王繼明  傅太成  翟淑紅
山東正元地球物理信息技術有限公司，山東省 濟南市 250101

摘  要  根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設部的數(shù)據(jù)，全國近一半的城市都處在“缺水”和“嚴重缺水”的區(qū)間。我國有40%以上的人口生活在缺水地區(qū)，有400多座城市缺水，其中108座嚴重缺水，1.6億多城市居民受影響。供水管網(wǎng)泄漏是導致城市缺水的重要原因，基于建設節(jié)水型社會，保證城市居民用水目的，通過綜合采用各種漏水檢測技術方法和設備，結合供水企業(yè)加強對供水管網(wǎng)維護管理，可以有效降低城市供水管線漏失率和供水成本，取得良好的經(jīng)濟和社會效益。

1引言

隨著城市化進程加快，城市人口不斷增加，供水量和供水壓力不斷增加，老舊管網(wǎng)不堪重負，漏水現(xiàn)象頻發(fā)，漏失率居高不下，造成水資源嚴重浪費。同時，供水管網(wǎng)長期泄漏，漏點周圍土體不斷受到?jīng)_刷，容易形成地下空調，引發(fā)地面塌陷事故，給人民生命和財產(chǎn)造成損失。如何有效降低供水管網(wǎng)漏失率，除了需要科學的檢測技術，同時還需要對供水管網(wǎng)進行科學的維護管理。

2事故案例

據(jù)新京報：2019年6月24日上午，位于寧夏銀川市上海路與民族街交叉路口向北約150米的路面塌陷，這處深約兩三米的大坑占據(jù)了兩個車道，且大坑底部有水管漏水。

圖1：路面塌陷照片

3城市供水管網(wǎng)漏水檢測技術

3.1環(huán)境調查法

環(huán)境調查法是最直觀的一種判定漏水線索和范圍的方法。根據(jù)供水管網(wǎng)圖對供水管道及周圍環(huán)境進行詳細的調查，包括管道連接情況、分布、材質及周圍介質的情況，通過觀察地面溢水、冬季積雪先溶、管線上方草木茂盛、下水井等溝渠清水長流等情況判定管道是否存在漏水情況及漏點范圍。

3.2余氯檢測法

通過環(huán)境調查法發(fā)現(xiàn)可疑漏點，為確定是否為供水管網(wǎng)發(fā)生泄漏，可采用余氯檢測法快速判定。按照國家規(guī)定的出廠水標準，氯和水接觸30分鐘后余氯含量要不低于0.3毫克/升，管網(wǎng)末梢水中游離性余氯的含量不低于0.05毫克/升。利用余氯與鄰聯(lián)甲苯胺反映生成黃色的醌式化合物的原理，通過對采集到的水樣進行檢測，通過目試比色就可判斷是否是供水管網(wǎng)發(fā)生泄漏。

3.3壓力測試比較法

管道破損漏水，如漏量較大，一般會造成供水管網(wǎng)局部壓力降低，離漏點越近壓力越低。利用消防栓進行測壓比較，可以快速鎖定漏水區(qū)域。

3.4音聽探測檢漏法

音聽探測檢漏包括閥栓聽音和地面聽音，閥栓聽音可以快速確定漏水線索和判斷泄漏點大致范圍，閥栓聽音法一般是用聽音桿直接在管道暴露點(如消火栓、閥門及暴露的管道等)聽測由漏點產(chǎn)生的漏水聲，從而確定漏水管道，縮小漏水檢測范圍。當通過閥栓聽音預定位漏水管段后，用聽音桿在地面沿著漏水管道走向以間距50-70cm左右逐點聽測比較，異常點處要求小于20cm，并在異常點處反復進行聽音分析，以確定異常點位置。聽測點距漏點位置越近，聽測到的漏水聲越大；反之，越小。當?shù)孛媸耙羝髟诼c上方時，聽測到的漏水聲達到最大，從而確保漏水位置探測的準確性。金屬管道漏水聲頻率一般在300-2500Hz之間，而非金屬管道漏水聲頻率在100-700Hz之間。音聽探測檢漏法受周圍環(huán)境影響較大，為了避免噪聲干擾，一般在晚上11:00至凌晨5:00內(nèi)進行作業(yè)。

3.5水平衡探測法

首先，在夜間應將所有用水設施關閉掉，僅僅對裝有流量計的旁通管進行預留，以此來對相應總水表進行檢測，確保滿足供水管網(wǎng)要求，從而實現(xiàn)正常走針，可以為漏水量變化提供良好的檢測依據(jù)。其次，應對相關下水道進行檢測，將漏水的區(qū)域挖掘出來。

3.6分區(qū)探測檢漏法

大漏點產(chǎn)生的漏水聲相比于小漏點產(chǎn)生的漏水聲較大，但是在一定程度后漏水聲越來越薄弱。分區(qū)探測檢漏法可以準確判斷漏點漏水量的大小情況，并合理化控制漏點，從而確保檢漏速度的穩(wěn)步提升。在該方法中，流量計得到了廣泛應用，在探測區(qū)，應先關閉相連的閥門，并獨立于其他區(qū)，然后在被隔離區(qū)消火栓上，應連接好消防水帶的一端，在流量計測試裝置上，則要連接好另一端。在第二條消防水帶連接在其他消火栓過程中，應以相同方式來進行，接著打開消火栓，對隔離的管網(wǎng)進行供水創(chuàng)造有力條件。在測量該區(qū)流量方面，流量計非常適用，以此來確保某壓力下的漏水量的順利獲取。如果出現(xiàn)漏水情況，可以有效排較大的漏點，并系統(tǒng)化測試供水管網(wǎng)狀況，保證漏水現(xiàn)象得到順利解決和處理，從而取得良好的補漏效果。

