A3:科技智慧总第3595期 >2026-03-11编印

供水管网物理漏损原因浅析
刊发日期:2026-03-11 阅读次数: 作者:张 帅

●漯河市清泉水务工程有限公司  张 帅

引言

供水管网作为城市的“生命线”,其安全稳定运行至关重要。物理漏损是指由于管道或附属设施的物理破裂、损坏导致的水量直接流失,是管网总漏损的主要组成部分。根据行业统计,在不少城市,管网漏损率居高不下,部分地区甚至超过20%。因此,深入剖析物理漏损的根本原因,是实施有效控漏、保障供水安全、提升运营效益的前提。

物理漏损的主要原因分析

1.管道材料与老化因素

材质缺陷:早期广泛使用的灰口铸铁管、镀锌钢管、混凝土管等,其自身材质存在脆性大、抗腐蚀性差、韧性不足等固有缺陷。灰口铸铁管易发生环向断裂,镀锌钢管内壁易腐蚀结垢,塑料管在不当施工或劣质材料下易发生脆性破裂。

自然老化:所有管道材料均有其使用寿命。随着运行年限增长(通常超过30-50年),管道材料疲劳、强度下降、性能劣化,发生漏损的概率显著增加。这是许多老城区漏损率高发的根本原因。

2.腐蚀作用

电化学腐蚀与化学腐蚀:这是金属管道漏损的首要原因。土壤中杂散电流、不同金属连接产生的电偶腐蚀、土壤酸碱度(pH值)、氯离子、硫酸盐含量等,都会加速管道外壁腐蚀。管内水体若具有腐蚀性(低pH值、高溶解氧、余氯等),则会引发电化学腐蚀或直接化学侵蚀,导致管壁变薄、穿孔。

水锤效应:由于阀门快速启闭、水泵启停等原因,管道内压力急剧波动产生水锤。水锤形成的瞬间高压冲击波会直接破坏管壁或管件,或对已有薄弱点造成累积损伤,最终导致爆管。

3.外部环境与荷载变化

土壤沉降与地基不稳:管道敷设区域的地质条件不佳,如软土地基、回填土不实、地震活动等,会引起不均匀沉降,使管道承受额外的剪切应力或弯曲应力,导致接口松动或管体断裂。

外部荷载变化:城市地面交通荷载日益增大,尤其是重型车辆经过区域,长期动荷载会使管道下方土壤压实或位移,影响管道稳定。邻近工程施工(如基坑开挖、打桩)会直接扰动管道基础或产生附加应力。

温度应力:埋深较浅的管道受季节温差影响显著,热胀冷缩产生的应力可能导致接口泄漏或管体开裂,尤其在温差大的地区。

4.施工质量与接口问题

施工安装缺陷:管道基础处理不当、回填材料不合规(含硬物)、压实度不足、管道对接偏差等,都会为日后运行埋下隐患。柔性接口(如橡胶圈承插接口)若安装不到位、橡胶圈质量差或老化,极易成为漏点。

附属设施质量问题:阀门、消防栓、排气阀等本身密封不严或锈蚀损坏,也是常见的漏损点。

5.运行管理与第三方破坏

管网压力管理不当:管网长期在过高压力下运行,加剧了漏损风险。缺乏分区计量(DMA)和压力调控,使得部分区域压力长期偏高。

第三方施工破坏:市政建设、建筑工程、通信电缆铺设等挖掘作业,因信息不清、操作不当,直接挖断、损伤供水管道,是导致突发性大漏损的主要原因之一。

维护与检测滞后:缺乏定期、系统性的管网巡检、漏损检测(如音听法、相关仪、噪声记录仪等)和预防性维护,使得小漏点发展为大漏点,隐性漏损持续存在。

结论与建议

供水管网物理漏损是多种因素长期共同作用的结果,其根源可归结于“先天不足”(材料、设计、施工)、“后天失调”(腐蚀、荷载、压力)以及“管理缺失”(监测、维护、外力破坏预防)。为有效控制物理漏损,建议采取以下综合性策略:

1.规划与更新层面:科学规划管网布局,逐步淘汰落后管材,结合城市更新对老旧管网进行系统性改造。

2.技术与材料层面:推广使用耐腐蚀、韧性好的新型管材(如优质球墨铸铁管、PE管);在腐蚀性强的区域采取阴极保护等防腐措施。

3.运行管理层面:实施分区计量管理(DMA),优化管网压力调控,积极引入漏损检测新技术(如物联网噪声监测、卫星探漏等),建立主动检漏机制。

4.制度建设层面:严格施工质量监管与验收程序,建立完善的管网地理信息系统(GIS)及资产管理系统,加强与市政其他部门的协调,严防第三方破坏。

5.人才培养层面:加强专业检漏队伍的建设与技能培训。

只有通过多管齐下、综合治理,才能从根本上降低供水管网物理漏损率,实现水资源节约和供水系统可持续运营的目标。