松动跑水问题。如果管网埋得过深，经过一段时间就会发生爆管，增加了查找漏点的难度，另外还会致使由于挖掘过度的地方发生塌方事故。 2.1.2预留管 从多年实践来看，预留管方面存在的主要问题是在穿越市政道路（公路）路面或河道（沟渠）、铁道等障碍物前面是否有控制阀门，如果管道出现漏水，就应当关闭掉市政管道上的阀门，这就会出现大面积停水现象。另外由于维修比较困难，耗时偏长，致使漏损程度增加。政府对水管的铺设位置是有要求的，所以供水公司有时候不得不将水管铺设在排水沟里，不过水管通常都是铺设在排水沟的最顶部，防止排水沟里面的污水对水管质量造成影响，而且还能方便维修人员对水管的检修工作。否则，一旦漏水，将难以发现从而导致巨大漏损。 2.2施工因素 2.2.1地基与回填土的处理 在对城市供水管网漏损原因调查分析发现，导致供水管网漏损最主要的原因是地基下沉以及基础回填土达不到标准要求而导致的。简单的城市自来水供水施工建设当中，要把握好回填入坑的土质稀疏问题，尤其要控制好地基较软的土层施工，一不小心就会发生爆管与漏水的问题。一方面由于软土地质，导致了原有的地面标高较低，为了达到城市用地标高的标准要求，需要进行2-3m的回填土来进行填高。如此一来，回填土就成为大部分管道的敷设场地，甚至有很多将管道敷设在软土层内的，从管网受到软土地基的影响而导致漏损的出现。包括承插口的橡胶圈被挤出；打扣出现松脱；阀门的法兰出现被拉裂的现象。 2.2.2管道敷设过程中的原因 在铺设管道的时候，如果没有按照作业规范操作也很容易导致漏损，当接口质量不合格的时候，承插口会有一些很大的间隙，这也会出现渗漏现象。同时橡胶圈位置不正确，没有合理的填料配比，打口之后没有进行保湿养护以及钢管焊缝质量达不到标准要求等，都会导致供水管网的接口漏水问题。另一方面是在供水管网施工过程过于盲目，事先没有对供水管网的情况进行调查勘探，从而导致在施工过程中将供水管网挖爆以及钻爆等现象的出现。除此之外，没有做好管道的防腐处理，从而导致由于管道被腐蚀穿孔引起的漏损。 3 供水管网漏损控制措施 3.1优化管网设计 恰当的设计能保证各管段的水压、流速、流量等技术参数经常在一个安全的范围内,又能使输水能力为最佳状态。尽量避免它的持续高压及压力急剧变化造成的损害。同时,加强管网的巡检监测,主动做好养护工作。定期通过行之有效的方式对管网的水压、流速的监测是监视其运行情况的一个基本手段。利用这种监视手段能够全面了解管网系统状态是否正常和水流去向、水压高低等，对管网的设计、技改和事故防范等具有一定的参考价值，并确保系统的正常运行，。 3.2规范管道施工制度 要严格执行管道施工安装规范的有关规定，按设计图纸施工,防止出现交叉施工引起的管道及地基破坏，将管路基本治理任务做好,管路基础必须要平坦,其四周不允许出现硬块或是尖锐的物体,碰到软地基的时候应该回填沙石分层压实;礅座的背面一定要后紧邻原状土,如果出现缝隙应该使用同样的质料进行填实;回填土一定要压实,紧实度需达到95%之上,行车道路一定要回填砂石,在进行将土重新填入过程中不允许从一边侧边冲压管道。认真执行材料的验收、查验制度,管路在搬送、堆放过程中需依照标准实行,钢管还有钢制件依照规定严格做好防腐。将管路的试压工作做好,认真依照验收章程实行,严格做好管路施工竣工图的绘制,实时存档以备查验,利于管网维护、修复和管理。 3.3加强施工质量管理 加强供水管道的施工质量管理，一是需解决好管路基础。第一要确保管路基础的平坦，让管路附近的硬块展开治理，若处于地理位置属于软土地质，应该实行沙石层的分层回填压实。支墩必须和原状土紧密贴合，如果出现空隙的，需要利用相同的材料进行缝隙的填实。另一方面需要加强对原材料的检查以及验收。在运输管道的过程中，要严格遵守运输以及存放规范要求来进行。同时钢管以及钢制件必须要根据相关规定进行内外的防腐处理。除此之外，还要进行供水管道及其试水试压工作。在供水管道施工完毕之后，严格根据验收标准来实行验收，提高施工质量。
