常见的城镇供水管网漏损控制技术有哪些?
城镇供水管网漏损控制是水资源管理的重要环节,常见技术可分为监测检测技术、工程修复技术、管理优化技术三大类,以下是具体介绍:
一、监测检测技术:精准定位漏损点
通过先进设备实时监测管网状态,快速定位漏损位置,减少人工排查成本。
压力监测技术
- 原理:在管网关键节点安装压力传感器,实时监测压力波动。当某区域压力异常下降时,可能预示管道漏损。
- 应用:适用于长距离输水管网或大型供水系统,可结合 GIS 系统绘制压力分布地图,辅助分析漏损趋势。
流量监测技术
- 原理:在管网干管或支管安装超声波流量计、电磁流量计等,对比理论流量与实际流量差异(即 “夜间最小流量分析”),判断是否存在隐蔽漏损。
- 应用:常用于分区计量(DMA)管理,将管网划分为若干独立区域,逐区检测漏损。
泄漏检测技术
- 听漏法:使用听漏仪、电子听漏棒等设备,通过地面或管道表面监听漏点产生的声音(如水流冲击声),适用于埋深较浅的管道。
- 红外热成像:利用管道漏损处与周围土壤的温度差异,通过红外摄像机扫描成像,快速定位漏点,尤其适合冬季或温差较大环境。
- 示踪气体检测:向管道内注入氦气等惰性气体,通过地表检测气体浓度,定位漏点,适用于非金属管道(如 PE 管)。
- 智能水表与 IoT 技术:安装智能远传水表,实时采集用户用水数据,通过大数据分析识别异常用水模式(如持续小流量),预警管道微漏。
二、工程修复技术:针对性治理漏损
根据漏损程度和管道材质,选择合适的修复或更换方案,减少水资源浪费。
非开挖修复技术
- 管道内衬法:通过管道内部插入 PE 软管、树脂软管等,利用水压或蒸汽固化形成新内衬,修复裂缝或腐蚀孔洞,适用于 DN100-DN2000 的管道。
- 喷涂修复:使用环氧树脂、水泥砂浆等材料,通过高压喷涂设备在管道内壁形成保护层,适用于局部腐蚀或渗漏。
- 灌浆堵漏:向管道周围土壤注入聚氨酯、水泥浆等材料,填充漏点周围空隙,阻止水流进一步渗透,适用于接口渗漏或基础沉降导致的漏损。
开挖修复与更换技术
- 局部修补:对漏点进行开挖,采用补焊、换管段、安装哈夫节(快速堵漏器)等方式修复,适用于金属管道(如球墨铸铁管、钢管)。
- 整体更换:对老化严重(如水泥管、镀锌钢管)或漏损频发的管道,整体更换为 PE 管、球墨铸铁管等耐腐蚀、高强度管材,彻底消除漏损隐患。
- 柔性接口改造:将刚性接口(如水泥接口)改造为橡胶密封圈柔性接口,提高管道抗沉降和抗震能力,减少接口漏损。
三、管理优化技术:系统性降低漏损率
通过制度建设、技术升级和用户教育,形成长效管理机制。
分区计量管理(DMA)
- 将供水管网划分为若干独立计量区域,安装区域总表和分支表,定期统计各区域产销差率(实际供水量与收费水量的差值),精准定位漏损严重区域,实现 “网格化” 管控。
压力管理技术(PMA)
- 通过减压阀、稳压泵等设备,将管网压力控制在合理范围(避免高压导致爆管),同时确保末端供水压力达标。例如,夜间用水低峰期降低管网压力,减少 “压力驱动型漏损”。
大数据与智能分析平台
- 整合压力、流量、水质等监测数据,利用 AI 算法建立管网漏损预测模型,提前预警高风险管段。例如,通过机器学习分析历史漏损数据,识别与管道材质、使用年限、土壤条件相关的漏损规律。
用户端管理
- 推广节水型器具,通过用水宣传引导用户及时报修室内管道漏损;对老旧小区实施户表改造,减少总表与分户表之间的计量误差。
定期巡检与维护制度
- 建立专业检漏队伍,结合人工巡检与技术手段(如车载式检漏设备),对重点区域(如老旧管网、穿越河道或道路的管段)进行高频次检测,实现漏损 “早发现、早处理”。
四、新兴技术与发展趋势
- 物联网(IoT)与传感器网络:部署高密度传感器节点,构建 “智能管网” 监测系统,实现漏损实时预警与动态分析。
- 无人机与卫星监测:利用无人机搭载红外摄像头或激光雷达,对偏远地区管网进行快速扫描;卫星雷达(InSAR 技术)可监测地表沉降,间接判断管道变形风险。
- 人工智能与数字孪生:通过数字孪生技术构建管网虚拟模型,模拟不同工况下的漏损场景,优化修复方案;AI 算法可自动识别监测数据中的异常模式,提高漏损检测效率。
总结
城镇供水管网漏损控制需结合技术手段(精准检测、高效修复)、管理手段(分区计量、压力调控)和制度手段(长效巡检、用户参与),形成 “监测 - 分析 - 修复 - 评估” 的闭环管理。未来,随着智能化、数字化技术的普及,漏损控制将向精准化、自动化、低碳化方向发展,进一步提升水资源利用效率。
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