舒詩(shī)湖
上海城市水資源開發(fā)利用國(guó)家工程中心有限公司高級(jí)工程師
主要從事供水管網(wǎng)系統(tǒng)安全運(yùn)行理論研究與工程實(shí)踐，參加和主持完成了國(guó)家重大科技專項(xiàng)（水專項(xiàng)）、英國(guó)皇家學(xué)會(huì)基金中英合作項(xiàng)目、上海市博士后科學(xué)基金等十幾項(xiàng)課題，參編2項(xiàng)建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，主編1項(xiàng)、參編4項(xiàng)上海市地方標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)表論文50余篇，其中20余篇被SCI\EI檢索。授權(quán)專利7項(xiàng)，軟件著作權(quán)登記2項(xiàng)，參編學(xué)術(shù)著作3部，獲省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)1項(xiàng)，作為最年輕的上海市學(xué)術(shù)（技術(shù)）帶頭人，2015年入選市科委專家?guī)旌椭袊?guó)水協(xié)專家?guī)臁?/span>
在輸配水過程中，管網(wǎng)系統(tǒng)的漏損是全球性問題，漏損控制更是世界性難題。供水漏損不僅是經(jīng)多道工序處理凈化后的合格飲用水資源的浪費(fèi)，由于制水和輸配水過程中需消耗大量的電能，同時(shí)也是能源的巨大浪費(fèi)。漏損控制包括材料設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)、隊(duì)伍建設(shè)、激勵(lì)機(jī)制和管理手段等諸多方面，是涵蓋技術(shù)與管理在內(nèi)的復(fù)雜系統(tǒng)工程。
1997年，國(guó)際水協(xié)（IWA）開始著手建立一套標(biāo)準(zhǔn)化的漏損控制性能指標(biāo)。作為這個(gè)工作的一部分，水損工作專家組（WLTF）應(yīng)運(yùn)而生。WLTF 的目標(biāo)就是要建立一個(gè)國(guó)際上一致認(rèn)可的水平衡方面的標(biāo)準(zhǔn)表格、術(shù)語(yǔ)以及一個(gè)推薦的水損指標(biāo)參數(shù)。
WLTF對(duì)國(guó)際上漏損控制的現(xiàn)有方法進(jìn)行總結(jié)歸納，推薦了有關(guān)計(jì)算供水漏損的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)；制定了有關(guān)供水系統(tǒng)的“水平衡”方法和標(biāo)準(zhǔn)，見圖1。其重點(diǎn)是對(duì)產(chǎn)銷差水量進(jìn)行分類量化，搞清楚免費(fèi)供水量、賬面漏水量和物理漏水量的明細(xì)，進(jìn)而分類進(jìn)行控制。
供水管網(wǎng)漏損的原因復(fù)雜，其影響因素也很多，供水部門根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)對(duì)漏損數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的分類，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，例如按漏失原因分為：管材質(zhì)量不佳、接口質(zhì)量不好、施工質(zhì)量不良、溫度變化大、其他工程影響、管道防腐不佳、道路交通負(fù)載過大、管網(wǎng)水壓過高、水錘破壞和自然災(zāi)害等。
目前全市仍有不少使用服務(wù)期限超過50 年的老化管道和材質(zhì)落后的管道（如灰口鑄鐵管），導(dǎo)致管網(wǎng)水質(zhì)合格率較出廠水降低；管道漏損嚴(yán)重。供水管網(wǎng)中管道接口形式眾多，管網(wǎng)漏水大部分發(fā)生在接口處，原因是接口處往往是應(yīng)力的集中點(diǎn)，當(dāng)管段發(fā)生伸縮、不均勻沉降時(shí)，應(yīng)力傳至接口處，容易使接口松動(dòng)，甚至破裂，尤其是接口質(zhì)量安裝不合格時(shí)，容易引起水管受收縮拉力而斷裂，或在管道不均勻沉降時(shí)彎距過大而徑向裂開。
