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1、第一篇 城市给水管网 第八章 管网的技术管理 管网的技术管理 第一节管网技术资料 第二节漏失控制方法 第三节水管防腐蚀 第五节清垢和涂料 第六节维持管网水质 第七节调度管理 为了维持管网的正常工作，保证安全供水，必须 做好日常的管网养护管理工作，内容包括： 建立技术档案； 检漏和修漏； 水管清垢和防腐蚀； 用户接管的安装、清洗和防冰冻； 管网事故抢修； 检修阀门、消火栓、流量计和水表等。 管网的技术管理 第一节管网技术资料 管网养护时所需技术资料有： 管线图，表明管线的直径、位置、埋深以及阀门、消 火栓等的布置，用户接管的直径和位置等。它是管网 养护检修的基本资料； 管线过河、过铁路和公路的构
2、造详图； 阀门和消火栓记录卡，包括安装年月、地点、口径、 型号、检修记录等； 竣工记录和竣工图。 管线埋于地下，施工完毕覆土后，应及时将施工 中修改部分在设计图中订正。竣工图应在沟管回 填土以前绘制，图中标明给水管线位置、管径、 埋深、阀门形式和位置等。 第二节检漏 检漏是管线管理部门的一项日常工作，减少漏水 量既可降低给水成本，也等于新辟水源，具有很 大经济意义。 水管损坏引起漏水原因： 因水管质量差或使用期长而破损； 由于管线接头不密实或基础不平整引起的损坏； 因使用不当例如阀门关闭过快产生水锤以致破坏管线； 因阀门锈蚀、阀门磨损或污物钳住无法关紧等。 检漏的方法应用较广且费用较省的有直接
3、观察和 听漏，个别城市采用分区装表和分区检漏，可根 据具体情况选用先进且适用的检漏方法。 实地观察法： 从地面上观察漏水迹象，如排水窨井中有清水流出，局 部路面发现下沉，晴天出现湿润的路面等，本法简单易 行，但较粗略。 听漏法： 听漏工作一般在深夜进行，以免受到车辆行驶和其他噪 声干扰。所用工具为听漏棒，使用时棒的一端放在水表 、阀门或消火栓上，即可从棒的另一端听到漏水声。这 一方法的听漏效果凭个人经验而定。 第二节检漏 只要有供水管网，就有漏失：5%-50% 世界各国产销差率（2008） 英国：31% 美国：25% 法国：18% 新加坡：5% 日本东京：3% 漏损明细 总供水量 销售水量漏失
4、量 真实漏失 账面漏失 市政用水 偷水 水表误差 产销差率 漏失量 出厂总计量 真实漏失 出厂总计量 漏失率 产、供、销、 建、管、修全过 程管理水平 管线纯漏失 漏损评价：产销差率 一般情况下，产销差率=漏失率，产销差率间接反映了供水管网漏水 率的程度 总供水量： 流量计类别较多，各自的精度不一： 超声波流量计精度相对较高， 电磁流量计在管中水流速0.3m/s时就难以检测， 插入式涡轮流量计在管道停止输水的条件下，相邻管道输水的震动波也可使其 计量。 大口径流量计没有严格的检验 销售水量： 水表不能随运行负荷进行及时调换，影响计量精度 二次供水系统的用户：水表计量受到进水阀门的影响。若阀门开
5、启过小， 水表基本不转或偏慢计量；若阀门全开，迅速把水池装满，则水表有可能 在特大流量下运行，水表部件极易磨损，速度偏慢乃至损坏不计量。 v 管网自身特性（长期效应） 管材 管径 管龄 管道初始状态 v 环境条件（长期效应） 土壤条件（腐蚀性、紧凑性） 路面车流负荷 树木根系条件 （树木大小、与管道水平距离） 管网漏失主因子管网漏失主因子 v 维护状况（间歇效应） 监测效率 修复效率 更换情况 管网漏损的负面影响 水资源的浪费； 降低了企业效益英国漏损管理的发展起步于供 水企业的私有化阶段； 漏损控制手段 漏损量 维修速度与质量主动漏损控制 基础设施管理 压力管理 不可避免真实漏失量 维修速度
