供水管網壓力管理1

當前，城市供水管網漏損控制的方法有許多種，概括起來主要有以下四種策略：1)管網的維修管理，管道材質及閥門的更換。2)緊急搶修。

3)永不間斷的檢漏修漏。

4)采用壓力管理方法降低管網的壓力。

夜間最小流量測定法是在夜間著眼于不使用水的時段內漏失的調查方法。把區(qū)

域周圍的閥門關掉，調整到封閉狀態(tài)。把區(qū)域周圍的某一個閥門打開，測定其流量，此時的最小流量值即為漏失量。測定時可以使用各種的探測儀器，包括使用高精度可搬式最小流量測定儀。如果漏失水量未超過允許值，則認為符合要求，不需要在該區(qū)進行漏失探測；如果漏失水量超過允許值，則需在該區(qū)進行漏失探測儀檢漏。該方法能夠很好的快速進行測量區(qū)域內漏失量的測定，判斷是否存在大型的漏失，結合漏失檢測儀器對該區(qū)域內的管網進行漏失點定位。2．3．3．2區(qū)域測漏法

關閉檢漏小區(qū)與外界聯(lián)系的閥門，僅留裝有在線流量計的旁通管。測定一段時間，測得的最低流量可視為區(qū)內管網的漏水量。如果通過關閉區(qū)內閥門，對比流量變化，可確定漏失的管段。如果漏失水量未超過允許值，則認為符合要求，不需要在該區(qū)進行檢漏；如果漏失水量超過允許值，則關閉部分閥門，縮小測漏地區(qū)，再比較縮小地區(qū)前后的最低流量。如果流量不變或在允許值內變化，則說明除排出在外的那條管段漏失情況正常。如果差距較大，則說明該條管段又漏水。用這樣的辦法可以一步步地把所有可能漏水地點縮小到兩個閘門之間的管段上。該漏失探測方法能夠將區(qū)域內的管網漏失點盡量縮小在最小范圍的區(qū)域內，甚至于縮小在某一條管段上，然后利用漏失探測儀器進行漏失精確定位。這種方法的特點是簡單實用，只要測量儀器有足夠的精度，就能夠很好的解決管網漏失點位置難以確定的難題。但是該方法需要將管網劃分為足夠小的區(qū)域以方便測量，同時需要投入大量的人力物力并進行培訓。日本的許多地區(qū)就利用這種方法進行漏點探測。例如東京都地區(qū)就將整個地區(qū)劃分為24個設定地域，每個地域包括了8個支所、17個事業(yè)所進行漏失的探測、維修。但是效果非常的明顯，在?年時間里，將管網漏水量為2億l千6百In3，漏失率為12．7％降低到漏失量為1億5千萬m3，漏失率為年配水量的8．9％。

3．3瞬態(tài)流進行管段漏失點測試

利用瞬態(tài)流進行管網漏失點測試的研究是近幾年來興起的管網測漏方法。利用管網中流體瞬態(tài)變化，考慮漏失點出現(xiàn)對流態(tài)的影響，應用網格法或者反問題法進行瞬態(tài)分析，確定管段漏點[24，32，34]

現(xiàn)在有效的瞬態(tài)分析方法分為兩種，阻尼法和反射波法。

阻尼法是指當瞬態(tài)壓力波沿管線傳播時，管道的摩擦阻力和漏失將引起整個瞬態(tài)過程的衰減。這樣通過將有漏失存在時管道的阻尼與沒有漏失時管道的阻尼相比較，檢測出漏失的存在并將其定位。201*年Wang成功地完成了單管的實驗室驗證，但由于管網中很多非管元件都會產生阻尼，從中很難區(qū)分出漏失產生的阻尼與反射，因此該方法目前還不能應用于環(huán)狀管網。

反射波法是指當一個行進的瞬態(tài)壓力波到達～處漏失點時，壓力波被部分反射，另一部分將繼續(xù)傳播。如果能區(qū)分出反射波信號(通常是第一個反射波)，那么就可確定漏失位置，即反射時間乘以波速的一半。應用這種方法，1999Brunone用一根直徑93．8mm、長352米的聚乙烯管對～漏失點(其面積為管道截面積的5％)成功地完成了測試。201*年Leeetal用一根直徑22mm的銅管，對漏失點為直徑lmm的孔口進行測試，同樣得到了正確的結果。但目前將這種方法應用到實際管網還很困難，因為管網中的任何非管元件都可能產牛瞬態(tài)反射，單純的漏失反射很難確定。瞬態(tài)流分析方法是立足于單管分析的方法，還難以應用于復雜的實際管網，并且實際應用中的干擾因素非常多，因此不足以指導實際的管網的漏點檢測。