據(jù)研究統(tǒng)計(jì)，管網(wǎng)運(yùn)行壓力與漏水量呈正相關(guān)關(guān)系，壓力越大，破損點(diǎn)漏水量越大。
造成管道漏水的施工質(zhì)量問題主要表現(xiàn)在：管道基礎(chǔ)不好、覆土不實(shí)、支墩后座土壤松動(dòng)、接口質(zhì)量差、用承口找彎度過多和管道防腐不好等。有的管溝底不平整，通水后水管沉降量較大，而且不均勻；有的管道不夠平直，接口處錯(cuò)轉(zhuǎn)過多，使接口容易損壞；有些工程為了搶進(jìn)度，施工技術(shù)不符合規(guī)范要求，這些隱患會(huì)在管道運(yùn)行后表現(xiàn)出來，造成漏水。
管道敷設(shè)在道路下面，承受一定的靜荷載和動(dòng)荷載，還有管道的自重、管中的水重，隨時(shí)間的增長(zhǎng)，會(huì)使管道產(chǎn)生一定量的沉降；同時(shí)，當(dāng)路面經(jīng)過雨雪融化后，地面松軟，也會(huì)產(chǎn)生自然的沉降，當(dāng)管道荷載較大時(shí)，會(huì)使管道受力不均勻，容易導(dǎo)致管道破裂而漏水。
金屬管道埋設(shè)到土壤下輸送凈水，會(huì)產(chǎn)生各種類別的腐蝕，降低管道輸水能力和水質(zhì)，到一定程度就會(huì)發(fā)生局部穿孔漏水甚至爆管。因此采取相應(yīng)的管道防腐蝕方法至關(guān)重要。管道防腐措施不當(dāng)或防腐質(zhì)量不佳，特別是中小口徑鋼管，由于管內(nèi)壁沒做好防腐，管外壁防腐層太薄，造成管道腐蝕。
低溫時(shí)水管收縮使管道增加新的應(yīng)力，尤其在接頭剛性較強(qiáng)的地方。管道隨溫度的變化會(huì)產(chǎn)生伸長(zhǎng)或收縮，而在管壁上產(chǎn)生軸向應(yīng)力，會(huì)導(dǎo)致管網(wǎng)漏水。
管網(wǎng)中發(fā)生水錘時(shí)，管內(nèi)壓力瞬間驟增驟減，產(chǎn)生局部高壓或局部負(fù)壓，管道就很可能發(fā)生爆裂。
其它管道施工時(shí)，沒弄明白供水管位，人為造成的破壞。主要是施工挖壞、車輛軋壞、溝槽塌方、勘探鉆孔、打樁震動(dòng)、新建構(gòu)筑物軋等幾種形式。
管道安裝時(shí)間過長(zhǎng)，受土壤中酸堿成份和雜散電流的影響以及某些細(xì)菌的作用，受管網(wǎng)水中雜質(zhì)的作用，其管材中材料的特性已發(fā)生變化，失去了安全輸送水質(zhì)的能力。這部分管道已老化，如果還沒有被更替淘汰，就會(huì)成為產(chǎn)生漏水的薄弱之處。
目前國(guó)內(nèi)供水企業(yè)用于評(píng)定漏損水平的指標(biāo)主要有2 個(gè)，產(chǎn)銷差率和漏損率。其中，漏損率指標(biāo)是建設(shè)部制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)用來考核供水企業(yè)管網(wǎng)漏損的官方指標(biāo)，產(chǎn)銷差率是供水企業(yè)用來評(píng)估生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)水平的內(nèi)部指標(biāo)。
供水總量減售水總量之差與供水總量的比例。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球平均供水產(chǎn)銷差率在27 %左右，非洲和拉丁美洲高達(dá) 40 %以上，北美和日本代表了世界先進(jìn)水平，在10 %上下。
管網(wǎng)漏水量（供水總量與有效供水量之差。）與供水總量之比。有效供水量是指水廠將水供出廠外后，各類用戶實(shí)際使用到的水量，包括收費(fèi)的（即售水量）和不收費(fèi)的（即免費(fèi)供水量）。免費(fèi)供水量是指實(shí)際供應(yīng)并服務(wù)于社會(huì)而又不收取水費(fèi)的水量，如消防滅火等政府規(guī)定減免收費(fèi)的水量及沖洗在役管道的自用水量。