6、与质量主动漏损控制 基础设施管理 压力管理 不可避免真实漏失 潜在的可避免 的真实漏失 在主干管线上：一般为18升/千 米/天/米水头 在服务支管上： 干管小区间：一般为0.8升/管线/ 天/米水头 小区用户：一般为25升/千米/天/ 米水头 主动漏损管理 暗漏的探测 漏损属性分析，如管材、管龄、土壤条件、路面 车流等于漏损的关系，制定年度重点关注和更换 区域 DMA管理 DMA+探测 压力管理（经验） 压力管理（基于水力学模型） 漏损预警与管理：SCADA+水力学模型 漏水探测器-听漏仪 相关式漏水探测器 （相关仪） 多探头相关仪 漏损点定位技术 漏损监控技术 暗漏的探测 漏损属性分析 漏损
7、属性分析 漏损属性分析 分区检漏（DMA） 独立计量区域法本身不会 降低漏损，但是可以较 快的对漏损定位。 分区检漏法： DMA 分区检漏法： 用水表测出漏水地点和漏水量，一般只在允许短期停水 的小范围内进行。方法是把整个给水管网分成小区，凡 是和其他地区相通的阀门全部关闭，小区内暂停用水， 然后开启装有水表的一条进水管上的阀门，使小区进水 。如小区内的管网漏水，水表指针将会转动，如此可以 读出漏水量。水表装在直径为1020mm的旁通管上。查 明小区内管网漏水后，可按需要再分成更小的区，用同 样方法测定漏水量。 DMA DMA+探测 DMA方法的应用原则 结合GIS系统进行操作 分步测试法与噪
8、音记录法等协同开展 压力管理 管网发生漏失和破裂的可能性及漏失量的 大小与管网的工作压力有密切关系。 压力管理 管网压力越大，同一漏损点的漏损量越大 在夜间供水时，由于用水量降低，管网压力增大， 漏损量增大； 最小夜间流量：一般认为，在0：00-4：00的供水 量，除了夜间用水的生产企业外（一般为大用户） ，绝大部分为管线漏失； 通过对历史数据的分析，确定最小夜间流量中漏失 量的比例。 压力管理 利用漏损与管网压力的关系，调整管网压力， 降低管网漏失量，同时可以降低能耗。 压力管理法实施的一个难点是如何确定合理的 夜间管网压力，一方面降低漏失，一方面保证 管网供水要求； 压力管理 压力管理（基
9、于水力学模型） 主动漏损管理 暗漏的探测 漏损属性分析，如管材、管龄、土壤条件、路面 车流等于漏损的关系，制定年度重点关注和更换 区域 DMA管理 DMA+探测 压力管理（经验） 压力管理（基于水力学模型） 问题 常见的漏失控制方法有哪些？各自的优缺点是什 么？ 第三节水管防腐蚀 腐蚀是金属管道的变质现象，其表现方式有生锈 、坑蚀、结瘤、开裂或脆化等。 防止给水管腐蚀的方法有： 采用非金属管材，如预应力或自应力钢筋混凝管、塑料 管等。 在金属管表面上涂油漆、水泥砂浆、沥青等，以防止金 属和水相接触而产生腐蚀。 阴极保护是保护水管外壁免受土壤侵蚀的方法。根据腐 蚀电池原理，两个电极中只有阳极金属
10、发生腐蚀。阴极 保护原理就是使金属管成为阴极，以防止腐蚀。 第三节水管防腐蚀 阴极保护方法有： 使用消耗性的阳极材料，如铝、镁锌等，隔一定距离用 导线连接到管线（阴极）上，在土壤中形成电路，结果 是阳极腐蚀，管线得到保护。 通入直流电的阴极保护法，埋在管线附近的废铁和直流 电源的阳极连接，电源的阴极接到管线上，因此可防止 腐蚀，在土壤电阻率高（约2500.cm）或金属管外露 时使用较宜。 第三节水管防腐蚀 有了阴极保护措施还必须同时重视管壁保护涂层 的作用，因此阴极保护也不是完全可靠的。 第四节清垢和涂料 产生积垢原因很多，例如，金属管内壁被水侵蚀 ，水中碳酸钙沉淀，水中悬浮物沉淀，水中铁、