綜合以上所述，可以看出這些漏失點的探測方法大部分需要建立在精密儀器的基礎上，并且投入大量的人力物力。我國現(xiàn)在所用的這些漏失探測儀器基本上從國

外進口，造價非常的昂貴，比如一臺德國產雷迪相關儀進口價格是35萬。但是在我國北方一些地區(qū)(管網埋深較深)，所受條件的限制非常的多，儀器使用的效果并

不明顯。同時我國現(xiàn)有的水司也難以集中大規(guī)模的人力進行長期的漏失點探測和檢查。

先進的漏失探測儀器能夠探測出管段上大規(guī)模的漏失。但是我國現(xiàn)在的管網漏失大部分來源于管段的小型漏口的漏失，還包括管段部件的滲漏。這些小型的管段漏失用儀器探測一般是難以探測出來的，因此使用這些探測儀器來降低我國的管網漏失量是不經濟的。

策略3固然是主動控漏，但是對于不可避免的漏失(背景滲漏)是很難通過檢漏方法檢測到的，這類漏失中雖然對于每一個漏水點而言，漏水量非常微小，但是漏點大量存在，積少成多，漏水總量還是相當可觀的，占物理漏失量的很大一部分。．4壓力管理

壓力管理即在保證用戶正常用水的前提下，通過加裝調壓設備，根據(jù)用水量調節(jié)管網壓力為最優(yōu)的運行條件。壓力管理方法的優(yōu)點顯而易見。若管網壓力過高，即使積極采取主動檢漏、修補漏點的措施，也無可避免地會不斷出現(xiàn)新的漏點，造成“補老漏出新漏’’的惡性循環(huán)。采取壓力管理方法，確保供水管網滿足用戶壓力需求的前提下降低管網的富余壓力，可大大降低管網由于壓力過高造成漏失的頻率，尤其是對降低背景滲漏等不可避免的漏失有很好的效果。另外，壓力管理還可以有效降低爆管事故發(fā)生的可能性，延長管道的使用壽命。

綜上所述策略4則能有效減少背景滲漏量。因此，壓力管理方法被認為是一種減少供水管網漏損最為快速、有效的主動控漏方法。

4壓力管理的方法

壓力管理可采用的技術手段有多種。所有這些手段都是為了能搞制定出一個成熟的方案以更好地控制給水管網的壓力，并且達到預期的目標。具體手段有以下幾種：4．4．1劃分供水區(qū)域

為了增加對水壓的控制，采用積極的分區(qū)方法控制漏失就涉及到把一個大的管網劃分為一定數(shù)量的DMA，而在DMA進水邊界設置長期的流里表以計量流量，必要時，這些水表處還需安裝減壓閥。對每個DMA或一組DMA進行壓力管理，保證管網在最優(yōu)壓力下運行。

分區(qū)的前提條件是用水區(qū)域內用水點的地面標高差異大，供水區(qū)域大，用水區(qū)內的水壓分布懸殊，水壓的分布差異增大，可能分為高壓區(qū)和低壓區(qū)。特別是在水壓高的地區(qū)，地區(qū)內的水壓維持在較高的水平，若再加上管道老化，非常容易導致漏失率增大。

為此，按照地形的需要采用分區(qū)供水方式，能夠降低供水區(qū)域內水壓的過高或者過低。從而降低管網的漏失水量。我們都知道供水分區(qū)能夠減少能量的浪費。在給水管網分區(qū)的同時，通過合理的管道配置、壓力控制設備的配置，可以從對整個供水區(qū)域的壓力控制轉變?yōu)閷�單位區(qū)域內的水壓管理。因此，高壓區(qū)及低壓區(qū)問題就可以解決，而且與分區(qū)前相比，還能夠改善每個最高值和最低值。另外，可使分區(qū)后的每個區(qū)域的水壓縮小，因此可降低平均水壓／kP。均衡用水區(qū)水壓，這樣減少了因為壓力過高而導致的管網漏失，減少因水壓高而產生的管道事故，增強管網的安全可靠性。