建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市供水管網(wǎng)漏損控制及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ 92—2002） 規(guī)定城市供水企業(yè)管網(wǎng)基本漏損率不應(yīng)大于 12 %，按單位供水量管長(zhǎng)、抄表到戶率和年平均出廠壓力進(jìn)行修正后的范圍是10 %～18 %。上海市的單位供水量管長(zhǎng)為 34 904 km／11 450 km3 ／d=3.048 km／km3／d，加3 %；年平均出廠壓力低于 0.55 MPa，不加分；居民用水按戶抄表的水量大于70 %，加 1 %；修正后的上海市供水企業(yè)漏損率控制值為 16%。
從定義可知，產(chǎn)銷差率一定是大于等于漏損率的。產(chǎn)銷差率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均是計(jì)量水量，易獲取，比較客觀；漏損率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中免費(fèi)水量一般靠估算。免費(fèi)水量只包括消防、沖洗水量，未含環(huán)衛(wèi)綠化以及維穩(wěn)等公益用水。CJJ92 要求對(duì)綠化用水進(jìn)行計(jì)量，實(shí)際大多沒有計(jì)量，消防、沖洗和綠化等水量主要靠估算。
（1）單位管長(zhǎng)漏水量：?jiǎn)挝还艿篱L(zhǎng)度（DN≥75mm），每小時(shí)的平均漏水量。由于消防、沖洗和綠化等水量主要靠估算，和漏損率一樣，計(jì)算結(jié)果存在一定偏差。
（2）供水系統(tǒng)漏損指數(shù) （ILI）=實(shí)際漏失水量／基底（不可避免）漏失水量?；茁┦亢茈y確定，主要通過干管長(zhǎng)度、系統(tǒng)平均壓力、進(jìn)戶管的總數(shù)以及進(jìn)戶管平均長(zhǎng)度等估算。
參考國(guó)際水協(xié)發(fā)布的《DMA 技術(shù)指南》、《漏損檢測(cè)技術(shù)指南》和《漏點(diǎn)定位與修復(fù)技術(shù)指南》等文件，對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行管理和改造，內(nèi)容包括資料管理、流量管理、結(jié)合水力模型技術(shù)制定科學(xué)有效的分區(qū)管理和更新改造計(jì)劃等。另參閱建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏水探測(cè)技術(shù)規(guī)程》（CJJ 159—2011），對(duì)管網(wǎng)采用漏損檢測(cè)定位修復(fù)。
市南近年來水量變化不大，2008 年以來產(chǎn)銷差率的控制相對(duì)較為平穩(wěn)。市南采取了較為細(xì)致的水量統(tǒng)計(jì)方式，且對(duì)供水區(qū)域內(nèi)占小區(qū)總數(shù) 57 %的2000 個(gè)小區(qū)安裝了 3000個(gè)校對(duì)表，同步核算小區(qū)內(nèi)漏損狀況，進(jìn)行夜間最小流量的測(cè)算，及時(shí)查漏修漏。市南產(chǎn)銷差率的構(gòu)成包括消防、管道沖洗等未計(jì)費(fèi)授權(quán)水量，表觀漏損，修漏過程、水箱、小區(qū)管網(wǎng)漏損等真實(shí)漏損，還包括噴淋表水量，該部分水量還未得到其他供水企業(yè)的重視。
與市南相比，市北的產(chǎn)銷差率偏高，主要原因可能是由 2004 年 8 月寶山地區(qū)供水區(qū)域切換引起的；此外，市北的居民用戶較多，有5 家水廠供水，出廠水表的安裝工況不滿足安裝要求，老工業(yè)區(qū)的水表計(jì)量不準(zhǔn)確也可能引入計(jì)量誤差，這些誤差使得表觀漏損偏高，從而影響產(chǎn)銷差率。
浦東威立雅對(duì)水量管理方面與國(guó)際接軌，提出了可供借鑒的水量分類細(xì)節(jié)表。但其在產(chǎn)銷差的控制方面自2009 年起出現(xiàn)突增情況。經(jīng)分析，這是由于集約化供水抄表到戶的計(jì)量方式改變引起的；且供水區(qū)域包括的老小區(qū)，據(jù)估算，老小區(qū)的漏損率可能在50 %以上。
