時(shí)間:2020年04月25日 分類:農(nóng)業(yè)論文 次數(shù):
摘要:根據(jù)農(nóng)村供水管網(wǎng)的特點(diǎn),提出利用水平衡測(cè)試控制農(nóng)村管網(wǎng)漏失率的方法,介紹了水平衡測(cè)試的原理、操作方法,通過實(shí)例驗(yàn)證了水平衡測(cè)試在農(nóng)村管網(wǎng)中的適用性和有效性;在此基礎(chǔ)上,對(duì)水平衡測(cè)試法進(jìn)行了簡單的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),對(duì)水平衡測(cè)試中存在的問題進(jìn)行了分析;這一方法已成功應(yīng)用于XY縣自來水公司,并對(duì)廣大農(nóng)村地區(qū)的漏失控制有借鑒作用。
關(guān)鍵詞:農(nóng)村供水管網(wǎng);漏失率;水平衡測(cè)試
前言城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)表明,2017年全國公共供水管網(wǎng)綜合漏損率為14.57%[1],超過了《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》確定的城市漏損率的標(biāo)準(zhǔn)(2017年,漏損率控制在12%以內(nèi);2020年,控制在10%以內(nèi))。農(nóng)村管網(wǎng)由于其供水特點(diǎn),一般更難達(dá)標(biāo)⑵。近年來,在供水集約化思想的指導(dǎo)下,農(nóng)村供水企業(yè)提出了提高管理水平的要求,降低管網(wǎng)漏失率成為首要研究的課題。水平衡測(cè)試是針對(duì)農(nóng)村管網(wǎng)提出的一種主動(dòng)檢漏的方法,其有效性在實(shí)踐中得到了驗(yàn)證。
1農(nóng)村供水管網(wǎng)的特點(diǎn)
1.1供水點(diǎn)相對(duì)分散
⑵農(nóng)村用戶大都居住在十幾戶,甚至幾戶人家的自然村落,比較分散,所以管網(wǎng)幾乎全都是枝狀布置。
1.2管網(wǎng)漏失嚴(yán)重
農(nóng)村供水管網(wǎng)漏失率往往高于城市供水管網(wǎng),其原因有以下幾點(diǎn)。
1.2.1單位供水量所需
供水管網(wǎng)長度較大,因此漏失的可能就比較大。
1.2.2農(nóng)村供水管網(wǎng)材質(zhì)低劣,耐壓性差,易腐蝕,使得漏水的可能性和漏水量較大。
1.2.3農(nóng)村管網(wǎng)建設(shè)時(shí),一般都是土法上馬,施工過程不夠規(guī)范,如接口質(zhì)量差、管道防腐措施不當(dāng)、覆土不均等工程問題時(shí)有發(fā)生,各種管線閥門的設(shè)置也很不合理,加大了管網(wǎng)漏失的潛在可能性。
1.2.4在管網(wǎng)的日常運(yùn)行中,缺乏正確及時(shí)的管理和養(yǎng)護(hù),導(dǎo)致管網(wǎng)腐蝕老化嚴(yán)重,其水密性和強(qiáng)度都大大降低,漏損嚴(yán)重,并且影響管段的輸水能力。
1.2.5供水管網(wǎng)涉及的地形比較多樣化,有混凝土路面,瀝青路面,泥結(jié)石機(jī)耕路面,農(nóng)田田埃,宅基地,果(竹)林菜地,加上現(xiàn)在農(nóng)村大量的施工作業(yè)對(duì)管網(wǎng)造成了直接的或間接的損傷,極易造成管網(wǎng)漏失⑵。
1.2.6農(nóng)村管網(wǎng)出現(xiàn)漏損時(shí),漏失的水往往流入了農(nóng)田、河浜、地下渠道,在雜草叢生的田野中難以被發(fā)現(xiàn);同時(shí)農(nóng)村居民對(duì)用水要求相對(duì)較低,當(dāng)漏失造成低壓時(shí),他們以為是總體壓力低而不予報(bào)修,延誤了搶修時(shí)機(jī)。
2水平衡測(cè)試法
2.1水平衡測(cè)試原理
水平衡測(cè)試針對(duì)農(nóng)村供水管網(wǎng)幾乎全是枝狀布置這一特點(diǎn),在檢測(cè)區(qū)的各級(jí)水管上安裝流量計(jì),用進(jìn)水總量和用水總量差,判斷區(qū)域內(nèi)管網(wǎng)漏水情況,即利用水流的連續(xù)性方程。
2.2水平衡測(cè)試操作方法