分區(qū)邊界設定方法：區(qū)域的邊界通常受到地面標高，地形(江河、鐵路等)、道路等的限制。另外，盡可能考慮不發(fā)生死水(積滯水)，使管道末梢部分形成環(huán)狀。除此之外，還要考慮把在末端部分能設置排水設備的地方當成管末端。同時，計劃給水管網分區(qū)規(guī)劃時，應該考慮規(guī)劃要求年限及規(guī)劃需水量等制定條件。隨時間的推移，這些規(guī)劃要求值也要發(fā)生相應的變化。因此，重要的是，使管網分區(qū)規(guī)劃也要適應規(guī)劃要求值的變化，使供水干管配水條件良好。

分區(qū)供水的效果，一般來說表現(xiàn)在區(qū)域內水壓均衡，斷水區(qū)域縮小等。但是，在進行給水管網分區(qū)時，目前是將聯(lián)絡的管道采用閥門隔開。當管道發(fā)生事故時，供水可靠性減小，管道末端部分易出現(xiàn)死水現(xiàn)象等，這是不利因素。供水分區(qū)需要考慮的問題：(1)分區(qū)的層次數(shù)(2)區(qū)域的規(guī)模

(3)區(qū)域界限的設定方法(確定給水管網的獨立性)(4)加強供水管道等的設施功能

分區(qū)供水模型可以用于通過制定把整個網路分成小的區(qū)域同時調節(jié)閥門調整系統(tǒng)的流量和壓力來減少管網漏失量。

根據(jù)管網的特性，DMA可以有幾種劃分形式：一條或多條進水管供水的區(qū)域

一個完全分開的區(qū)域(也就是沒有過境流量進．wtl：連的分區(qū)內)：●一個有過境流量進入一個或多個毗連的DMA之V,J

．2安裝減壓閥

就整個供水系統(tǒng)而言，是沒有必要進行閥門的開啟調節(jié)的，畢竟調節(jié)閥門的開啟度降低壓力是能量的一種浪費。因為管網的供水壓力來源于水廠泵站和調節(jié)構筑物。但是在局部區(qū)域(比如靠近水廠出水口的小區(qū))壓力過高，遠遠高于用戶的正常用水要求，因此應用調節(jié)閥門控制壓力，保證正常供水的基礎上，降低因壓力過高而導致的供水管段漏失問題。這里所述的調節(jié)控制閥門主要是減壓閥。

隨著科技的不斷發(fā)展，近年來各種類型進口和國內自行研制的給水減壓閥廣泛用于高層建筑、城市給水管網水壓過高的區(qū)域、礦井及其他場合。實踐表明，應用減壓閥的給水減壓保障系統(tǒng)與傳統(tǒng)的調蓄減壓池相比，具有占地少、技術特性穩(wěn)定的優(yōu)點。作為一種自動降低管路工作壓力的專門裝置，它可將閥前管路較高的水壓減少至閥后管路所需的水平。減壓閥減少的水的漏失率幾乎同給水系統(tǒng)的水壓大小成正比，因此減壓閥具有改善系統(tǒng)運行工況和潛在節(jié)水作用，據(jù)統(tǒng)計其節(jié)水效果約為30％。

國外對于閥門的控制進行了多方面的應用。依托管網的管理軟件，對給水管網進行時時管理，不斷的監(jiān)測管網實際運行情況。根據(jù)管網監(jiān)測點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，讀取流量和壓力信息，然后調用漏失控制模塊，進行降低漏失量計算。計算結果直接反映在閥門開啟度上，通過安裝在閥門上的遙控裝置或者操作工人，指導閥門實際的運行。

閥門的調控運行，操作較簡單，降低漏失量的效果好，計算速度較快，能夠快速指點管網實際的操作。利用目前管網存在的閥門資源，能夠帶來相對更好的經濟效益和社會效益，并且節(jié)約相對較多的人力、物力。綜合比較各種方法的優(yōu)益，可以看出，調節(jié)閥門能夠利用現(xiàn)有的管網資源，在保證用戶連續(xù)、安全用水的前提下，簡單、有效的解決城市給水管網漏失量過高的問題，更加適合我國目前的國情130．3修建調蓄減壓池