閔行的產(chǎn)銷差率控制得較好，這一方面與其細(xì)致的水量分類統(tǒng)計(jì)、及時(shí)的管網(wǎng)更新改造密切相關(guān)；另一方面，閔行對(duì)綠化環(huán)衛(wèi)用水進(jìn)行了嚴(yán)格的控制，由巡檢隊(duì)伍嚴(yán)禁綠化管理單位擅自打開消火栓取水，而環(huán)衛(wèi)用水也根據(jù)養(yǎng)護(hù)單位的出車情況進(jìn)行水量估算后才予以辦理借用手續(xù)。該舉措極大地避免了綠化環(huán)衛(wèi)用水取用消火栓的任意性和不可估情況，可供其他供水企業(yè)借鑒。
奉賢作為向郊區(qū)供水的企業(yè)，其產(chǎn)銷差控制較好。從2007 年至 2009 年產(chǎn)銷差率大幅降低后，至于 2011 年產(chǎn)銷差率穩(wěn)定控制在 26 %左右，并呈現(xiàn)逐年降低的趨勢(shì)?？紤]到其鄉(xiāng)鎮(zhèn)管網(wǎng)普遍老化及財(cái)務(wù)現(xiàn)狀，無法進(jìn)行大力度的鄉(xiāng)鎮(zhèn)管網(wǎng)更新改造，其產(chǎn)銷差的降低更能體現(xiàn)出通過全系統(tǒng)多級(jí)水平衡管理實(shí)現(xiàn)降低產(chǎn)銷差率的卓有成效，可供其他郊縣供水企業(yè)進(jìn)行漏損控制的借鑒。
國(guó)家發(fā)改委把水價(jià)成本公開作為深化水價(jià)改革的重要內(nèi)容和組成部分，進(jìn)一步推進(jìn)水價(jià)改革的突破口。水價(jià)調(diào)整成本公開主要包括三個(gè)層面的工作：一是供水企業(yè)要在提出調(diào)價(jià)建議前向社會(huì)公開本企業(yè)有關(guān)經(jīng)營(yíng)情況和成本數(shù)據(jù)；二是政府價(jià)格主管部門在進(jìn)行成本監(jiān)審過程中可以邀請(qǐng)有關(guān)方面代表參與監(jiān)督；三是政府價(jià)格主管部門的成本監(jiān)審報(bào)告要向社會(huì)公開。
根據(jù)國(guó)家發(fā)改委頒布的《城市供水定價(jià)成本監(jiān)審辦法（試行）》，產(chǎn)銷差率和漏損率是成本公開的內(nèi)容之一，其中，漏損率大于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ92 考核要求的部分將不計(jì)入成本。按照 CJJ92 提供的修正系數(shù)，修正后的上海市供水企業(yè)漏損率控制值為不大于16 %。上海城投目標(biāo)是控制產(chǎn)銷差率低于 15 %，建議把目標(biāo)改為漏損率不高于15 %，一是在這基礎(chǔ)上，方便申請(qǐng)水價(jià)調(diào)整；二是這個(gè)目標(biāo)通過努力是可實(shí)現(xiàn)的。以上海市供水量為 1145 萬 m3 ／ d 計(jì)算，即使漏損率下降1 個(gè)百分點(diǎn)，一年將節(jié)約凈化后的合格飲用水 0.42 億 t，按第一階梯居民綜合水價(jià)3.45 元 ／ t 計(jì)算，可節(jié)約人民幣約 1.5 億元，經(jīng)濟(jì)效益可觀！
漏損控制需要大量的人力物力和資金投入，當(dāng)漏損率降到一定水平（經(jīng)濟(jì)漏損水平），持續(xù)大投入可能收效甚微。
國(guó)際水協(xié)的漏損控制策略如下：
（1）水壓管理。研究表明水壓與漏失水量呈正相關(guān)關(guān)系，在保障用水戶壓力需求的同時(shí)，盡量降低管網(wǎng)壓力，可樣既省能耗，又能減少漏失水量。
（2）積極地檢漏控制。即采取多種現(xiàn)代探漏技術(shù)積極查找暗漏點(diǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏水點(diǎn)。
（3）快速優(yōu)質(zhì)的漏點(diǎn)修復(fù)。即采取多種措施有效地減少漏點(diǎn)漏損的時(shí)間，以減少漏失水量。
（4）加強(qiáng)對(duì)管網(wǎng)和相關(guān)設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)管理，保持管網(wǎng)良好的運(yùn)行狀態(tài)，減少漏水點(diǎn)的出現(xiàn)，延長(zhǎng)管網(wǎng)服務(wù)時(shí)間（見圖 3）。
結(jié)合上海的實(shí)際情況，建議做好以下工作：
（1）建議水務(wù)集團(tuán)把漏損控制目標(biāo)定為漏損率不高于 15 %；
