正元地信王继明 傅太成 翟淑红
山东正元地球物理信息技术有限公司，山东省 济南市 250101
摘 要 根据住房和城乡建设部的数据，全国近一半的城市都处在“缺水”和“严重缺水”的区间。我国有40%以上的人口生活在缺水地区，有400多座城市缺水，其中108座严重缺水，1.6亿多城市居民受影响。供水管网泄漏是导致城市缺水的重要原因，基于建设节水型社会，保证城市居民用水目的，通过综合采用各种漏水检测技术方法和设备，结合供水企业加强对供水管网维护管理，可以有效降低城市供水管线漏失率和供水成本，取得良好的经济和社会效益。
1引言
随着城市化进程加快，城市人口不断增加，供水量和供水压力不断增加，老旧管网不堪重负，漏水现象频发，漏失率居高不下，造成水资源严重浪费。同时，供水管网长期泄漏，漏点周围土体不断受到冲刷，容易形成地下空调，引发地面塌陷事故，给人民生命和财产造成损失。如何有效降低供水管网漏失率，除了需要科学的检测技术，同时还需要对供水管网进行科学的维护管理。
2事故案例
据新京报：2019年6月24日上午，位于宁夏银川市上海路与民族街交叉路口向北约150米的路面塌陷，这处深约两三米的大坑占据了两个车道，且大坑底部有水管漏水。
图1：路面塌陷照片
3城市供水管网漏水检测技术
3.1环境调查法
环境调查法是最直观的一种判定漏水线索和范围的方法。根据供水管网图对供水管道及周围环境进行详细的调查，包括管道连接情况、分布、材质及周围介质的情况，通过观察地面溢水、冬季积雪先溶、管线上方草木茂盛、下水井等沟渠清水长流等情况判定管道是否存在漏水情况及漏点范围。
3.2余氯检测法
通过环境调查法发现可疑漏点，为确定是否为供水管网发生泄漏，可采用余氯检测法快速判定。按照国家规定的出厂水标准，氯和水接触30分钟后余氯含量要不低于0.3毫克/升，管网末梢水中游离性余氯的含量不低于0.05毫克/升。利用余氯与邻联甲苯胺反映生成黄色的醌式化合物的原理，通过对采集到的水样进行检测，通过目试比色就可判断是否是供水管网发生泄漏。
3.3压力测试比较法
管道破损漏水，如漏量较大，一般会造成供水管网局部压力降低，离漏点越近压力越低。利用消防栓进行测压比较，可以快速锁定漏水区域。
3.4音听探测检漏法
音听探测检漏包括阀栓听音和地面听音，阀栓听音可以快速确定漏水线索和判断泄漏点大致范围，阀栓听音法一般是用听音杆直接在管道暴露点(如消火栓、阀门及暴露的管道等)听测由漏点产生的漏水声，从而确定漏水管道，缩小漏水检测范围。当通过阀栓听音预定位漏水管段后，用听音杆在地面沿着漏水管道走向以间距50-70cm左右逐点听测比较，异常点处要求小于20cm，并在异常点处反复进行听音分析，以确定异常点位置。听测点距漏点位置越近，听测到的漏水声越大；反之，越小。当地面拾音器在漏点上方时，听测到的漏水声达到最大，从而确保漏水位置探测的准确性。金属管道漏水声频率一般在300-2500Hz之间，而非金属管道漏水声频率在100-700Hz之间。音听探测检漏法受周围环境影响较大，为了避免噪声干扰，一般在晚上11:00至凌晨5:00内进行作业。
3.5水平衡探测法
首先，在夜间应将所有用水设施关闭掉，仅仅对装有流量计的旁通管进行预留，以此来对相应总水表进行检测，确保满足供水管网要求，从而实现正常走针，可以为漏水量变化提供良好的检测依据。其次，应对相关下水道进行检测，将漏水的区域挖掘出来。
3.6分区探测检漏法
大漏点产生的漏水声相比于小漏点产生的漏水声较大，但是在一定程度后漏水声越来越薄弱。分区探测检漏法可以准确判断漏点漏水量的大小情况，并合理化控制漏点，从而确保检漏速度的稳步提升。在该方法中，流量计得到了广泛应用，在探测区，应先关闭相连的阀门，并独立于其他区，然后在被隔离区消火栓上，应连接好消防水带的一端，在流量计测试装置上，则要连接好另一端。在第二条消防水带连接在其他消火栓过程中，应以相同方式来进行，接着打开消火栓，对隔离的管网进行供水创造有力条件。在测量该区流量方面，流量计非常适用，以此来确保某压力下的漏水量的顺利获取。如果出现漏水情况，可以有效排较大的漏点，并系统化测试供水管网状况，保证漏水现象得到顺利解决和处理，从而取得良好的补漏效果。
