時間:2020年04月25日 分類:農業論文 次數:
摘要:根據農村供水管網的特點,提出利用水平衡測試控制農村管網漏失率的方法,介紹了水平衡測試的原理、操作方法,通過實例驗證了水平衡測試在農村管網中的適用性和有效性;在此基礎上,對水平衡測試法進行了簡單的經濟評價,對水平衡測試中存在的問題進行了分析;這一方法已成功應用于XY縣自來水公司,并對廣大農村地區的漏失控制有借鑒作用。
關鍵詞:農村供水管網;漏失率;水平衡測試
前言城鄉建設統計年鑒數據表明,2017年全國公共供水管網綜合漏損率為14.57%[1],超過了《水污染防治行動計劃》確定的城市漏損率的標準(2017年,漏損率控制在12%以內;2020年,控制在10%以內)。農村管網由于其供水特點,一般更難達標⑵。近年來,在供水集約化思想的指導下,農村供水企業提出了提高管理水平的要求,降低管網漏失率成為首要研究的課題。水平衡測試是針對農村管網提出的一種主動檢漏的方法,其有效性在實踐中得到了驗證。
1農村供水管網的特點
1.1供水點相對分散
、妻r村用戶大都居住在十幾戶,甚至幾戶人家的自然村落,比較分散,所以管網幾乎全都是枝狀布置。
1.2管網漏失嚴重
農村供水管網漏失率往往高于城市供水管網,其原因有以下幾點。
1.2.1單位供水量所需
供水管網長度較大,因此漏失的可能就比較大。
1.2.2農村供水管網材質低劣,耐壓性差,易腐蝕,使得漏水的可能性和漏水量較大。
1.2.3農村管網建設時,一般都是土法上馬,施工過程不夠規范,如接口質量差、管道防腐措施不當、覆土不均等工程問題時有發生,各種管線閥門的設置也很不合理,加大了管網漏失的潛在可能性。
1.2.4在管網的日常運行中,缺乏正確及時的管理和養護,導致管網腐蝕老化嚴重,其水密性和強度都大大降低,漏損嚴重,并且影響管段的輸水能力。
1.2.5供水管網涉及的地形比較多樣化,有混凝土路面,瀝青路面,泥結石機耕路面,農田田埃,宅基地,果(竹)林菜地,加上現在農村大量的施工作業對管網造成了直接的或間接的損傷,極易造成管網漏失⑵。
1.2.6農村管網出現漏損時,漏失的水往往流入了農田、河浜、地下渠道,在雜草叢生的田野中難以被發現;同時農村居民對用水要求相對較低,當漏失造成低壓時,他們以為是總體壓力低而不予報修,延誤了搶修時機。
2水平衡測試法
2.1水平衡測試原理
水平衡測試針對農村供水管網幾乎全是枝狀布置這一特點,在檢測區的各級水管上安裝流量計,用進水總量和用水總量差,判斷區域內管網漏水情況,即利用水流的連續性方程。
2.2水平衡測試操作方法
2.2.1確定檢測區域,了解區內供水管網布置
2.2.2安裝水表在檢測區的各級水管上安裝相應的水表,直至用戶,這些水表依次為一級表、二級表、三級表……,在供水網絡上形成階梯式分級計量。為了方便漏點定位,各級水表盡量安裝在該級管道的起端,同時為了防止水表的損壞,應根據管網敷設的實際情況最終確定水表的安裝位置。
2.2.3管網檢漏水平衡測試的檢漏主要采用差值法:在同一時段內對所有水表進行抄計,當上一級水表的水量等于下一級水表水量之和時,此段管路水量平衡,管路正常(由于在計量時小口徑水表精確度較高,可能出現下一級水表水量之和往往大于上一級水表的水量的情況)。當上一級水表的水量大于下一級水表水量之和時,說明水量失衡,若漏損量未超過允許值,則表示該管路基本無漏損或漏損很少,不再檢測;若漏損量超過允許值,則需結合其它方法檢查具體漏水位置,及時搶修(當然也要排出計量不準造成的誤判)。
2.2.4漏點定位通過管網檢漏,可證明漏損的存在,鎖定漏水發生的大致范圍,但仍需結合其它方法進行漏點的定位。除常規使用的各種方法外,在管線較長又難以查找漏點時,二分法亦可用于農村樹狀管網的漏點定位。二分法就是在漏水管路的上下級水表中間安裝閥門或水表,一步步縮小可疑漏損范圍,最終找出漏點的方法。
2.2.5管網檢修漏水點査明以后,就要進行管網的檢修工作。對漏水量較小的管道,可采用局部補漏的方式,對漏水嚴重的管道,應進行管道的更新。