（2）供水企業(yè)必須及時(shí)詳細(xì)掌握管網(wǎng)現(xiàn)狀資料，應(yīng)建立完整的供水管網(wǎng)技術(shù)檔案，逐步建立和完善供水管網(wǎng)信息化管理系統(tǒng)，重視漏損控制相關(guān)IT 技術(shù)開發(fā)并開展相關(guān)應(yīng)用。
3）在管網(wǎng)檢測(cè)和模型評(píng)估的基礎(chǔ)上，制定中遠(yuǎn)期管網(wǎng)改造與建設(shè)規(guī)劃；結(jié)合現(xiàn)有供水規(guī)劃，制定近期管網(wǎng)改造與建設(shè)計(jì)劃，按計(jì)劃做好老化管網(wǎng)改造工作，重點(diǎn)是管網(wǎng)布局的優(yōu)化，即實(shí)現(xiàn)區(qū)塊化管理；
（4）強(qiáng)化水量計(jì)量管理，增大水費(fèi)回收率，減少計(jì)量誤差，實(shí)事求是對(duì)各類水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，制定并推廣水量審計(jì)制度。
（5）在中心城區(qū)重視市政管網(wǎng)末端水平衡分析，推廣小區(qū)總表核對(duì)技術(shù)，小區(qū)總表數(shù)據(jù)進(jìn)入營(yíng)業(yè)收費(fèi)系統(tǒng)與小區(qū)居民戶表抄表數(shù)據(jù)總和進(jìn)行自動(dòng)比對(duì)，對(duì)總分表數(shù)據(jù)差異大的小區(qū)重點(diǎn)進(jìn)行漏點(diǎn)定位并及時(shí)修復(fù)。
（6）摸清哪些市政消火栓經(jīng)常被開啟用于綠化和沖洗道路，有針對(duì)性的給這些消火栓安裝計(jì)量?jī)x表。
（7）在管網(wǎng)分區(qū)或枝網(wǎng)為主的管網(wǎng)上推廣全系統(tǒng)多級(jí)水平衡管理，在此基礎(chǔ)上對(duì)重點(diǎn)管段進(jìn)行漏點(diǎn)定位并及時(shí)修復(fù)。
（參考國(guó)際水協(xié)漏損控制專家組工作機(jī)制）
建議水務(wù)集團(tuán)成立領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)制定漏損控制目標(biāo)、體制機(jī)制保障方案；以上海本地專家為主，聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)著名專家，積極引進(jìn)外國(guó)專家，成立專家委員會(huì)，制定宏觀策略和微觀技術(shù)方案，進(jìn)行技術(shù)審核把關(guān)和人員培訓(xùn)；成立中青年工作組，在專家組指導(dǎo)下具體實(shí)施相關(guān)技術(shù)方案。
專家委員會(huì)負(fù)責(zé)以下工作：
（1）組織多次內(nèi)部討論，做好頂層設(shè)計(jì)，制定中長(zhǎng)期規(guī)劃和近期工作計(jì)劃，提出高效控制漏損的技術(shù)方案；
（2）事先對(duì)中青年工作組進(jìn)行培訓(xùn)，以便更好貫徹實(shí)施專家組的技術(shù)路線；
（3）實(shí)施過程中，及時(shí)組織專家組和中青年工作組的跨組討論，及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)施中的問題并糾正，根據(jù)問題調(diào)整和細(xì)化實(shí)施方案。
國(guó)務(wù)院發(fā)布的“水十條”中明確要求：到2017年，全國(guó)公共供水管網(wǎng)漏損率控制在12%以內(nèi)；到2020年，控制在10%以內(nèi)。上海市作為國(guó)際化超大城市，其供水規(guī)模巨大，供水管網(wǎng)復(fù)雜，管網(wǎng)漏損率也是居高不下。上海城市水資源開發(fā)利用國(guó)家工程中心有限公司以舒詩(shī)湖博士牽頭的小組致力于上海水務(wù)各項(xiàng)漏損控制建設(shè)與頂層設(shè)計(jì)，研究基于多級(jí)水平衡的漏損控制精細(xì)化管理體系，為上海市供水管網(wǎng)漏損率提供技術(shù)支撐。
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