供水管道漏损预测模型研究

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1、供水管道漏损预测模型研究1112张宏伟，牛志广，陈超，洪霞(1.天津大学环境工程系，天津300072；2.天津市自来水集团有限公司芥园水厂，天津300121)摘要：根据某市供水管网漏损数据的大量统计，应用多元线性回归分析理论，通过供水管道漏损原因相关分析，对供水管道投入使用后产生漏损的初始时间进行了科学预测，建立了供水管道漏损预测模型。该方法为改变供水行业被动式的漏损管理模式，对管道漏损做到早预防、早解决提供了一个新的思路。关键词：给水管道；漏损；预测模型中图分类号：TU991.36文献标识码：A文章编号：1000-4602(2001)06-00

2、07-03StudyonthePredictionModelforWaterSupplyNetLeakageZHANGHong-wei1，NIUZhi-guang1，CHENChao1，HONGXia2(1.Dep.ofEnviron.Eng.,TianjinUniv.,Tianjin300072,China;2.JieyuanWaterWorks,TianjinWaterSupplyGroupCorp.Ltd.,Tianjin300121,China)Abstract：Inaccordancewithalargeamountofstatisti

3、caldataonacity’swatersupplynetleakage,thepredictionwasmadefortheinitialleakagetimeafterthesupplynetcameintouse,andapredictionmodelwassetupfortheleakagebymeansofthemulti-linearregressanalysisandtheanalysisonthefactorsduetoleakage.Itwillcontributetothechangeofpassivemanagementm

4、odeinwatersupplyindustry,sothattheleakagemaybepreventedandcontrolledasearlyaspossible.Keywords:watersupplynet;leakage;predictionmodel城市供水管网在使用一定时间后，往往会因各种因素而发生泄漏问题。泄漏不仅使得宝贵的水资源大量浪费，也会影响供水管网的安全可靠性，泄漏还会对管道基础造成损坏，使管道及其他地下公用设施遭到破坏。中国城镇水网目前国内外对供水管网泄漏问题均采用被动的解决方法，即寻求先进的仪器和方法进行检漏，采取

5、有效措施对漏水管道进行更新或修缮等，对管网漏损的预防也仅是从合理进行管网运行调度、降低管道供水压力角度考虑。笔者通过对城市供水管网大量的泄漏统计资料分析发现，任何管材在一定管网条件下，在产生泄漏前均有一个安全的使用年限，超过这个年限后，管道往往会由种种原因而发生泄漏。通过对城市供水管网中不同管材初始产生漏损资料进行统计分析，可提出不同材质的供水管道漏损预测模型。1给水管道漏水原因分析［1、2］导致给水管道漏水的因素较多，即使是一处漏水或爆管，也可能是几方面的因素共同作用的结果。但www.chinacitywater.org归结起来，主要有以下几个

6、方面：1.1管材问题我国城市给水管道目前使用的管材有灰口铸铁管、预应力钢筋混凝土管、钢管、石棉水泥管、塑料管和球墨铸铁管等。某市两年间各种管材破损情况如表1所示，由此可看出灰口铸铁管破损比例最大。表表1管材破灰口铸铁球墨铸铁损情况塑料管钢管石棉管其他管管分析管材破损数4982048141.2管道接口问题管网中的管段在力学上相当于一根很长的承重梁，因管道不均匀沉降，造成承口处产生弯距和剪力过大，在接口柔性不够的情况下，即发生口漏，严重的会导致爆管。1.3温度变化的影响由于管内的水温和管外的土壤温度随季节变化，使管道本身也随温度的变化而发生伸缩变化，

7、因而在管壁上产生相应的轴向应力。由虎克定律可知，冬天管道受轴向拉应力，夏天管道受到轴向压应力，而管道的抗压强度均大于抗拉强度，因而管网冬天漏损比夏天多。1.4沉降及荷载的影响由于地质环境差异、基础设置差异、管道的自重、管内的水重及管道上覆土的重量等因素作用，导致整条管道必将产生不均匀沉降。管道埋设深度过浅或车辆荷载过重都将增加对管道的动荷载，而这些不均匀沉降和动荷载都会导致管道发生漏损。1.5施工质量的原因管道沟底不平而导致管道的不均匀沉降和接口施工不当均可造成管道泄漏。1.6管网运行压力过大管网运行压力对管道破坏造成的漏水与爆管机率随压力的增大

8、而增加。1.7管道的腐蚀问题因出厂的水中需保持一定的余氯，故对铸铁管和钢管易发生腐蚀。同时，由于管道周边土壤环境中的电腐蚀等因素也会造成