2.2.1確定檢測(cè)區(qū)域,了解區(qū)內(nèi)供水管網(wǎng)布置
2.2.2安裝水表在檢測(cè)區(qū)的各級(jí)水管上安裝相應(yīng)的水表,直至用戶,這些水表依次為一級(jí)表、二級(jí)表、三級(jí)表……,在供水網(wǎng)絡(luò)上形成階梯式分級(jí)計(jì)量。為了方便漏點(diǎn)定位,各級(jí)水表盡量安裝在該級(jí)管道的起端,同時(shí)為了防止水表的損壞,應(yīng)根據(jù)管網(wǎng)敷設(shè)的實(shí)際情況最終確定水表的安裝位置。
2.2.3管網(wǎng)檢漏水平衡測(cè)試的檢漏主要采用差值法:在同一時(shí)段內(nèi)對(duì)所有水表進(jìn)行抄計(jì),當(dāng)上一級(jí)水表的水量等于下一級(jí)水表水量之和時(shí),此段管路水量平衡,管路正常(由于在計(jì)量時(shí)小口徑水表精確度較高,可能出現(xiàn)下一級(jí)水表水量之和往往大于上一級(jí)水表的水量的情況)。當(dāng)上一級(jí)水表的水量大于下一級(jí)水表水量之和時(shí),說明水量失衡,若漏損量未超過允許值,則表示該管路基本無漏損或漏損很少,不再檢測(cè);若漏損量超過允許值,則需結(jié)合其它方法檢查具體漏水位置,及時(shí)搶修(當(dāng)然也要排出計(jì)量不準(zhǔn)造成的誤判)。
2.2.4漏點(diǎn)定位通過管網(wǎng)檢漏,可證明漏損的存在,鎖定漏水發(fā)生的大致范圍,但仍需結(jié)合其它方法進(jìn)行漏點(diǎn)的定位。除常規(guī)使用的各種方法外,在管線較長又難以查找漏點(diǎn)時(shí),二分法亦可用于農(nóng)村樹狀管網(wǎng)的漏點(diǎn)定位。二分法就是在漏水管路的上下級(jí)水表中間安裝閥門或水表,一步步縮小可疑漏損范圍,最終找出漏點(diǎn)的方法。
2.2.5管網(wǎng)檢修漏水點(diǎn)査明以后,就要進(jìn)行管網(wǎng)的檢修工作。對(duì)漏水量較小的管道,可采用局部補(bǔ)漏的方式,對(duì)漏水嚴(yán)重的管道,應(yīng)進(jìn)行管道的更新。
2.2.6確定各級(jí)水表用水基數(shù)一般地,農(nóng)村用戶的用水量較為規(guī)律且比較穩(wěn)定。在管網(wǎng)檢修以后,通過一段時(shí)間(通常只需幾天)的定時(shí)抄表統(tǒng)計(jì),可以確定各級(jí)表大概用水量,稱為用水基數(shù)Q基,此水量可與以后的抄表數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,作為管網(wǎng)檢漏時(shí)的一個(gè)輔助標(biāo)準(zhǔn)⑶。
2.2.7水量日常監(jiān)測(cè)供水管網(wǎng)的水量日常監(jiān)測(cè)是水平衡測(cè)試中不可或缺的環(huán)節(jié),也是供水管網(wǎng)管理中重要的一部分。包括以下內(nèi)容。第一,對(duì)各級(jí)水表定期定時(shí)進(jìn)行抄計(jì),利用差值法將抄表數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,及時(shí)地發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)的漏損。
抄表的周期應(yīng)根據(jù)管網(wǎng)材質(zhì)、管齡、運(yùn)行壓力、地質(zhì)條件等一系列影響管網(wǎng)漏損的因素以及管理人員的配置數(shù)量綜合決定。抄表周期越短,發(fā)現(xiàn)漏損所需時(shí)間也就越短,例如,若抄表周期為一天,則可將漏損控制在24h內(nèi)。對(duì)于一級(jí)表和二級(jí)表,原則上要每天定時(shí)抄表核對(duì),以便隨時(shí)掌握管網(wǎng)的運(yùn)行動(dòng)態(tài)。第二,在確定各級(jí)水表用水基數(shù)的情況下,可將各級(jí)水表的抄表數(shù)據(jù)Q計(jì)與用水基數(shù)Q基進(jìn)行比較,若Q基QQ計(jì),則初步認(rèn)為該水表之后的管路基本無漏損;若Q基
