供水管网漏损率因素分析及控制对策_以天津市.pdf

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1、城市供水管网漏损率高是供水行业面临的难题，给行业发展造成了很大困扰，在很多地区和城市，由于管网老化、漏损严重，供水企业甚至出现了长期亏损的局面。目前，国内大、中、小城市的管网漏损率均处于较高水平。从住建部获悉，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到21.5%30%。因此，全国各城市都非常重视管网漏损率的控制工作，将控制管网漏损率作为衡量供水管网技术和运行状况的一个重要指标。2011年，中央一号文件提出“实行最严格的水资源管理制度”；住建部也在“十二五”节能减排实施方案中明确提出，把降低漏损率作为节约水资源的主攻方向之一。如何控制并降低管网漏损率，成为各城市

2、必须不断探索解决的问题。一、供水管网漏损评价指标国际上对供水管网漏损评价的通用指标主要分为技术性指标和财务指标两大类。其中，技术性指标包括管网漏损率、单位管长漏损率、表观水损的基本评价指标、实际水损的基本评价指标、系统不可避免水量（系统最小年实际水损）和系统漏损指数等；财务指标包括产销差率和无收入水量等。目前，我国主要使用技术性指标管网漏损率、财务指标产销差率两个评价指标。（一）管网漏损率管网漏损率是我国漏损控制的重要技术性能指标之一。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），该标准明确了供水管网漏损率的定义和计算方法，即管网漏损率是管网漏

3、水量与供水总量之比，用数学公式描述为：Ra=（Qa-Qae）/Qa100%（1）Qae=Q2+Qf（2）其中，Ra为管网年漏损率（%）；Qa为年供水量（立方米）；Q2为年售水量（立方米）；Qf为免费供水量（立方米）；Qae为年有效供水量（立方米）。（二）产销差率国际上通常采用“未计量水量”作为与财务有关的漏损评价指标，这个指标在不同的国家或地区往往有不同的含义。国内一般称为“产销差率”，是我国供水企业衡量管网漏损控制水平的一个常用指标，其定义为供水总量减去售水总量之差与供水总量的比例。供水总量指所有出厂水的水量总和，售水总量指所有用户水表上记录的水量之和。用数学公式描述为：G=（Qa-Q2）/

4、Qa100%（3）G为产销差率（%）。从公式（1）、公式（3）比较可知，年有效供水量大于售水量，即产销差率大于年漏供水管网漏损率因素分析及控制对策以天津市为例肖翊城市管理66城市损率。在实际工作中，很难准确统计免费供水量，而售水量则易于统计，因此目前供水企业常用产销差率代替漏损率进行统计。二、天津市供水管网漏损控制的历史及现状为厉行行业节水，降低供水管网漏水损失，2002年，我国出台了 城市供水管网漏损控制及评定标准（CJJ92-2002），成为全国各城市治理供水管网漏损、供水企业计算供水管网漏损率的唯一行业标准和依据。天津市自此开始关注供水管网漏损控制工作。十多年来，天津市供水管网漏损控制从

5、最初的管理空白逐步走上了规范化轨道。截至2012年底，天津市供水行业管网漏损率已降至14.93%，低于天津市现行16%的行业标准。自2005年开始，天津市供水行业管网漏损率连续八年稳步下降。究其原因，一是得益于天津市多年来实施的“民心工程”中的老旧管网改造，通过不断实施老旧供水管网、二次供水管网及供水设施改造，全市供水管网安全保障能力不断提高；二是得益于行业管理部门下大力量开展行业管网漏损控制管理工作，指导企业采取控制漏损率的措施、对企业实施漏损率年度考核、加强技术培训等；三是得益于供水企业自身对管网漏损控制工作的关注和重视，三级区域计量管理机制逐步建立，日常服务管理水平不断提高，维护抢修更加