11、氯化物和硫酸盐的含量过高，以及铁细菌、藻类 等微生物的滋长繁殖等。 金属管线清垢方法有： 压缩空气法和水冲洗法（松软积垢） 气压脉冲射流法 刮管法（坚硬积垢） 酸洗法 软质材料制成的清管器 第四节清垢和涂料 压缩空气法和水冲洗法优点： 清洗简便，水管中无需放入特殊工具； 操作费比刮管法和化学酸洗法低； 工作进度较其他方法迅速； 用水流或气水冲洗不会破坏水管内壁涂层。 水力清管时，管垢随水流排出。起初排出的水浑 浊度较高，以后逐渐下降，直至出水完全澄清。 此法清垢所需时间短，管内绝缘层不会破损，适 宜新敷设管线清洗。 第四节清垢和涂料 气压脉冲射流法优点： 设备简单，操作方便，成本不高； 进气和
12、排水装置可安装在检查井中，无需断管或开挖路 面。 第四节清垢和涂料 刮管法： 刮管法所用刮管器有多种形式，都是用钢丝绳绞车等工 具使其在积垢的水管内来回拖动。 大口径水管刮管时可用旋转法刮管，钢丝绳拖动的是装 有旋转道具的封闭电动机。 刮管法优点是工作条件好，刮管速度快；缺点是刮管器 和管壁摩擦力很大，往返拖动费力且管线不易刮净。 第四节清垢和涂料 酸洗法： 将一定浓度的盐酸或硫酸和缓冲溶液放进水管，浸泡 1418h去除碳酸盐和铁锈等积垢，用清水冲洗直到出水 不含溶解的沉淀物和酸为止。 这种方法缺点是酸洗后水管内壁光洁，遇侵蚀水质更容 易锈蚀。 第四节清垢和涂料 清管器： 用聚氨酯泡沫制成的清
13、管器，其外表有高强度材料的螺 纹，外径比管道直径稍大，清管操作由水力驱动，大小 管径适用。 优点是成本低，清管效果好，施工方便可延缓结垢期限 ，清管后如不衬涂也能保持管壁表面良好状态。 软质清管器可任意通过弯管和阀门。 第四节清垢和涂料 涂料： 管壁积垢清除后，应在管内衬涂保护涂料，以保 持输水能力和延长水管寿命。 一般是在水管内壁涂水泥砂浆或聚合物改性水泥 砂浆。前者涂层厚度为35mm，后者约为 1.52mm。水泥砂浆用M50硅酸盐水泥或矿渣水泥 和石英砂，按水泥：砂：水=1:1:0.370.4的比例拌 和而成。聚合物改性水泥砂浆由M50硅酸盐水泥 、聚醋酸乙烯乳剂、水溶性有机硅、石英砂等按
14、 一定比例配合而成。 第四节清垢和涂料 衬涂砂浆方法： 离心法，埋管前用特制离心装置将涂料均匀涂在水管内 壁； 压缩空气法，对已埋管线，利用压缩空气推动胶皮涂管 器，将涂料均匀涂在水管内壁； 喷浆机，适用于直径在500mm以上管径。 清除水管积垢和涂料的方法，对恢复输水能力效 果明显，所需费用仅为新埋管线的1/101/12，还 有利于保证管网水质。 第五节维持管网水质 为保持管网正常水量和水质，可采取以下措施： 通过给水栓、消火栓和放水管，定期放去管网中部分“ 死水”，并借此冲洗水管。 长期未用的管线或管线末端，在恢复使用时必须冲洗干 净。 管线延伸过长时，应在管网中途加氯。 尽量采用非金属管
15、道，定期对金属管道清垢。 无论在新敷管线或旧管检修后均应冲洗消毒。 定期清洗水塔、水池和屋顶高位水箱。 北京市自来水集团 Copyright 2012 49 截至2011年底，北京市供水服务面积698 平方公里，中心城区供水管网总 长8408公里，运行时间超30年的达1727公里，特别是运行50年以上的管线共有 453 公里，接近管线使用年限，集团计划利用5年时间，共计改造管线1966公里 ，投资24.7亿元，完成改造隐患突出的干管、次干管196公里；实施铸铁管内喷 涂环氧树脂，钢塑复合管替代镀锌管，总长1770公里；工程同步实施附属设备 改造30000座。 供水管网概况供水管网概况 北京市自来水集团 Copyright 2012 50 供水管网改造的必要性供水管网改造的必要性 目前北京有些地区的输水管线使用时间已 经超过50年，二次污染及水量漏失情况较为严 重。右图为海淀区北洼路一处DN10
