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1、给水管网漏损分析及预料探讨摘要：给水管网的漏损问题是当今供水行业普遍存在的难题，漏损不但奢侈了珍贵的水资源，还会对供水企业造成比较大的经济损失。加强对给水网管漏损的分析和预料探讨不但可以有效地利用水资源，降低运行和管理费用，还能提高供水企业的经济效益和社会效益。关键词：给水管网；漏损分析；预料引言：给水管网的漏损是供水行业普遍存在的现象，也始终是供水部门面临的重要探讨课题。要想科学有效地对漏损进行限制，应当从漏损缘由上和漏损机理上进行合理的分析探讨，从而为选择漏损限制方法并实行针对性措施供应依据。一旦出现漏损问题应当刚好补修。同时要做到事前有效预防，通过建立数学模型来预料将来给水管网的漏损量，
2、有助于实行措施对管道进行更换或维护，而且可以提高供水部门对漏损事务的快速反应实力和事故处理实力，有效地降低漏损事故发生率和事故损失，为给水管网管理维护和更新改造供应科学的理论依据。 一、 给水网管漏损的缘由及限制管道漏损的缘由困难，其影响因素也许多，主要是由于管材质量、接口质量和施工质量不佳引起的。 1.1管材的问题和处理措施早期给水管网运用的管材主要是灰口铸铁，小口径管多是镀锌管或石棉管。通过对管道运行的长期视察，发觉管道漏损的主要缘由是灰口铸铁的漏失。灰口铸铁管漏水是由于灰口铸铁管自身的材质以及管道的制作工艺等缺陷引起的。对于不同口径的管道应当实行不同的管道材料，现在多运用球墨铸铁、UPV
3、C、 PE等管材。1.2接口的问题和处理措施供水管网中管道接口形式许多，接口的漏损概率较大，缘由是接口处往往是应力的集中点，当管段由于温度变更而发生伸缩或者出现地势沉降时，应力传至接口处，简单使接口松动，甚至裂开。现在举荐采纳柔性接口，可承受肯定的纵向位移和扭转角度，如球墨铸铁管的橡胶圈接口韧性大，抗震性强，是现在普遍采纳的接口方式。1.3管道的腐蚀问题和处理措施金属管道随着运用会发生变质现象也就是常说的管道腐蚀，主要表现为生锈、开裂、坑蚀以及脆化等。管道内壁防腐不好的金属管道一旦遇到PH值较低的水就有可能发生腐蚀。管道的内壁腐蚀会增加管道粗糙系数，对管道输水实力以及水质有较大的影响，管道壁变
4、薄，强度下降，形成漏损隐患。对于外壁防腐不佳的管道，同样会发生腐蚀现象，也会使管壁变薄，引起管道局部发生漏损，严峻时会发生管道爆裂。所以在施工过程中肯定要做好给水管道的防腐工作。1.4水锤对管道的损坏和抑制措施由于机泵突然停止，闸门关闭过快等缘由，使水流突然变更，可能引起压力凹凸起伏的水锤现象，水锤会引起很高的压力，给水管道越长，关闭阀门越快，水锤引发的压强越大，这时水压特别大可能使管道产生很大的形变甚至产生裂开。当多家水厂输送的水交汇并产生水锤时，有时会引起共振水锤，此时水锤产生的压强比单个管道水锤成倍增加，旁边管道就很可能产生爆裂现象。提高工作水压的合理性和管网调度的科学化，实现平安供水，
5、削减水锤等现象的发生。 1.5给水管道附属设施漏水和处理措施 管网中除管道本身出现漏水，管网的附属设施跑冒滴漏也很严峻，是水量损失的一个重要部分，它们的单位时间漏量虽然有限，但因在闸井内，不易刚好发觉，通常都是水自井盖溢出后，才会被发觉并修复的，因此这种管道漏损持续时间较长，而且发生漏水的现象特别普遍，数量大，使漏损水量由少变多。另外，当给水管网检修或者爆管时，有些阀门关闭不快速甚至关闭不严，延长了抢修时间以及漏水时间，也增加了漏损的水量。加强对管道附属设施的维护，削减闸井表井的跑、冒滴漏，提高闸井的完好率，降低给水管道附属设备的漏损。 二给水管网漏损预料模型的探讨 预料模型是将数学中的预料方
6、法应用到给水管网的漏损预料工作中，揭示出漏损历史数据中隐含的规律，可以预料漏损将来的变更趋势，变更了供水行业被动的漏损管理模式，对给水管网的运营和管理具有特别重要的意义。给水管网漏损预料模型主要主要有多元线性回来的漏损预料模型、指数平滑模型、自回来滑动平均模型(ARMA)模型、灰色序列法预料模型等。运用比较多的是灰色序列法预料模型和二次指数平滑模型。2.1灰色序列法预料模型灰色系统理论探讨的是贫信息下建模，供应了贫信息状况下解决系统问题的新方法。该方法把全部的随机过程认为是在肯定的范围之内变更的，并和时间有亲密联系的灰色过程。对灰色量并非是从统计规律这个角度动身，利用大样本对问题进行探讨，而是
