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城市给水管网漏损问题的研究 耿为民 （同济大学环境科学与工程学院，上海 200092 ） 摘要：随着水资源日益匮乏、水污染日渐严重，给水管网漏损及其控制问题已成为供水事业 的一项重要课题。城市供水企业迫切需要加强给水管网漏损管理，减少漏损水量，提高经济 效益。论文根据目前我国给水管网漏损的主要情况，研究了管网漏损管理中的两个主要问题： 管道安全使用时间的预测；给水管网检测周期的优化求解。管道安全使用时间的预测主要通 过对管道漏损影响因素进行量化分析，采用神经网络 BP 模型建模，对多发漏损管材的安全 使用时间进行科学预测。在给水管网漏损管理中起到管道漏损预警的作用，并对管网改扩建 与漏损防治相结合起到一定的促进作用。给水管网检测周期的优化求解以管网历史漏损统计 数据为基础，以漏损控制总费用最低为目标，采用自回归滑动平均混合过程及叠合模型预测 管网漏水量、漏损件数，并在此基础上建立漏损检测周期的优化数学模型。结果显示，总漏 水量因实施优化检测周期而减少，漏损控制费用降低。 关键词：给水管网；漏损管理；管道安全使用时间；优化检测周期；管网漏损预测 1 前言 目前，给水管网漏损及其控制问题已成为供水事业的一项重要课题。据2000 年我国城市供水统计年鉴，593 个城市漏损率平均为 15.61%，供水漏损总量为 43.74 亿m3 [1] 。总体来说，我国供水行业缺乏对漏损控制深入系统的研究，大多 数漏损控制尚处于起步阶段。因此，供水行业应结合供水企业实际情况对漏损控 制进行深入系统的研究，探索积极有效的方法以解决目前我国给水管网漏损率偏 高的原因。因此，高效的水漏损管理，减少管网漏损量是供水企业提高经济效益 的重要途径之一。 2 管道安全使用时间的预测 管道安全使用时间是指管道投入使用后产生漏损的初始时间。管道安全使用 时间的预测为漏损控制、管网维护等方面的经济分析提供基础，便于提高管网的管 理水平。 论文根据管网漏损统计数据以及管道漏损影响因素分析，采用神经网络原 理，预测管道安全使用时间。预测数据采用我国南方某市供水企业“漏水点调查 报告”。 2.1 影响管道漏损的主要因素 据供水企业“漏水调查签证报告”，记载漏水的原因主要有：弯头裂；管裂 （管断裂）、断裂错位、螺口断裂；三通接口漏水；管腐蚀（三通腐蚀）；铅头脱； 消防漏水；三通裂；三通脱落；三通漏水；接口裂缝；铅头漏水。 （1）造成管网漏损的主要原因： 管材 1 发生漏水的管道以镀锌钢管和灰口铸铁管居多。 管道腐蚀 管道腐蚀会使管壁变薄，引起局部穿孔漏损，严重的则发生爆裂。 管道接口 在接口施工差，有的管道竣工后不进行试压，致使管道正常工作时出现 接口漏水。接口刚性太强。 地基不均匀沉降 由于地质环境差异、基础设置差异等因素的作用，从而造成地基产生不 均匀沉降，导致管道发生漏损。 温度变化 冬季管内的水温和管外的土壤温度随季节变化，使管道本身也随温度的 变化而发生伸缩变化，因而在管壁上产生相应的轴向应力。 管道施工 管道基础不好；覆土不实；未设支敦或支敦后座土壤松动；接口质量差； 焊接质量不过关；管道防腐不好。 水锤现象 各城市因管网敷设、气候、地理状况等情况的不同，造成管网漏损的主 要原因也不尽相同。需要根据各城市的漏损历史统计数据进行相关性分析, 得出导致该城市给水管网漏损的主要因素。 管网运行压力 在满足用户用水需求的前提条件下，给水管网的供水压力越来越高，其 中局部区域水压存在过高现象。水压高，对管道强度的要求也会相应提高， 管道的漏损频率也会随之增高。 （2 ）对漏水原因进行分析和定性 通过对造成管道漏损的主要原因详尽分析，对其采用确切量化描述。影响管 道漏损的参数值有：管径；管材；管网运行压力；地质条件；交通量。 管径、管道埋深 地质条件 将地基土层的压缩模量（E ）值作为评定地基不均匀沉降的