6、及时，使全市供水管网漏损率稳步下降。三、天津市供水管网漏损率影响因素分析供水管网漏损率的影响因素十分复杂，几乎与供水企业的每个工作环节都有着直接或间接的关系。影响天津市供水管网漏损率的因素大致可归纳为管网漏水因素、计量因素、不合法用水因素以及其他因素四大类。（一）管网漏水因素1.从管网自身看，管网材质及附属设施状况、施工工艺、供水压力等会对管网的漏损程度产生影响。2010年，天津市供水管网主要使用的管材有球墨铸铁、灰口铸铁、镀锌铁管、UPVC、玻璃钢、钢和水泥等。2005年2010年，不同材质管网爆管及漏水情况如表1所示。从表1可以看出，球墨铸铁管发生爆管的次数和漏水量比较少，各项指标都优于其

7、他材质的管道，主要是因为其延展性能好，抗腐蚀性能较强。灰口铸铁管是20世纪使用的主要供水管材，材质较脆，不耐震动，连续烧制的工艺使管道外壁的强度有所降低，有些生产厂家在烧制过程中使用强度较低的生铁，导致灰口铸铁管质量下降，加上使用年代较长，导致灰口铸铁管爆管发生次数较多，漏失水量占总漏水量近一半。早年使用的镀锌铁管爆管次数占总数的65.9%，远高于其他材质管道。此类管材没有内衬，随着管龄的增长，内部腐蚀严重，虽然其口径小，单次漏水量较少，但高频率的爆管也使这类管材引起的漏失水量比例占到12.4%，其影响不容忽视。玻璃钢管（多用于直径600毫米以上的大型管道），爆管次数比例和频率不是很高，但由于

8、材质特殊，一旦发生爆管，往往会是敞口流，漏水量较大。2005年2010年这6年间，全市共发生有记录的爆管维修3.25万次，其中阀门（含止水栓、节门）和消火栓漏水次数比例分别占到了11.92%和3.74%。可见，做好管道及附属设施的保养和维护，提高阀门止水可靠性，对降低管网漏损率具有重要作用。管道施工工艺也是直接影响管网漏损率的重要因素之一。施工工艺水平不高，容易给管网运行带来问题和隐患，造成管网泄漏和爆管，导致管网漏损。2005年2010年的全市供水管网爆管记录中，灰口铸铁管接口部位脱落、接头处折管、接口敲打不密实导致的漏水情况最多。管网供水压力与管网漏损率之间也存在影响关系。通常情况下，管网

9、压力与管网漏损率呈正相关，管网压力越大，管网漏点漏出的水流量越多，表12005年2010年不同材质供水管网发生爆管比例及漏水比例管材镀锌铁管灰口铸铁管UPVC玻璃钢管钢管水泥管球墨铸铁管比例（%）65.9030.892.350.320.270.250.02占总漏水量比例（%）12.446.71.430.83.55.00.2城市管理67城市漏损率就越高，反之亦然。但在实际工作中，漏损率会受到多方面因素的影响，两者的正相关关系不太明显。当管网压力较稳定时，采取其他控制措施，对管网漏损率的控制效果会更好。2.从外部环境看，由于管网多埋设在地下，影响管网漏损率的环境因素主要是温度和土壤情况。季节变化会

10、带来气温的较大改变。天津市一般冬、春季气温较低，夏、秋季气温较高，最大温差可达30度以上。管道漏损率受季节变化的影响较大，一般冬、春季漏损率较高，夏、秋季漏损率较低。据统计，天津市2011年季节性管网漏损点数为5221个，冬、春两季占59.9%，高于夏、秋季的39.9%。温度对管网漏损率的影响主要基于以下3个方面原因：一是天津市供水水源多为地表水，原水温度受外界环境温度的直接影响变化大，管内的水温会随季节变化而变化，管道本身也会随着温度变化发生伸展与收缩，从而对管壁产生作用力。二是在冬季气温较低时，居民用水量少，管道内的水易结冰，体积增大，导致管内水压增高，管道漏损几率增大。特别是极端低温时，

