鄭小明 厲靜明
上海市自來水市北有限公司

一、自來水的漏失情況

　　廣義的說，水資源是人類生產和生活中不可缺少的自然資源，也是我們賴以生存的環境資源。水資源問題不僅可能影響并制約現代社會的可持續發展，而且將成為21世紀全球資源環境的首要問題。
　　狹義的說，輸配水系統中水的漏失，不僅增加了水處理方面的費用，而且還額外地增大了管網及其構筑物的投資和運行費用。因此各自來水公司對此均極其關注。
　　1990年，我國413個城市中，最高漏失率約為50%，平均漏失率雖7.08%，但據權威估測，實際漏失率約為12%。
　　據統計，1997年德國供水系統中，進入輸配水系統的水量為56.6億立方米，實際銷售49.65億立方米，自用水3億立方米，實際水量流失3.94億立方米。如以進入輸配水系統的水量為基數，則全德國實際平均漏失率為6.96%。
　　英國最古老的西北水務的統計數據顯示，其日均供水量約為230萬立方米，向680萬戶用戶供水，而供水管網長度約達4萬公里。在96年4月97年3月期間，共修漏1萬5千只，如把用戶宅基管計算在內，則超過5萬6千只。約有180名員工從事檢漏工作，每周300人次從事修漏工作。通過每年約700公里的用塑料管代替維多利亞時代的鑄鐵管及建立1550個計量區域，漏水水平呈現顯著下降趨勢：92--93年度漏失水量為94.8萬立方米/日，93--94年度為89.9萬立方米/日，94--95年度為87.7萬立方米/日，95--96年度為78.9萬立方米/日，96--97年度為66.6萬立方米/日，現狀實際漏失率達到35--40%左右。
　　同樣在英國，作為英格蘭和威爾士最大的ANGLIAN水務公司，其日供水量達到121萬立方米，而管網長度達到3、5萬公里。它的漏失水平是英國最低的，95--96年度的潛心失率為21.3%，目前的漏失水平控制在5、8立方米/公里/日。而英國十大水務公司的均值為11.2立方米/公里/日。
　　目前日內瓦的漏失率則僅為5%。
　　根據資料，1997年國際自來水平均漏失率為17%。

二、引起自來水損失的原因

　　自來水的損失實際上由兩部分組成：實際的自來水漏失和虛假的損失。
　　一般地，自來水實際的漏失或者是由于輸配水系統管網及其設備的損壞引起，或者是由于閘閥、消火栓、接口等不密封引起。
而虛假的損失主要表現在計量和估量的不準確等方面如用戶龍頭的滴水每天可達250升，抽水馬桶每天的滴水可達1000升，但由于沒有達到水表的啟動流量而沒有計量；又如水表的計量精度、管網中沖洗、放空等業務工作時的計量不準等情況以及可能存在的私接私裝等情況。
　　因此，輸配水系統中漏失控制應著重在于實際的自來水漏失方面，對于私接私裝等情況則應通過其他途徑如法律途徑予以解決。

三、漏失水平

　　從水資源的角度來說，漏失水量控制得越低越理想，也即漏失控制水平越高越好，但是控制漏失需要投入，立足于這一點，對于作為企業的自來水公司來說，則需要解決好控制漏失的投入與控制漏失得到的回報二者之間的關系。因此，從平均二者關系出發，漏失水平應控制在一個比較合理的區間。因為在達到某種水平后，漏失控制的投入要遠大于所減少的損失。
　　作為定性分析，歐洲國家一般采用以下方法（作圖法）：

　　該圖在用作為定量分析時，由于涉及參數較多，需要作大量的進一步工作。Thameswater和Anglianwater等公司均沒有作出過詳盡的分析。不過上面提過的水務公司的2000年目標值為：西北水務日漏失水量控制在62.7萬立方米，Anglianwate為12%。而可能為我們參考所用的參數則是原德國水煤氣協會（原DVGW）根據統計分析得出的結論：
　　●遠距離輸水管系統漏失率<5%；
　　●配水管網系統漏失率<10%。或
　　●漏失水量<3l/Min/km

四、儀器檢漏原理

　　大家知道，在管道破損處，漏水會形成聲波并以正弦曲線的方式向管道兩側傳播，遇到管壁時，就引起振動。
　　聲波的強度與已傳播的距離成反比，一直到在管道中不再振動為止。
　　雖然土壤的密度、類型等因素影響著聲波的傳播，但是，管徑在其的傳播中起到了極為重要的影響作用。
　　一般情況下，管壁隨著給水管道口徑的增加而變厚，管道因此而京戲得難以振動起來，因而聲波的傳播距離隨之減少。小口徑的金屬管、剛性管能夠產生足夠的振動，但在某些非金屬管中，聲音信號的傳遞能力就很差（見下表）