3.7相关检漏法
在检漏方法中，相关检漏法具有着明显的先进性和有效性特点，在环境干扰噪声大这一方面具有广泛的适用性，而且在管道埋设太深的区域也得到了广泛应用。通过相关仪的应用，可以对地下管道漏点的位置进行测量，体现出准确性和迅速性优势。对其工作原理进行分析，在管道漏水的情况下，在漏口处，会造成漏水声波的出现，并沿管道向远方传播，在管道上放置传感器，可以为相关仪主机对由漏口产生的漏水声波的测量提供帮助，其中，传播到不同传感器的时间差Td，只要给定两个传感器之间管道的实际长度L和声波在该管道的传播速度V，可以顺利计算出漏点的位置Lx。其公式为：Lx=(L-V×Td)/2。式中V，与管材、管道中的介质有着密切的联系。
3.8示踪气体探测法
在供水管道的漏点定位方面，示踪气体探测法具有较高的适用性。对于疑难漏点，将氢气和氮气的混合体注入管道中，利用氢气检漏仪在地面检测从漏点泄漏出来的氢气，可以明确漏点的大致范围。
3.9钻探定位法
当使用其他方法确定漏点大致范围后，用管线定位仪对供水管线进行定位，在管线正上方用冲击钻钻探，然后利用听音杆直接接触管体听音。利用此方法可进一步对漏点进行精确定位。
4供水管网维护管理
4.1合理选材
给水管道工程建设应高度重视设计选材、接口形式等环节，加强新型材料的应用。现阶段，在诸多管材中，球墨铸铁管的应用价值显著，基于材质特性，其强度较高，而且在腐蚀、老化等方面有着明显的优势，有助于大大提高其使用寿命。对于以往传统的刚性接口来说，一旦出现管道受压现象，开裂、断裂等经常出现，在气温变化剧烈的情况下，极容易引发热胀冷缩现象。所以加强柔性接口方式的应用非常关键，通过柔性接口的管材的使用，对于控制漏水情况具有很大的帮助。在管材种类方面，预应力混凝土管比较常见，在制造工艺的划分过程中，主要包括振动挤压工艺制造和管芯缠丝工艺制造，通过对前一个工艺制造的管材的应用，盈利损失最低在20%-30%左右，而且很难保证稳定性能，所以这种管材并不建议使用。在预应力混泥凝土管中，承插式胶圈柔性接头得到了广泛应用，可以对没有经过扰动的土基上进行敷设，施工的便捷性较强。预应力混凝土管管材价格并不高，广泛应用于城镇给水工程。在软土地基上敷设预应力混凝土管，应提高对管道基础的重视程度，防止管道不均匀沉降现象的发生。
4.2建立漏水档案
加强供水管网漏水档案的构建。结合管网的结构划分听漏小区，在供水管网图上，标注好漏点的位置，记录检测时间、检测人员、路面结构、漏水原因、漏失水量、修复时间等信息。
4.3制定检漏周期
对检漏周期予以明确化。对于供水管网漏水各种数据，要进行合理分析，保证确定漏损值的合理性，在确定漏损值后，制定科学的检漏周期。冬春季节，地下管道破损的发生率较高，主要是由于地下管道因温度变化剧烈，极易导致地下管道热胀冷缩，出现断裂现象等，所以这个时期的检漏工作应进行积极落实。
4.4制定管道改造计划
根据供水管道材质、使用寿命、已运行时间，结合近年来供水管网漏水情况统计分析，制定管道改造计划。同时，结合道路提升改造对老旧供水管网进行改造，合理选材，从根本上减少漏水情况的发生。
5结论
综上所述，全面分析城市供水管网漏水原因，选择科学、有效的检测方法，快速检测出漏点，有利于解决和应对供水管网漏水问题，同时将供水成本控制在合理范围内，满足水资源的节约化需求。使水资源可持续发展理念得到有效落实，从而实现“节约型社会”建设目标。
参考文献：
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