11、会造成管道横向破裂。三是由于管道材质不同，接口处容易造成断裂。2011年元旦前后，天津市出现了几年来较为少见的低温天气，供水设施出现了不同程度的冰冻和漏水现象，据天津市一家中等规模供水企业统计，这段时间，该企业维修阀门149次，更换水表135只，维修管道153次。土壤性质对供水管网漏损率的影响在天津市沿海地区表现最为明显。塘沽地区土壤为近海盐碱地，2011年夏季雨后土壤采样检测结果显示，塘沽地区土壤为高腐蚀级别。虽然通常会在地表覆盖1米左右的外来土壤掩盖盐碱地，但0.8米以上的管道埋深还是会受到高氯化物含量的地下水以及盐碱土壤的腐蚀，并且随着管道使用年限的增加，腐蚀不断加剧，受到内外力扰动时，

12、很容易发生漏水问题。根据近年来塘沽管网爆管记录，镀锌铁管和灰口铸铁管的漏水基本都属于此类情况。3.人为因素也是造成管网漏损不可忽视的原因之一。一是外力破坏。随着城市化建设快速发展，机械施工普及，市政施工、建筑施工、车辆碰撞辗压等外力对管道破坏严重。据天津市某供水企业统计，近些年来由外力破坏造成管网漏损的比例约占企业全年漏损率的15%。仅2011年一年中，外力破坏造成管网漏损25次，都发生在夜间，自来水流失现象严重。二是管理不善。目前，天津市有些供水管网及附属设施没有统一、规范的管网地上标识，有些只是临时和简易的标识，不利于管网的巡线和定位维修工作。水表计量管理还不够完善，比如水表的周检和更换没

13、有按相关规定执行，查表管理基础较差，没有建立查表考核制度；阀门保养和管理不到位，各种管网设施特别是供水闸阀没有系统管理，日常维护保养不到位，闸阀常年处于静止状态，年代久远的闸阀没有更新，存在该关时关不严、该开时打不开的现象，型号、生产厂家等基本资料不全，无法做到动态管理。（二）计量误差因素管网漏损率的大小取决于供水量、售水量、免费水量之间的关系，计量的准确性直接影响管网漏损率的准确性。影响计量准确性的因素主要有水厂出厂水量计量和用户用水量计量（包括收费水量计量和不收费水量计量）。1.水厂出厂水量的计量误差。以天津市某供水企业为例，该企业某水厂装有4台超声波流量计，精度等级为1.5，由于受仪表安

14、装误差、被测管段外形的几何误差、被测管段管壁内侧结垢、被测流体的脉动、流体中的气泡等诸多干扰因素影响，实际流量计量的精度要远低于流量计在理想测试条件下的精度值，流量计量的正偏差较大。虽然每年技术人员会以1.0精度等级的便携式超声波流量计作为标准器，对计量偏差进行测量，但由于受便携式超声波流量计传感器的安装误差、被测管段状况以及水流状态的影响，根据比对测量所得偏差进行的校对结果，仍难以达到完全可接受的置信度，从而成为影响出厂水计量准确性的主要原因。2.用户用水量的计量误差。对于用户用水量的计量误差，天津市某规模供水企业在2009年对居民用户水表和工商业地表的计量误差进行了实地测算。该企业下属某营

15、销分公司把所属区域每栋居民楼各家的水表计量之和与楼栋城市管理68城市口的总水表计量之差进行比较，得到总分表差，结果平均约为总水表计量的10%。按这个比例计算，2009年该企业在装240余万具水表的居民总用水量为1.5亿立方米，该企业因居民用户用水量计量误差年损失水量为1.5亿立方米10%，即1500万立方米。对于工商业地表的计量误差，该企业把几十具新研制的直旋螺翼式水表加装在现结算水表之后进行双表对比，在装表误差平均为2.6%。2009年，该企业工商业等地表用水量为1.6亿立方米，计算工商业地表因计量误差年损失水量约为1.6亿立方米2.6%，即416万立方米。两项损失水量约1916万立方米，约