　　在金屬管中漏水聲波的頻率一般為500-3000Hz,非金屬為100-700Hz。而上表告訴我們，隨著頻率的增加，漏水聲波的傳播距離急劇衰減。在實際中，金屬管道DN400漏水聲波的傳遞情況與PVCDN100管相似，這也就解釋了相關儀為什么只能對小口徑金屬管道起作用的道理。

五、漏水的確定

　　借助于一項技術設備和一個受過專門訓練的人使得快速和有效地減少自來水的漏失成為可能。
　　漏水的確定方法不乎下列二大類：
1、區域漏水確定方法
　　● 流量儀法
　　基于大口徑輸水管對漏水聲波傳遞性能很差等情況，一般歐洲國家在輸水管的兩段設置流量儀，通過實時檢測來了解該管的漏水情況。
　　● 區域裝表法
　　給水管道上小破損所產生的漏水噪聲可能反而比大破損大，因此漏水聲大并不等于漏失量大。而一般噪聲儀器是根據漏水聲來確定地方的。根據歐洲國家的經驗，漏水量的80%是由占20%的較大漏水所造成的。因此應該首先確定大漏水地方。為此，在隔離某區域后用表通過分布測試法可測出漏水量較大的范圍，以便進一步確定實際漏點。
　　● 零流量法
　　原理基本同區域裝表法，只是在后半夜0---6：00間通過軟管向該區域送水并通過合置的儀器（如車載）來計量、分析。根據區域用戶數，其有一個基準值。
　　● 噪聲監聽法
　　在夜深人靜的時候，一般用水量較小，水壓較高，背景噪聲較輕，容易檢聽噪聲。通過聲響記錄儀在預定的凌晨0-4（2-4）點間每秒記錄一次噪聲。
　　判斷依據，每個漏點會產生一個持續的漏水聲，其強度和頻度恒定。根據一組噪聲記錄儀所記錄噪聲的相關程度，確定大體漏水點。
　　一般該系統至少需要用6只噪聲記錄儀。對于大型管網，最好設置12只。對于金屬管道，一般每只間距為200-400米(Anglian實際使用間距為50-250米)，非金屬管道間距小于100米。
　　該儀器由充電電池供電，可持續使用14天；也可每天設定，每天使用。它可裝在與管道相連的消火栓、閘閥或其它設備上。在德國，較多地安裝閘閥井內或地下消火栓上，蓋上蓋子后可免于受到干擾。
2、具體地點確定方法
　　● 根據測壓曲線
　　通過沿管線的測壓，決定漏水點。
　　● 相關儀
　　該儀器在國內用得比較多，在此不再贅述。不過有一點必須指出，當管道內存在空氣時，結果將受到很大影響，且使用受到給水管道口徑的影響。
　　● 電子聽音法
　　● 普通聽音法

六、系統漏水監測、檢測方法的應用

　　我們知道，漏水控制的形式雖然多種多樣，但可將其歸納成兩大類：主動監測控制法和現場地點確定方法。
　　一般主動監測控制法的原則是：通過建立輸配水系統漏水監測系統，定期進行檢查、監測，確定較大范圍內是否存在明顯的漏水，其主要由非現場方法來擔任；具體漏水地點的確定方法則由現場地點確定法擔任。
　　歐洲國家由于地形的關系，其較多地采用由用戶水庫存（泵站）供水的分區供水方式。這樣通過設置流量儀和采用遠傳技術，可實時對大口徑輸水管道進行連續的流量控制。對于配水區域，則通過
　　a)、分析用戶水庫（泵站）供水情況（瑞士用得較多）；
　　b）、設置計量區域進行分步測試（英國用得較多）或采用零流量法（德國用得較多）；
　　c）、通過建立定期巡查制度使用噪聲監聽法（TWS已積累了十多年的經驗）等第一步非現場方法確定大致區域，為現場方法做好前期準備，然后進入第二步現場方法定具體漏水地點。
　　在英國伯明翰，SEVERNTRENTWATER服務49.4913萬戶用戶，供水管道長度為4600公里，分成5個壓力供水區，建立了166個計量區域（DMA），安裝水表457只，并對130個工業用戶進行實時記錄監測。
　　至于現場方法一般既可單獨使用，又可互相滲透使用。這方面國內各水司各有足夠的經驗，故不再贅述。
　　目前，Anglianwater正在研究一種號稱為世界最先進的漏水檢測方法：“空間遠傳測向技術”。讓我們拭目以待，既緊跟給水國際先進技術又因地制宜地搞好我國的漏水漏水控制。

參考文獻：
1、10.Taschenbuch der Wasserversongung;
2、DVGW:Planwerke fuer die Rohrnetze der oeffentlichen Gas-und Wasserverssorgung;
3、DVGW:PLanungsregeln fuer Wasserleitungen und Wasserrohrnetze;
4、United Utilities:Environment Report 1997
5、North west water:The leak spotter *p+2Xs guide;