第26卷第1期V ol.26N o.12005 青岛建筑工程学院学报 J ou rnal of Qin gdao In stitute of Architecture and Engineering 浅谈城市供水系统安全性* 吕谋1,裘巧俊1,李乃虎2,鞠保轩3 (1.青岛理工大学市政与环境工程学院,青岛266033;2.青岛市房地产开发经营总公司, 青岛266031;3.青岛东奥开发建设集团公司,青岛266071) 摘 要:供水系统作为城市赖以生存的生命线工程,其安全性越来越受到各国的重视,也越来越成 为恐怖主义组织的攻击、威胁和破坏目标,特别是供水系统的关键设施.笔者介绍了当代恐怖主义 对供水系统的种种危害及其手段特点,并简略分析了 供水系统的战略防御系统,以此提高供水 系统的安全性、健壮性,并作为实现有效预防、及时预警、智能化决策和有效处置的途径. 关键词:供水系统,易损性,自然灾害,恐怖主义,战略防御系统 中图分类号:T U991 一个城市供水系统,包括水源、净水厂、管道、泵站、水库,还有向千家万户送水的配水管网,它不仅满足人们的饮用和其他日常使用,还提供消防及各种危急状况的使用,它和电力、煤气、交通、排水系统、热力、通信等系统组成了城市赖以生存的生命线系统,它们的破坏将会导致整个城市的瘫痪或部分瘫痪,所以,保证供水系统运行的安全、可靠,是保证市民的基本生活,保证城市功能正常运行的一个重要环节. 1 供水系统安全性问题 和其它的城市重要基础设施一样,供水系统!!!水源点(地表水和地下水),水的传输、处理、分配、储存!!!也是在开放和自由的社会环境下设计、修建和运行的,这也就意味着供水系统极易受到暴力行为的侵害和攻击,也就是所谓供水系统的易损性特点.供水系统的安全性包括两方面. (1)自然灾害.例如,由细菌、病毒、原生动物、大肠菌及藻类造成的水质卫生安全性.再有就是由于暴风雨、冰冻、地震等造成的灾害,给人民造成了巨大的生命和财产损失.仅拿地震来说,1976年的唐山地震,唐山市的取水泵房70%倒塌,送水泵房80%严重破坏,市区管网破坏,导致市区供水全部瘫痪,加之排水管网的破环,严重污染了饮用水水质,造成居民肠胃道感染;1906年美国旧金山地震,由于城市管网破坏,消防水源断绝,以至于由地震引起的火灾无法控制和及时扑灭,造成800多人死亡,财产损失4亿美元,其中火灾造成的损失是地震直接造成损失的3倍多.由地震造成的灾害,早在20世纪70年代中期,就开始得到美国及日本的认识研究,尽管我国起步较晚,但总体来看,目前在该研究领域内已有专业人员有组织的开展科学研究工作,研究成果的积累量比较多,基本形成了科学的研究的理论框架,有相对确定的研究对象、研究方法和使用方向[1]. (2)人为制造的灾害.它主要是指恐怖主义组织对供水系统进行的恶意攻击破坏,这种具有犯罪和恐怖主义性质的供水威胁和攻击,绝不等同于一般的自然灾害.传统观念里,恐怖主义离我们很遥远,但是,发生在美国的 9.11恐怖事件,给美国人民造成了巨大的人员伤亡和财产损失,在举世震惊之余,将如何防恐、反恐这一新的课题摆到了世界各国人民面前. *国家自然基金资助课题(项目编号:50078048) 编辑部约稿 收稿日期:2003-12-12
城市给水系统 供给城市生产和生活用水的工程设施，是城市公用事业的组成部分。城市给水系统规划是城市总体规划的组成部分。城市给水系统（又称上水道工程或自来水工程）通常由水源、输水管渠、水厂和配水管网组成。从水源取水后，经输水管渠送入水厂进行水质处理，处理过的水加压后通过配水管网送至用户。 城市给水系统要持续不断地向城市供应数量充足、质量合格的水，以满足城市居民的日常生活、生产、消防、绿化和环境卫生等方面的需要。因此，必须对给水系统进行通盘而周密的规划和设计。城市的给水系统规划（又称给水工程规划）主要内容包括：估算城市用水量,确定水源和水处理方法，选定水厂位置,进行输水管渠和配水管网的布置等。制订规划时，要考虑分期建设的可能性，为城市远期发展的水源供应留有足够的余地；要合理利用已有的给水设施；要防止盲目开采，把各单位的自备水源纳入城市水源规划。 常用的城市水源有地下水和地表水两类。中国北方城市的水源多以地下水为主，南方城市以地表水为主。 1、地下水的水质通常比较好，经过消毒，即可达到生活饮用水的卫 生标准。地下水源的取用量不能大于可开采量。过量开采会造成 地下水位下降，导致地面沉陷。 2、地表水一般指江河、湖泊等的淡水。用地表水作生活用水时,一 般经过混凝、沉淀、过滤和消毒等净化处理,使水质符合卫生标 准。为保证城市正常供水，要注意研究地表水源枯水期流量对城 市供水的保证率。 水厂位置要选择在地质条件和环境卫生条件较好、不受洪水威胁、交通方便、靠近电源的地方。 保护水源1、城市水源上游要植树造林,保持水土,涵养水源。 2、水源地区要设卫生防护地带。 3、水源受到污染的应积极治理。 4、沿海城市开采地下水，要防止海水渗入。 输水管渠和配水管网布置 为保证城市安全供水，保证不间断供水。常采用两条输水管渠送水，两管之间间隔一段距离设置连通管，装置阀门，保证发生故障时不间断供水。如用一条输水管渠，则在用水地区附近设安全储水池。 配水管网应根据城市地形、道路系统、用量较大用户的位置、用户要求的水压等进行布置。城市配水管网的形式有环状和枝状两种，环状管网供水可靠性好。配水管网的水压要满足城市一般楼房最高层用水的需要。少数高层建筑和水压要求高的用户可自设加压设备。如果城市地形起伏、