16、占企业2009年管网漏损率的5%。可见，计量误差漏损水量占漏损率的比例非常可观。（三）不合法用水因素这里的不合法用水主要是指不经供水企业同意，私自在供水干管上打眼接管用水、私开防险闸不过表用水及私开消火栓偷水等。不合法用水行为多发生在城市绿化、环卫等行业。在天津，不合法用水在滨海新区较为严重。与中心城区相比，滨海新区绿化率相对较高，而其养管大部分由私人承包，消防栓非法取水行为日益增多。仍以上述企业为例，据统计，2009年该企业查处的违章用水量为160万立方米，假设按查处率50%计算，全年违章用水损失水量达320万立方米，约占企业当年管网漏损率的0.84%。事实上，据该区域某供水企业统计，在绿化

17、面积不断增大的情况下，8个月的绿化用水量却比同期减少6万立方米，特别是在夏季高温季节，相隔的晴天和雨天供水量相差2万立方米/天，可见违章用水现象非常严重。（四）其他因素除了以上3个管网漏损率的影响因素外，还有管网抢修效率、管网冲洗等其他因素。根据 天津市城镇供水服务标准 要求，供水设施一般性漏水，供水单位应在接报后1小时内到现场处置；发生爆管，供水单位应在接报后40分钟内到现场处置；市政及庭院供水设施24小时内修复。在实际工作中，经常发生止水不及时、漏点定位速度慢导致抢修效率低的情况，增加了漏失水量。管网冲洗对漏损率也有一定影响。2011年6月，天津市某供水企业新建的直径1800毫米大口径出水

18、管线投入运行，全长约5公里，冲洗使用水量约1.28万立方米。以2011年该企业全年供水量5.52万立方米的月平均量计算，该管线投入运行引起当月管网漏损率增加约0.28%。以上4个因素是影响管网漏损率的最主要因素。该企业当年管网漏损率为16.23%，经计算，这4个因素占该企业当年管网漏损率的比重分别为：管网漏水因素占9.42%，计量误差占5.1%，不合法用水因素占0.84%，其他因素占0.85%。可见，管网漏水和计量误差是影响供水管网漏损率的最主要因素。四、天津控制管网漏损率的对策建议（一）供水企业控制管网漏损率的有效措施1.加强管网设计和施工管理。一是保证管道埋设深度。在管线设计和施工时，应保

19、证管道的埋深符合规范要求，当管道由于条件限制局部埋设达不到规范深度要求时，管道需要做保温处理，防止冬季管道严重收缩造成爆管，损失水量。二是选择高质量管材。按照近年来老旧管网改造的经验和管网使用情况，施工单位应选择防爆、防裂、抗腐蚀能力强、使用寿命长、运输方便、保养维修简单的球墨铸铁和PE、ABS等复合材料管道为宜。三是加强管道防腐。金属管道的防腐措施是决定金属管道使用寿命和输水能力的重要环节。铸铁管和钢管的防腐可通过在外壁涂刷热沥青，内壁使用水泥砂浆衬里等方式，防止管道锈蚀。四是重视管道基础建设。设计管线基础时，要针对不同的地基提出相应的基础处理方案。例如，粘土、岩石地基要求管道底部及胸腔部回

20、填粗砂；软土地基要打木桩或砂桩处理，并做混凝土基础；淤泥、腐殖土地基应及时换土夯实，沟底土质变换部位应设置过渡垫层等。2.加强管网管理。一是加强管网维护和巡视。利用测漏仪器周期性地进行检漏，以便及时发现漏水现象，避免重大事故发生。二是防止施工损坏管道。首先，施工前要明确管道附近工程的施工方案及其对管道的影响，及时采取保护管道的措施。其次，向施工单位提供附近城市管理69城市地下管线的详细资料，以防止由于附近管线布局情况不明造成损坏。最后，对重点市政工程或可能对管道产生影响的工程，要派遣有经验的技术人员到现场监护，并建立密切的联络制度，做到事先采取安全技术措施，以防止事故发生或减少事故影响。三是定

