[理学]南阳市供水管网漏水现状及原因分析旧.docVIP

从供水产销差率分析供水管网漏水现状 曹邦卿1　孙昊2 （1.南阳师范学院土木建筑工程学院，河南南阳　473061；2.南阳水务集团有限公司　河南南阳　473000） 摘　要：管网漏损率是供水企业管理水平的主要指标之一，供水企业如何运用技术和管理的手段，控制管网漏损，提高供水效率，降低供水企业的给水成本，水资源的节流工作意义。[2]，并规定城市供水企业管网基本漏损率不应大于12%，实际漏失率应按照基本漏失率结合规范进行修订。 1　南阳市城市供水管网漏失现状 按照建设部行业标准进行合理修订后，南阳市的城市供水管网实际漏损率应15％以内。根据南阳供水企业的统计资料，其包含管网漏失淡水量产销差率却连续多年平均在50%左右（详见图1、图2）。 图1　2000～2007年供水量和售水量图　　　　图2　2000～2007年供水产销差率图 表1　南阳市城市供水量、售水量、产销差率对比表 年　度 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 产销差率34.0 41.0 43.0 45.0 50.0 54.0 52.2 55.7 供水量8 5018.7 5295.3 5526.1 5554.6 5645.9 5733.9 售水量 3441.8 2987.5 2853.3 2925.9 2761.4 2565.6 2642.6 2442.1 500万m3。温度是[10]。一根5m长的铸铁管在敷设时温度为26℃，冬季最低温度为1℃时，经计算变形为1.50mm，变形应力为3.6kg/mm　　　　（1） 式中:—管材的线膨胀系数；E—管材的弹性模量；—温度变化的差值，升温时取正值，降温时取负值。 显然，当天气变暖，温度上升时，0，则0，管道受轴向压应力；天气变冷，温度下降时，0，则0，管道受轴向拉应力。温度随着一年四季的不同而作周期性的变化，管道所受的温差应力也随着温度的变化而作周期性的改变，管道所受的温变应力是交变应力，这样即使管道所受的温变应力小于其许用应力，但是经历了长期的运行之后，由于疲劳破坏也会发生断裂破坏。由于铸铁管的抗压能力较抗拉能力大5~6倍，因此在同样条件下，其受拉破坏要比受压破坏的可能性大得多，且管道破裂大多发生在寒冷的冬季。当管段由不同管径的管道组成时，其温变应力是不同的，其中较小管径的管道承受较大的温差应力，造成管径较小的灰铸铁管在寒冷冬季更易断裂，即管径与爆管率负相关。 2.5　水锤破坏 在供水系统中，由于机泵突然停止、闸门关闭过速等原因，使管中水流突然变化，管道水压发生剧烈波动而引起的水击现象称为水锤，即水流突变的时间小于水锤波的周期时引起的水击现象，其产生压强的计算公式为: 　　　（2） 式中: —水锤压强，Pa；—水的密度，N/m3；—水锤波的传播速度，m/s；—水锤前的水流速度，m/s；—水锤时的水流速度，m/s。 上式表明，水锤压强与水锤波的传播速度成正比，而水锤波的传播速度与管材、管径和管壁厚度有关。对于同一种管材来说，管径越小，管壁越厚，则水锤波的传播速度越快，水锤压强也越强；反之则水锤压强越小[11]。假设阀门关闭前管径为150mm的铸铁管水流速度为lm/s，当阀门瞬时完全关闭时，其水锤压强值约为125m水柱，可见水锤压强是很大的。管道越长，关闭阀门越快，水锤引发的压强越大，而且由于管道摩阻或气蚀的影响，实际发生的水锤压强值可能要比计算的高出许多，这种巨大的压强可使管道难以承受而发生很大的变形甚至破裂[12]。 管网中一般不是一个水厂产水，当不同水厂输送的水在管道某处交汇并产生水锤时，则会发生多水源水锤波共振水锤，则水锤压强将比单波源水锤数倍增加，其后果更加严重[13]。此外，在管道维修或泄空后重新开启时，工况改变剧烈也会产生水锤。 　　南阳供水水源全部为地下水，为解决管网压力不足问题，在市区建设了25眼补压井，而这些补压井又无专用供电线路，突然停电事情时有发生，故不可避免会产生管网水锤现象。 3　降低管网漏失率的对策 3.1　合理选用管材，及时更新管道，提高管网施工质量 按因地制宜的原则，推广使用球墨铸铁、各类给水塑料管以及质量好的钢筋混凝土管，保证安全供水和防止水质二次污染，满足城市供水需要。对于使用年限长、管网漏水严重的管道要及时更新。新建和更新改造管道，要选择新型管材，淘汰容易锈蚀和损坏几率高的管材。从综合技术指标上看，DN75～DN 200的小口径管可用PVC管或PE管；DN300～DN1000管道应首选球墨铸铁管，DN1000以上的大口径管宜采用安全可靠的预应力管；其次，要保证管道施工质量，减少因工程质量导致的管道破损；再次，应当根据实际情况确定合理的管道埋深，管道埋设越深，初期投资越大，损坏机率越低，经常维护管理费(包