A3：科技智慧
本文通过对城市供水管网物理漏损的范畴进行界定，对明漏、暗漏和背景漏损进行了必要的解释。在此基础上，以赣南F县为走访实证研究对象，通过2023年度供水管网的物理漏损相关数据，对其明漏与管径、暗漏与管材的相关性进行了研究，并从两个方面进行了必要的原因说明。
引言
城市供水管网相当于人体的血管，是维系城市居民日常工作生活的生命线，对于一个城市的日常运行起着关键而不可替代的作用。对于供水企业而言，既要保证水量的充足，水压的足够，水质的达标，同时，最大限度的减少或避免爆管的发生，是其应有的责任和义务。管网爆管不仅让供水企业遭受经济损失，还会给城市居民的工作生活带来诸多的不便，甚至会造成交通堵塞、居民财产损失等事件的发生，对社会产生一定的负面影响。因此，最大限度地降低爆管发生的概率和漏损造成的影响，对于供水企业提升自身的公众形象和保障城市供水安全具有极其重要的意义。
01 供水管网物理漏损水量的界定
城市供水管网的物理漏损一般指物流漏损，包括明漏、暗漏和背景漏损。漏损的水量由管网系统中的漏点、储水设备渗漏等组成。管网明漏是指水溢出地面或者可见的管网漏点的漏水损失，供水企业在接到抢修任务后需要第一时间确定抢修方案、停水范围并迅速到场进行及时的抢修。管网暗漏一般指地面以下的管网发生渗漏，一般不容易在发生漏损的第一时间被工作人员发现，需要采取专业的技术手段进行检查，及时发现并采取合理的处置措施进行管网的维修维护，或者说，通过检测管网的压力、管材属性等评估特定管线段发生暗漏的可能性，提前做好预防手段以防止暗漏的发生。背景漏损一般指依据现有的技术手段不能较为精准的确定漏损发生的位置和漏损水量损失，包含供水管网系统内储水设备的渗漏和溢流的水量损失等。在供水管网漏损检测工作中，因为背景漏损发生的可能性较小且造成的影响小，明漏和暗漏是供水管网漏损检测的主要任务。
02 供水管网物理漏损的影响因素分析
本文选取的研究区为赣南F县，服务人口约57.59万人，城区供水面积达60平方公里，供水主管达200公里，日供水能力达12万立方米，二次加压设备超过了108座，截至2023年底，供水管网系统内的管材以球墨铸铁管、灰口铸铁管、PE塑料管、钢管等为主，主要为管径DN50到DN2000的给水管。按照现正常使用的情况，各类管材的占比如图1所示。
图1 赣南F县供水管材构成比例统计
研究该县2022年和2023年的明漏、暗漏和背景漏损的占比对比分析如图2所示。
图2 赣南F县物理漏损水量损失占比2022和2023对比统计
从图2可以看出，相对于2022年度，2023年度的明漏损失水量占比下降，从2.30%下降为2.05%，而暗漏损失水量从22.10%上升为29.20%。分析其原因：随着城市管理规范不断加强，供水企业更加注重企业的效率和公众形象，应急管理的效率提高，一经发现爆管地面漏水等明漏问题反应时间及时而处置速度更快，并且，随着检测手段和检测技术的提高，以及供水管网检测系统的完善，供水区域内的覆盖面进一步扩大，暗漏自报率也明显的提高，所以明漏损失水量占比下降，而暗漏水量损失的占比却发生了上升。
2.1 明漏和管径的相关性分析
对2023年研究区域内的明漏数据进行了统计整理，对区域内不同管径的给水管发生明漏的占比进行重点分析，统计分析如表1所示。
基于收集的研究区域内供水管网系统各个不同管径的自来水给水管一年之内每个月发生明漏的次数，显而易见，跑、冒、滴、漏等明漏的水量损失主要发生在管径DN50mm以下的给水管上，管径在DN300mm的给水管发生的次数很少。结合研究区内供水管网的基本属性数据，采用管径事故系数PDLC来表示不同管径范围管道发生漏损事故的风险。PDLC为某个管径范围供水管道发生漏损事故次数百分比与该管径范围管道长度百分比之比，PDLC越大表示该管径范围供水管道发生漏损事故的风险越大（表2）。
表1 2023年度赣南F县自来水给水管管径与明漏发生次数统计 单位：次
表2 2023年度赣南F县供水管网系统不同管径范围的事故系数分析
依据表2，在2023年度研究区域内，明漏主要在管径DN50的给水管道上，管径事故系数PDLC最大，为3.35，其次是DN50~DN300的给水管道，管径事故系数PDLC为0.16，管径范围300≤DN<2000的给水管道的管径事故系数PDLC为0.03，可见，管径越小的管道发生明漏事故的风险越大，这与管网检测管理体系、检测技术手段以及管材材质等关系密切。
2.2 暗漏和管材的相关性分析
基于研究区域内2023年度管道部位的暗漏修复的次数统计共有180次，按照管道材质统计如图3所示。结合研究区内供水管网的基本属性数据，采用管材事故系数PMLC来表示不同管材管道发生漏损事故的风险，PMLC为某种管材管道发生漏损事故次数百分比与该种管材管道长度百分比之比，PMLC越大表示该种管材管道发生漏损事故的风险越大（表3）。
图3 2023年度赣南F县各类材质管道的暗漏发生次数统计
表3 2023年度赣南F县供水管网系统不同管径范围的事故系数分析
03 供水管网物理漏损的原因分析
从研究区域发生物理漏损的情况来看，主要是管径DN50以下的给水管发生漏水的问题，并且，漏水的给水管网主要集中在居民生活区，并且是建设年限超过十六年的住宅小区较多。管道物理漏损从管径与管材的相关性分析来看，主要的原因有两个方面。
（1）老旧小区的自来水供水管网更新相对于新建设的城市区域而言更新较为缓慢，整体上来看，供水基础设施的更新率不高。并且，施工的管线单位很多而施工作业工作空间受限，各类管线施工交叉多，与小区业主、物业协调的问题多而难，导致有缺陷、年限较久的管道未能彻底改造。
（2）大口径的给水管道随着城市基础设施的加快而更新率更高。市政供水管道的更新改造主要与市政道路环境整治同步进行，供水企业根据管道运维状况、档案资料，结合道路环境整治的计划，可以提前与道路整治单位对接并办理建设手续。市政道路属于公共区域，施工作业空间较大，无论是施工协调还是施工作业，相对而言更加容易。因此，发生物理漏损的管道更多的是管径较小的灰口铸铁管、钢管以及PUVC和PPR等给水管道。
04 结语
本文的研究成果为供水企业开展供水管网漏损管控工作提供了明确的实践指引：在漏损检测中，可针对性加强DN50以下小口径管道的明漏排查，重点关注灰口铸铁管与PE管的暗漏巡检；在管道运维与更新中，可优先推进老旧小区小管径管道改造，同步借力市政道路整治提升大口径管道更新效率。这一系列结论，不仅有助于降低供水企业的经济损失，更能减少漏损对居民生活与城市运行的负面影响，为保障城市供水安全、提升供水管网运维精细化水平提供了有力支撑，也为同类城市供水管网物理漏损问题的研究与解决提供了可参考的实证经验。
（来源：熵澜水务研究）