第三,在管網(wǎng)用水的靜止期即“最小流量時(shí)”(一般是夜間兩點(diǎn)),從管網(wǎng)最末端一級(jí)水表起觀察水表工作情況,如果水表讀數(shù)增加,則表明該水表之后的管路有漏損;反之,此水表之后的管路正常。同時(shí),當(dāng)末端一級(jí)分表讀數(shù)不變時(shí),上游水表計(jì)量數(shù)值增量均應(yīng)考慮為管網(wǎng)漏水造成,應(yīng)及時(shí)組織檢修。第四,在水量的日常監(jiān)測(cè)中,供水企業(yè)常采用一種俗稱為“收費(fèi)回頭看”的方式。即在對(duì)用戶水表進(jìn)行抄計(jì)后(用戶水表的抄表周期通常長于各級(jí)檢漏表的抄表周期),將最末一級(jí)分表的水量與此表后所有用戶的收費(fèi)水量情況相比較,當(dāng)此分表水量小于或等于用戶水表水量之和時(shí),可認(rèn)為配水管網(wǎng)正常;當(dāng)此分表的水量大于用戶水表水量之和時(shí),首先應(yīng)査明此段配水管是否檢修過,檢修時(shí)耗損水量是多少。若扣除了耗損水量,水量仍然失衡,則應(yīng)考慮此區(qū)域的表外用水情況(非法用水等)。
3水平衡測(cè)試應(yīng)用實(shí)例
水平衡測(cè)試在農(nóng)村供水管網(wǎng)中的應(yīng)用起始于LY水廠某村。在應(yīng)用水平衡測(cè)試之前,該供水區(qū)域內(nèi)的村級(jí)管網(wǎng)漏失率高達(dá)48.5%o通過水平衡測(cè)試的實(shí)踐,該村級(jí)管網(wǎng)的漏失率控制在15%。水平衡測(cè)試在供水管網(wǎng)管理中的成效在LY水廠供水區(qū)域得到驗(yàn)證。該水廠供水區(qū)域含15個(gè)村和社區(qū),15個(gè)村均已完成各級(jí)表的安裝。在水平衡測(cè)試的第一階段,即査出暗漏34處。通過對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)漏等修復(fù)措施,修復(fù)后與裝表時(shí)相比平均每天減少/(Ci1818m3。
4經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)
針對(duì)水平衡測(cè)試經(jīng)濟(jì)效益有較大影響的幾個(gè)因素,對(duì)LY水廠的水平衡測(cè)試經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行簡單經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)如下。
4.1投入成本包括材料費(fèi)(水表費(fèi)用、閘閥費(fèi)用、管網(wǎng)檢修材料費(fèi))和人工費(fèi)(裝表人工費(fèi)、管網(wǎng)檢修人工費(fèi)、日常管理費(fèi)用)。
4.2回收利潤只考慮直接經(jīng)濟(jì)效益,即為制水單位變動(dòng)成本x水量,此處制水單位變動(dòng)成本為原水原動(dòng)力、凈水原動(dòng)力、原材料之和。經(jīng)計(jì)算得,LY水廠水平衡測(cè)試投入成本為45950元,回收利潤409530元。該實(shí)例表明水平衡測(cè)試具有突出的經(jīng)濟(jì)效益,可在農(nóng)村地區(qū)推廣應(yīng)用。
5存在的問題
盡管XY縣自來水公司的檢漏工作取得了明顯成效,但是,在水平衡測(cè)試法的操作和管理當(dāng)中尚存在著如下的問題。
5.1需建立完善的水表校驗(yàn)制度,按國家有關(guān)規(guī)定對(duì)普通水表每2年維修校驗(yàn)一次,6年強(qiáng)制更換,同時(shí)結(jié)合水表的使用情況,不定時(shí)對(duì)水表進(jìn)行清洗。
5.2受經(jīng)濟(jì)條件的限制,水量計(jì)量均采用普通的旋翼式水表,沒有配備現(xiàn)代化的遠(yuǎn)傳表,因此水量數(shù)據(jù)的采集、分析仍采用傳統(tǒng)的人工手段,造成了對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行情況判斷的滯后。這些問題有待于在水平衡測(cè)試推廣應(yīng)用的過程中得到進(jìn)一步的解決和完善。
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