3.7相關檢漏法

在檢漏方法中，相關檢漏法具有著明顯的先進性和有效性特點，在環(huán)境干擾噪聲大這一方面具有廣泛的適用性，而且在管道埋設太深的區(qū)域也得到了廣泛應用。通過相關儀的應用，可以對地下管道漏點的位置進行測量，體現(xiàn)出準確性和迅速性優(yōu)勢。對其工作原理進行分析，在管道漏水的情況下，在漏口處，會造成漏水聲波的出現(xiàn)，并沿管道向遠方傳播，在管道上放置傳感器，可以為相關儀主機對由漏口產(chǎn)生的漏水聲波的測量提供幫助，其中，傳播到不同傳感器的時間差Td，只要給定兩個傳感器之間管道的實際長度L和聲波在該管道的傳播速度V，可以順利計算出漏點的位置Lx。其公式為：Lx=(L-V×Td)/2。式中V，與管材、管道中的介質有著密切的聯(lián)系。

3.8示蹤氣體探測法

在供水管道的漏點定位方面，示蹤氣體探測法具有較高的適用性。對于疑難漏點，將氫氣和氮氣的混合體注入管道中，利用氫氣檢漏儀在地面檢測從漏點泄漏出來的氫氣，可以明確漏點的大致范圍。

3.9鉆探定位法

當使用其他方法確定漏點大致范圍后，用管線定位儀對供水管線進行定位，在管線正上方用沖擊鉆鉆探，然后利用聽音桿直接接觸管體聽音。利用此方法可進一步對漏點進行精確定位。

4供水管網(wǎng)維護管理

4.1合理選材

給水管道工程建設應高度重視設計選材、接口形式等環(huán)節(jié)，加強新型材料的應用?，F(xiàn)階段，在諸多管材中，球墨鑄鐵管的應用價值顯著，基于材質特性，其強度較高，而且在腐蝕、老化等方面有著明顯的優(yōu)勢，有助于大大提高其使用壽命。對于以往傳統(tǒng)的剛性接口來說，一旦出現(xiàn)管道受壓現(xiàn)象，開裂、斷裂等經(jīng)常出現(xiàn)，在氣溫變化劇烈的情況下，極容易引發(fā)熱脹冷縮現(xiàn)象。所以加強柔性接口方式的應用非常關鍵，通過柔性接口的管材的使用，對于控制漏水情況具有很大的幫助。在管材種類方面，預應力混凝土管比較常見，在制造工藝的劃分過程中，主要包括振動擠壓工藝制造和管芯纏絲工藝制造，通過對前一個工藝制造的管材的應用，盈利損失最低在20%-30%左右，而且很難保證穩(wěn)定性能，所以這種管材并不建議使用。在預應力混泥凝土管中，承插式膠圈柔性接頭得到了廣泛應用，可以對沒有經(jīng)過擾動的土基上進行敷設，施工的便捷性較強。預應力混凝土管管材價格并不高，廣泛應用于城鎮(zhèn)給水工程。在軟土地基上敷設預應力混凝土管，應提高對管道基礎的重視程度，防止管道不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生。

4.2建立漏水檔案

加強供水管網(wǎng)漏水檔案的構建。結合管網(wǎng)的結構劃分聽漏小區(qū)，在供水管網(wǎng)圖上，標注好漏點的位置，記錄檢測時間、檢測人員、路面結構、漏水原因、漏失水量、修復時間等信息。

4.3制定檢漏周期

對檢漏周期予以明確化。對于供水管網(wǎng)漏水各種數(shù)據(jù)，要進行合理分析，保證確定漏損值的合理性，在確定漏損值后，制定科學的檢漏周期。冬春季節(jié)，地下管道破損的發(fā)生率較高，主要是由于地下管道因溫度變化劇烈，極易導致地下管道熱脹冷縮，出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象等，所以這個時期的檢漏工作應進行積極落實。

4.4制定管道改造計劃

根據(jù)供水管道材質、使用壽命、已運行時間，結合近年來供水管網(wǎng)漏水情況統(tǒng)計分析，制定管道改造計劃。同時，結合道路提升改造對老舊供水管網(wǎng)進行改造，合理選材，從根本上減少漏水情況的發(fā)生。

5結論

綜上所述，全面分析城市供水管網(wǎng)漏水原因，選擇科學、有效的檢測方法，快速檢測出漏點，有利于解決和應對供水管網(wǎng)漏水問題，同時將供水成本控制在合理范圍內(nèi)，滿足水資源的節(jié)約化需求。使水資源可持續(xù)發(fā)展理念得到有效落實，從而實現(xiàn)“節(jié)約型社會”建設目標。

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