2.2.6確定各級水表用水基數一般地,農村用戶的用水量較為規律且比較穩定。在管網檢修以后,通過一段時間(通常只需幾天)的定時抄表統計,可以確定各級表大概用水量,稱為用水基數Q基,此水量可與以后的抄表數據進行對比,作為管網檢漏時的一個輔助標準⑶。
2.2.7水量日常監測供水管網的水量日常監測是水平衡測試中不可或缺的環節,也是供水管網管理中重要的一部分。包括以下內容。第一,對各級水表定期定時進行抄計,利用差值法將抄表數據進行分析,及時地發現管網的漏損。
抄表的周期應根據管網材質、管齡、運行壓力、地質條件等一系列影響管網漏損的因素以及管理人員的配置數量綜合決定。抄表周期越短,發現漏損所需時間也就越短,例如,若抄表周期為一天,則可將漏損控制在24h內。對于一級表和二級表,原則上要每天定時抄表核對,以便隨時掌握管網的運行動態。第二,在確定各級水表用水基數的情況下,可將各級水表的抄表數據Q計與用水基數Q基進行比較,若Q基QQ計,則初步認為該水表之后的管路基本無漏損;若Q基
第三,在管網用水的靜止期即“最小流量時”(一般是夜間兩點),從管網最末端一級水表起觀察水表工作情況,如果水表讀數增加,則表明該水表之后的管路有漏損;反之,此水表之后的管路正常。同時,當末端一級分表讀數不變時,上游水表計量數值增量均應考慮為管網漏水造成,應及時組織檢修。第四,在水量的日常監測中,供水企業常采用一種俗稱為“收費回頭看”的方式。即在對用戶水表進行抄計后(用戶水表的抄表周期通常長于各級檢漏表的抄表周期),將最末一級分表的水量與此表后所有用戶的收費水量情況相比較,當此分表水量小于或等于用戶水表水量之和時,可認為配水管網正常;當此分表的水量大于用戶水表水量之和時,首先應査明此段配水管是否檢修過,檢修時耗損水量是多少。若扣除了耗損水量,水量仍然失衡,則應考慮此區域的表外用水情況(非法用水等)。
3水平衡測試應用實例
水平衡測試在農村供水管網中的應用起始于LY水廠某村。在應用水平衡測試之前,該供水區域內的村級管網漏失率高達48.5%o通過水平衡測試的實踐,該村級管網的漏失率控制在15%。水平衡測試在供水管網管理中的成效在LY水廠供水區域得到驗證。該水廠供水區域含15個村和社區,15個村均已完成各級表的安裝。在水平衡測試的第一階段,即査出暗漏34處。通過對管網進行補漏等修復措施,修復后與裝表時相比平均每天減少/(Ci1818m3。
4經濟效益評價
針對水平衡測試經濟效益有較大影響的幾個因素,對LY水廠的水平衡測試經濟效益進行簡單經濟評價如下。
4.1投入成本包括材料費(水表費用、閘閥費用、管網檢修材料費)和人工費(裝表人工費、管網檢修人工費、日常管理費用)。
4.2回收利潤只考慮直接經濟效益,即為制水單位變動成本x水量,此處制水單位變動成本為原水原動力、凈水原動力、原材料之和。經計算得,LY水廠水平衡測試投入成本為45950元,回收利潤409530元。該實例表明水平衡測試具有突出的經濟效益,可在農村地區推廣應用。
5存在的問題
盡管XY縣自來水公司的檢漏工作取得了明顯成效,但是,在水平衡測試法的操作和管理當中尚存在著如下的問題。
5.1需建立完善的水表校驗制度,按國家有關規定對普通水表每2年維修校驗一次,6年強制更換,同時結合水表的使用情況,不定時對水表進行清洗。
5.2受經濟條件的限制,水量計量均采用普通的旋翼式水表,沒有配備現代化的遠傳表,因此水量數據的采集、分析仍采用傳統的人工手段,造成了對管網運行情況判斷的滯后。這些問題有待于在水平衡測試推廣應用的過程中得到進一步的解決和完善。
參考文獻:
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[3]鄭小明,王海龍,照明,等.水平衡測試在城鄉統籌供水管網漏損控制中的應用[J].城鎮供水,2012,14(6):17-19;
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