21、期对管网阀门进行维护或更新。平时应对阀门进行定期周检，保证管线出现事故时阀门能正常使用。对失去止水功能的老旧阀门要及时进行更新改造。四是健全管网的基础资料。当供水单位缺少地下管线现状资料总图时，应尽快组织人力测绘一份全面的供水管道现状图、管道节点图和各街道小区的详细图，以便为检漏、修漏等工作提供可靠依据。3.加快老旧管网更新改造。老旧管网改造是为了优化供水管网配置、降低供水管网漏损率，这是一项长期而又艰巨的任务。为了合理进行管网改造，供水单位要收集并积累资料，制订管网改造计划。管网改造计划的制定要考虑以下几方面内容：一是结合城市发展规划，考虑城市未来十年及十年以上的发展需要。二是提高供水安全可

22、靠性。三是改善管网水质。四是改善管网不合理环节，使管网逐步优化。五是降低漏损率，并将漏水较频繁或影响较严重的管道作为当前改造的重点。六是注意效益投入分析，为改善管网水质而改造的，要测算管道内壁锈蚀情况或经过该管道后的水质变化；因漏水较多而改造的，要计算该管段漏水频率、漏水及次生损失，通过效益投入分析，对效益比大的先进行改造。天津市中心城区近年来坚持对老旧管网进行逐年改造，已经取得突出成绩；滨海新区特别是塘沽地区由于历史“欠账”过多，近年来虽然已经确定改造方向并且落实资金，但尚未安排有规模的改造，管网漏损率仍居高不下。因此，应由滨海新区政府部门下力量推动管网改造尽快实施，否则将影响到天津市“十二

23、五”漏损率目标的实现。4.实行分区计量。实行分区计量是城市供水企业控制漏损率的最有效办法。实行分区计量后，能准确了解管网运行状况，掌握管网中水流和水量情况，明确各区的供水来源，实现科学管理，进行管网的压力调节，达到管网优化控制，这样既能提高管网的可靠性，又能降低漏损率，从而提高经济效益。天津市自来水集团公司近年来采取营销体制改革的方式缩小核算单位，实施二级、三级区域计量，加强管网漏损控制，取得了良好效果。此经验应当作为典型予以推广。在对供水管网进行分区的同时，通过合理的管道配置、压力控制设备配置，可以从对整个供水区域的压力控制转变为对单位区域内的水压管理，高压区及低压区问题就能得到解决，与分区

24、前相比，还能改善每个最高值和最低值。另外，可使分区后每个区域的水压缩小，可降低平均水压。均衡用水区水压，既减少了压力过高导致的管网漏损，又减少了水压过高而产生的管道事故，从而增强了管网的安全可靠性。5.加强计量和水表抄收管理。准确掌握用户用水情况，进行必要的水力计算，正确选用计量设备，确保计量精度和准确性，避免小用量、大水表的现象。在安装时一定要严格按规范执行，先冲洗、消毒管道，再安装计量设备，确保计量准确，安装位置要方便抄见和检修。强化营销监督机制，对公共事业单位用水计量要双向监控，定期或不定期抽检校对，严格处理违章用水行为，加大抄收管理力度，对抄表人员进行技能培训，要善于掌握用户用水情况，