7、利用数据生成的新方法，将毫无关联的原始数据生成成规律性很强的序列来做分析探讨。GM( 1,1)模型是最常用的一种灰色模型，它是由一个只包含单变量的一阶微分方程构成的模型，是预料的一种有效模型，是 GM(1,n)模型的特例。建立 GM(1,1)模型只须要一个数列。该方法的预料模型如下：设有变量为X(0)的原始数据数列： （2.1）数列X(0)的灰色预料模型为： （k=0,1,2,3.） （2.2）某城市给水管网漏损频率历史数据如下：年度 漏损频率 年度 漏损频率年度漏损频率20040.5052007 0.49520100.565 2005 0.5062008 0.530 2011 0.568 2
8、006 0.538 2009 0.519 2012 0.549 将上述数据代入灰色预料模型中，得出GM(1，1)模型预料该市给水管网漏损变更曲线如图2.1所示。 图2.1 GM(1，1)模型预料漏损频率变更曲线灰色 GM(1，1)模型对于将来一两个数据具有较好的预料效果，当用于长期预料时，灰区间越来越大，效果也越来越差，实践证明，在对将来进行预料时，应不断增加新信息和新数据，才能对系统的变更趋势有一个更好的拟合。2.2 二次指数平滑模型二次指数平滑法作为一种特别好用的预料方法，它最突出的特点是运用了全部的历史统计数据，另外该方法对距离越近的数据利用率越高。历史统计数据的指数平滑值在历史统计数据
9、的最大值和最小值区间内，运用此值来处理历史数据信息，可以起到抵挡或者降低异样数据对预料结果的影响，可以使历史数据所包含的具有规律性的数据信息能明显的表现出来，可以让预料模型不受异样数据的干扰，更加精确的来模拟预料对象其历史规律。对于非平稳时间序列，采纳二次指数平滑法可能要比其他预料方法更为有效。该方法的预料模型如下：假设t时期的单指数平滑值双指数平滑值和三指数平滑值分别为： (2.3) (2.4) (2.5)则得到t时期的水平值At、线性增量Bt和抛物线增量Ct分别为： (2.6) (2.7) (2.8)据此可以得到t + m时期的预料值为： (2.9) 运用上面某市的给水管网的漏损频率历史数
10、据依据上面的计算公式，得出逐年预料的结果及误差如图2.2所示：图2.2 二次指数平滑法预料给水管网的漏损频率变更曲线二次指数平滑法模型对近期的统计数据，给以比较高的加权值，实行逐步衰减的加权值的方式处理数据，使得预料结果具有比较高的精确度，二次指数平滑模型对直线型数据模型的效果特别志向，而给水管网漏损的频率数据具有平稳波动和整体的增长趋势，因此给水管网漏损的频率数据特别符合二次指数平滑模型的数据特点，该方法在预料给水管网漏损问题上具有较高的精度，可以用在现实的给水管网漏损预料当中。三、 总结给水管网系统是居民生活的重要基础设施，但是目前全国的给水管网漏损问题始终难以解决，给水管道年漏损总量很大
11、。本文通过对给水管网漏损的缘由进行分析，并提出了限制漏损的相应的一些方法，在主动治理的同时，还分析探讨了给水管网漏损预料的数学模型，并利用模型对对某市实际运行管网的历史漏损数据的统计分析对漏损规律进行了探讨并建立了漏损预料模型，证明白模型的可行性，为供水管网刚好、有效地削减漏损，实现漏损的主动限制，制定科学的更新、修理决策及资金的有效合理运用供应了理论基础。参考文献1 张雄伟，牛志广，陈超等.供水管道漏损预料模型探讨J.中国给水排水，2001,17(6):7-9. 2 赵洪宾.给水管网漏失预料模型的探讨J.中国给水排水，2001,27(10):94-96. 3 耿为民，刘遂庆，信昆仑.给水管网漏损检测周期的优化求解J.同济高校学报，2004,32(4):451-454. 4 张雄伟，王亮，岳琳等.城市供水管网漏损时间的预料模型探讨.中国给水排水，2006,22(5):52-55.
