管网漏损是一个复杂的问题,由多种相互关联的因素共同作用导致。主要可以归纳为以下几类:
一、 管网物理因素(硬件)
管道材质与老化:
1. 材质问题: 不同材质的管道(如铸铁、钢管、石棉水泥、塑料管PVC/PE等)各有其弱点。老旧铸铁管易腐蚀、脆化;钢管易电化学腐蚀;石棉水泥管易脆裂;塑料管在紫外线、高温或低温下可能老化、变脆或连接失效。
2. 自然老化: 所有管道都会随着使用年限增加而老化、疲劳,强度下降,漏水风险增大。
接口失效:
1. 接口形式: 刚性接口(如水泥接口)抗震性差,易松动;柔性接口(如橡胶圈承插接口)如果安装不当或橡胶圈老化失效,也会漏水。
2. 施工质量: 接口施工不良是初期漏水的主要原因(如橡胶圈未安装到位、接口填料不实)。
3. 外力作用: 沉降、震动、水锤等外力容易导致接口松动或破坏。
管道破损:
1. 外部荷载: 地面交通荷载(尤其重型车辆)、建筑施工(开挖、打桩、碾压)、地面沉降或滑坡导致管道受压变形、折断。
2. 腐蚀: 电化学腐蚀(土壤、杂散电流)、化学腐蚀(腐蚀性土壤或水质)、微生物腐蚀均会侵蚀管壁,导致管壁变薄、穿孔甚至爆管。
3. 冻裂: 寒冷地区,管道内水结冰膨胀导致管道胀裂。
4. 磨损: 管道内水流携带的砂砾等颗粒长期冲刷弯头、三通等部位造成磨损穿孔(尤其在流速高的区域)。
5. 外力破坏: 第三方施工(如挖掘机作业)不慎挖破管道(这是非常常见且严重的突发性漏损原因)。
附属设施损坏:
1. 阀门: 阀体腐蚀、阀杆填料失效、阀门法兰或丝扣连接处密封失效导致漏水。
2. 消防栓: 被车辆撞坏、冻裂、关闭不严、密封件老化、非法开启导致漏水。
3. 水表: 表盖漏水、连接处漏水、冻裂。
4. 排气阀/泄水阀: 故障导致关闭不严或损坏漏水。
5. 管件(弯头、三通等): 应力集中点,易因腐蚀、老化或外力作用损坏。
二、 水力因素(运行条件)
1. 管网压力过高:
持续过高的压力会增加管道、接口和附属设备的应力,加速老化,增加爆管和渗漏风险。压力波动(水锤)危害更大。
2. 水锤:
水泵启停、阀门快速启闭等造成的水流速度急剧变化产生巨大的压力波冲击,极易导致管道破裂、接口脱开、设备损坏。
3. 压力波动:
即使不产生破坏性水锤,频繁或剧烈的压力波动(如泵站调度不合理、用户用水量突变)也会导致接口松动、疲劳裂纹扩展。
4. 流速过高:
增加管内摩阻损失(能耗),加剧管内磨损(尤其弯头、变径处),也可能增加水锤风险。
三、 外部环境因素
1. 土壤特性与腐蚀性:
土壤酸碱度、电阻率、含水量、含盐量、是否存在杂散电流等显著影响金属管道的腐蚀速率。
2. 地质变化与自然灾害:
地基不均匀沉降、地震、滑坡、洪水等自然灾害会造成管道断裂、位移、接口脱开。
3. 温度变化:
昼夜或季节温差引起的管道热胀冷缩可能导致接口松动或应力裂纹(尤其在刚性连接处)。
4. 植物根系入侵:
树根为寻找水源可能挤压、穿透管道(尤其老旧接口或塑料管),导致漏水。
四、 运行管理与维护因素(软件)
1. 主动检漏不足:
缺乏系统的、定期的管网漏水检测和定位(如声学检测、相关仪、区域流量计量、DMA分区计量管理),导致小漏无法及时发现并演变成大漏。
2. 维修响应不及时:
发现漏点后,维修延误或采用临时性修补,导致漏损扩大或问题未根本解决。
3. 管网资料缺失或不准:
缺乏准确的管道材质、管径、埋深、走向、接口类型、阀门位置等基础信息,给规划设计、维护管理和漏点定位带来巨大困难。
4. 压力管理不善:
未实施有效的压力分区控制(如减压阀设置),导致部分区域压力长期过高。
5. 管网更新改造滞后:
对老化严重、材质落后、漏损频发区域的管网更换投入不足,埋下隐患。
6. 规划设计与施工管理不善:
初始设计不合理(如管材选用不当、压力设计过高、未考虑防腐)、施工质量监管不严(如接口处理不当、回填不实、防腐层破损)导致管网先天不足。
五、 水质因素
· 腐蚀性水质: 低pH值(酸性)、高氯离子含量、溶解氧、侵蚀性二氧化碳等加速金属管道的腐蚀。
· 结垢: 硬水在管壁结垢,可能掩盖小漏点,也可能导致局部流速过高或压差过大,间接加剧漏损风险。
六、 人为与社会因素
1. 第三方破坏: 施工挖断、恶意破坏。
2. 非法用水/偷水: 绕过计量设施的直接盗水行为(这属于表观漏损的主要组成部分)。
3. 用户内部管道漏水: 用户产权范围内的管道、阀门、卫生器具漏水未及时修复(也属于表观漏损)。
4. 计量误差: 水表计量不准(如老化、堵塞、量程选择不当)导致记录的供水量与实际的用户用水量不符(表观漏损)。
总结来说,管网漏损是管网系统硬件(材质、老化、施工)、运行环境(压力、水锤、外部荷载、土壤腐蚀)、管理维护(检测、维修、更新、数据)、水质以及人为因素等多个层面问题的综合体现。要有效控制漏损,需要系统性、综合性的管理策略和技术手段。
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