25、及时发现用水变化问题。严禁估抄，杜绝漏抄，整治抄表人员不良行为。严格按照国家水表检定规范的检定周期和标准，对水表进行安装前的首检和到期强制检定，劝阻家庭滴水现象，减少计量误差。加强供水管网的日常维护管理，努力改善管网水质。管网铺设安装和维修要严格进行冲洗、消毒，防止外界杂物进入管内，堵塞或损坏水表，影响计量结果，污染水质。（二）行业管理部门应采取的保障性措施1.进一步健全供水立法工作。加强城市供水立法工作，是保障公共供水设施安全运营、维护供水企业正常生产经营秩序的强有力武器。立法还应当明确供水管网建设资金渠道，城市管理70城市确立供水管网改造制度和供水管网漏损率行政考核制度，依法推进供水管网漏

26、损控制工作。2.加强对供水企业的技术培训。行业管理部门应对供水企业加强培训，坚持开展多形式、多层次、多渠道的业务和技术培训，不断提升行业从业人员技术素质。笔者对影响管网漏损率的几个主要因素进行了深入分析，如何在实际工作中解决这些问题，需要行业管理部门指导供水企业不断学习，在工作中不断落实改善措施，从而提高全行业技术水平。3.加强对供水管网漏损率的行政考核。供水管理部门应积极探索供水行业运行绩效考核制度，将供水管网漏损率作为运行质量的重要指标。建立行业动态考评制度，量化各供水单位漏失水量，营造各供水单位之间的良性竞争氛围。实行目标考核管理，供水管理部门应对各供水单位下达年度漏损控制指标，并实施年

27、度考核，公示考核结果；供水单位内部应将管网漏损率指标责任进行分解，并按月分解到岗、到人。4.加大财政支持力度。老旧管线、居民户内关系及附属设施的更新改造，投入量大、回报周期长，但这项工作必须持续做下去。单靠供水单位自身困难较大，政府管理部门应认真研究制定政策，对老旧管线及其附属设施的更新改造给予适当财政支持，并可由市财政、区县财政、供水单位按比例分担。5.不断规范管网漏损控制方法。供水行业主管部门和相关统计部门应适时调整相关政策或规定，及时引导采用更合理、更规范的供水漏损控制方法和对策。在条件成熟时，及时修订我国供水系统漏损控制和评价指标等相关标准。6.加强交流与合作。积极开展与相关国际组织和

28、国内外供水企业的交流与合作，学习并借鉴其成熟经验，推动天津市更快改进供水管网漏损控制方法。参考文献1王霖，张苒，李慧蓉.城市设计中的历史文化保护策略与设计手法探索以广州白鹅潭地区城市设计为例J.规划师，2010（7）：41-46.2汪天雄.城市设计与历史文化的保护J.中国科技信息，2006（15）：210+203.3张松.历史城市保护学导论：文化遗产和历史环境保护的一种整体性方法M.上海：科学技术出版社，20034邵甬.复兴之道中国城市遗产保护与发展D.上海：同济大学，20035吴强.文化遗产历史空间保护与城市设计以安徽东至尧渡老街历史街区保护规划与城市设计研究为例J.城市规划，2007（5）

29、：93-96.6游涛.促进城市更新过程中的文化功能再生以苏州高新区浒通片区中心区城市设计为例J.江苏城市规划，2010（6）：18-22.7吴春苑.利用文化重建复兴旧城街区的城市设计方法探讨J.规划师，2007（1）：28-31.8余思点.结合历史文化名城特质的城市设计研究以景德镇为例J.中华建筑，2009（7）：50-51.9北京清华同衡规划设计研究院有限公司.洛阳市东西南隅历史文化街区（老城片区）保护规划（2013年2020年）Z.2013.10洛阳市人民政府.洛阳市城市总体规划（2011年2020年）Z.2011.11亚泰都会（北京）城市规划设计研究院.洛阳市老城区2011年重点地块控制性详细规划（2011年2020年）Z.2011.中图分类号 F294文献标识码 A文章编号 1005-278X（2014）03-0066-06收稿日期 2014年3月作者简介肖翊，天津市供水管理处工程师。编辑：段斌城市管理71