供水管网漏损率分析 与降耗措施初探 王庆生曾庆红赵晓刚 （河南省南阳市自来水公司技术科473001） 水是生命之源，一个城市、一个家庭乃至人们的生活时时刻刻都离不开水。供水管网是城市供水的“动脉”，是实现供水产销的必经之路。由于城市供水的发展是随着城市的发展而同步进行的，城市供水管道敷设的时间、质量等参差不齐，管网管理的方式、手段不尽相同，从而使产、销之间往往差异较大。按照国家有关规定，供水行业漏损率不应超过12%，而多数城市供水均超过这一标准，究其原因，主要与供水管网的漏损率有关。因此，杜绝“跑、冒、滴、漏”已成为供水行业重点关注的问题。本文根据我公司的漏损情况，在调查分析的基础上，提出几点设想和建议，仅供参考。 一、管网漏损技术分析 （一）制水计量的管理 水厂每天输送多少成品水，是以出厂水流量计计量为依据的，出厂水计量则通常采用超声波流量计进行计量。在我公司，在流量计的精度上，一直存在争议。它的校验是以每年在国家质量监督检验检疫总局授权的开封市国家水大流量计站检定便携式超声流量计为准，只检定DN800口径及误差系数，以此再校核各水厂安装的固定式超声波流量计。由此可见，制水计量的误差存在于： 1、由于超声波流量计安装管道口径不一和反复误差的重复性可能造成流量计计量的不准确。 2、超声波流量计测量精度优于1.0%，它是利用超声波传播时差原理，需输入管道外径与管壁厚、材质等主要数据，但是，由于各水厂出厂水管管材使用的年限及质量不一，管外径及壁厚不同，不能准确输入基础参数，从而造成计量误差。
（二）销售水量管理 在供水量真实准确的前提下，售水量越大，则漏损率越小。因此，售水量的大小也是直接关系到漏损率高低的重要因素。影响我公司售水量的主要因素有： 1、用户水表（结算水表）不准确 结算水表应与水费的收取相对应，如果流量不准就会直接影响销售收入。在我公司，95%以上的大表能做到定期鉴定，但是，长期以来由于大表安装不规范，部分水表未加装伸缩器，拆装不便及交通工具的落后，只能校验表芯，未能整表检定，这样，运输、安装时的震动造成校验后的水表可能再次出现计量误差；同时，部分老城区居民水表安装管道腐蚀严重，拆换水表势必造成管道断裂与交纳水表校验费的争议不决，造成小表流量鉴定、校验基本无法正常进行，因此，用户水表计量准确率很低。 2、水表抄见率偏低 由于用户所在环境的复杂，水表被堆压、遮盖现象比较严重，或是水表安装在户内，而用户又不经常在家，影响了水表的抄收。在这方面，我公司已加大管理力度，订下了抄表率达100%的硬性指标，并采取各种有效措施，目前，水表抄见率达到99%以上。 3、小流量计量损失水量 由于历史原因，城区内部分水表口径偏大，但用水量却很小，出现“大马拉小车”的不匹配现象。用户已发生用水，但水量未达到水表的始动流量，造成水表指针不动，读数不走，因此造成计量漏损。 4、黑表及窃水严重 这类窃水行为，在居民区时有发生，这些是居民因其本身的素质低，自觉管理意识差等问题进行私装管道，表前接水，或是擅自拆装水表，造成水表计量不准，致使有效供水变成无效供水，增加漏损。 （三）未收费有效水量管理： 未计费用水量一般占到无效供水量的3%～4%。主要表现在： 1、消防耗水：一旦发生火灾，消防栓敞开供水，这包括扑火用水及现场流失的水，耗水量是巨大的，这些都是政府指令的特殊用水，耗水数量至今没有记载。因此加大了损失水量。 2、环卫绿化用水 随着城市建设管理水平的提高，环卫、绿化用水逐年递增。目前，我公司在城区新建加水站4个，但由于管理不善及环卫绿化部门的省事思想，在道旁消火栓上加水时有发生，这些水量的不计量造成漏损。 3、管道施工及维修用水：供水管网逐年需敷设新管道，改造旧管道，发展新用户，均耗用大量的水。包括：管道竣工后灌水试压和冲洗管道用水及正常管道维修时的损失水量。 4、城区拆迁的管网漏损 近年来，道路拓宽及老城区拆建，房地产开发火爆，但由于拆迁旧房的居民不可能同时搬迁，地下支管不能废除停水，经常造成漏水及施工部门偷水现象。 （四）配水管网漏损