重力流輸水系統(tǒng)采用減壓池減壓后可降低管道的承壓能力，提高系統(tǒng)的能量利用率，降低工程總造價，尤其對首尾落差較大的重力流輸水系統(tǒng)來說其效果更加明顯。[31]

．4安裝加壓泵站

在管網地面標高相差很大區(qū)域，給供水管網的規(guī)劃設計及運行調度帶來一系列的問題。由于管網各部分地面標高相差太大，容易造成低區(qū)管內壓力過高，發(fā)生爆管及管件損壞；而高區(qū)則會出現(xiàn)管網壓力不足，甚至不能將水供至最不利點。由于地形高差大，必須實施分區(qū)供水，并設加壓站及調節(jié)構筑物，進行中途加壓，這樣使二級泵房的揚程只須滿足加壓泵房附近管網的服務水壓。當二級泵房附近的管網用水量占很大比例時，所節(jié)約的抽水能量極為明顯。同時也可保證管網各部分供水壓力更均勻，便于用戶使用，也降低了管網的事故率。．5調節(jié)泵站輸出壓力

水泵開停次數(shù)多，閘門開關頻繁，就會使管內水流速度不斷發(fā)生變化，水錘作用連續(xù)發(fā)生，致使管道損壞。調節(jié)泵站輸出壓力，并且避免頻繁開停水泵，這樣就使得管網中壓力變化波動趨于平緩。

擴展閱讀：給水管網壓力控制標準及工作規(guī)定

給水管網壓力控制標準及工作規(guī)定

1總則

1.1為了確保用戶用水壓力需求，保證管網安全運行，根據(jù)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》要求，制定本規(guī)定。2適用范圍

2.1本規(guī)定適用于集團內所有涉及管網壓力控制工作及部門的管理。3職責、權限

3.1生產運行部：負責出廠水壓力控制；管網自動測壓點數(shù)據(jù)采集；測壓點位置的選擇及管網壓力指標的考核工作。

3.2信息中心：負責壓力監(jiān)測系統(tǒng)的維護。

3.3各區(qū)供水所：負責管網測壓工作，并對所測數(shù)據(jù)進行分析，對出現(xiàn)的不合格，分析原因，提出改進措施。

3.4其他各相關單位：協(xié)助壓力控制工作部門和單位，確保壓力控制工作的順利實施。4壓力控制標準

4.1管網平均供水服務壓力宜不低于0.28Mpa。

4.2管網壓力過高不利于管網安全運行和控制漏損，對管網壓力過高的區(qū)域應采取措施，控制管網壓力。

4.3管道工程水壓試驗壓力標準

給水管道工程（市政給水管道、小區(qū)直接給水及二次加壓給水管道）水壓試驗壓力值，執(zhí)行以下標準：

4.3.1市政給水管道、小區(qū)直接給水管道：0.80MPa；4.3.211層以下二次加壓給水管道：0.90MPa；4.3.312層至18層二次加壓給水管道：1.20MPa；4.3.419層至26層二次加壓給水管道：1.60MPa；4.3.527層至33層二次加壓給水管道：2.00MPa。5壓力測定及分析

5.1各區(qū)供水所于每月15日上午8：30~11：00（遇周末順延至下周一）進行管網壓力測定，測壓表內容包括測壓人、測壓點位置、自由水頭、絕對水頭、測壓當日天氣、各水廠供水量及壓力和管網閥門控制情況等。5.2測壓數(shù)據(jù)一律保留小數(shù)點后三位有效數(shù)字，如：0.356Mpa，0.283Mpa。5.3測壓表應按國家對計量器具檢定周期（半年）統(tǒng)一報生產運行部送檢。5.4各區(qū)供水所應于測壓次日將測壓數(shù)據(jù)送生產運行部和供水服務中心，并在測壓后三日內將壓力不合格點不合格原因調查結果報送生產運行部和供水服務中心。

5.5生產運行部應對壓力數(shù)據(jù)進行處理，并在公司OA系統(tǒng)上發(fā)布，供公司各相關單位參考。

5.6供水服務中心每季度對管網壓力數(shù)據(jù)進行一次全面分析，繪制絕對水頭等壓線圖和自由水頭等壓線圖，對出現(xiàn)的不合格和可能出現(xiàn)的不合格提出糾正和預防措施，報公司領導決策。

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