跨流域長距離輸水工程暗漏問題分析

李東艷

（河北省秦皇島市引青管理局，066000，秦皇島）

一、概 述

管網(wǎng)漏水是供水行業(yè)普遍存在的問題。城市供水管網(wǎng)漏損主要有暗漏、明漏、閥門漏水及其他漏損等形式。其中暗漏形式占到了管道漏水的大部分，是目前城市無效供水量中水量最大、最難控制和最不易發(fā)現(xiàn)的，具有排查難、危害大、存續(xù)時間長等特點。暗漏不僅發(fā)生在城市市政供水管網(wǎng)中，也發(fā)生在城市長距離輸水的過程中，每年都會給城市供水企業(yè)、輸水部門帶來很大損失。以秦皇島市為例，秦皇島市年城市供水量約為11000萬m3，如果原水暗漏損失為10%，每年的原水損失量為1100萬m3，以目前城市供水原水價格0.79元計算，每年暗漏損失為869萬元，這還不算搶修和漏水補償?shù)荣M用。暗漏損失也會影響供水能力，2010年引青供水能力最大值為27.97萬t，只達到設(shè)計能力（34.13萬t）的82%，這其中也與管道的漏損有關(guān)。

秦皇島市城市供水水源地為桃林口水庫和石河水庫。每年石河水庫向城市供水約5000萬m3，桃林口水庫供水約6000萬m3。桃林口水庫至市區(qū)有100 km，水源是通過引青濟秦跨流域調(diào)水工程輸送到市區(qū)的。本次研究以引青濟秦工程輸水?dāng)?shù)據(jù)為依據(jù)。

二、引青濟秦工程簡介

引青濟秦工程最早修建于1989年，后經(jīng)過不斷的擴建、改建而逐步完善形成了供水工程的完整結(jié)構(gòu)。工程長100 km，包括暗渠和明渠5.56 km、無壓隧洞5.47 km、有壓隧洞和暗涵8.75 km、輸水管道80 km、加壓泵站1座、水庫1座、取水小壩1座、天然河道8.5 km等多種工程形式。供水設(shè)計能力3.95 m3/s，設(shè)計日供水最大為34.13萬t；沿線有7個農(nóng)業(yè)放水口、2個干渠接口、7個企業(yè)的直供水接口和4個自來水公司入水口。

三、數(shù)據(jù)的采集

以2010年全年的數(shù)據(jù)為樣本，對全年每天的出庫量、實際供水量、季節(jié)和天氣情況及是否有農(nóng)業(yè)供水和爆管明漏情況的記錄，總結(jié)出表 1。

表1中水量暗漏的損失計算是用取水口的水量和能夠計量的用水戶的總用水量來考慮，即

暗漏損失率%=（取水口水量-總用水量）/總用水量%

四、影響暗漏有關(guān)因素分析

通過多年的供水?dāng)?shù)據(jù)監(jiān)測，長距離輸水的暗漏問題很復(fù)雜，與很多因素有關(guān)。

1.與供水量的關(guān)系

暗漏損失率與每天的供水量看不出有線性關(guān)系，即沒有單純的遞增和遞減的關(guān)系，不因為日供水量的增加而增加或減少；但是當(dāng)每天的供水量在10萬t以下時，暗漏損失率有突破性的變化。例如10月份平均供水量是9.15萬t，漏損率為39.83%，觀察全年365天統(tǒng)計數(shù)據(jù)，水量在10萬t以下的漏損率最小的一天為2010年10月23日，日供水量9.15萬t，漏損率為28.15%，最大的一天為2010年11月18日，日供水量8.49萬 t，漏損率為 45.25%；并且不是個別現(xiàn)象。原因尚不清楚，分析猜測一是供水量小，壓力大而引起原來滲漏點漏水，二是可能存在計量問題，即供水量小影響到水量的計量精度。這個問題還需要進一步的觀察研究。

表1 出庫量與實際供水量損失比較表（2010年）

2.與季節(jié)氣候的關(guān)系

每年7—9月漏損率明顯高于其他月份，陰雨天的漏損率低于正常天氣的漏損率；分析為7—9月氣溫高，地下水蒸發(fā)快，地下水水位下降，而引起沿線滲漏補水；陰雨天地面蒸發(fā)量小，降雨可以回補隧洞、渠道的水量，故漏損率低于正常天氣值。

3.與工程形式的關(guān)系

①無壓隧洞：引青濟秦上游是5.47 km的無壓隧洞，隧洞設(shè)計為3.5 m×2.9 m的城門洞形，Ⅳ、Ⅴ類圍巖全斷面鋼筋混凝土襯砌，Ⅱ、Ⅲ類圍巖光面爆破、錨噴支護。因為洞內(nèi)水位低于地下水水位，所以無壓隧洞是長年補水狀態(tài)，即沒有漏損損失。

②渠道：無論是暗渠還是明渠，都有漏損損失。這和渠道襯砌施工質(zhì)量、防水處理及工程的老化和維護有關(guān)。渠道的滲漏是最不易發(fā)現(xiàn)的，往往是通過渠道壁、渠道底的縫隙滲水。渠道是無壓輸水，漏水不會像有壓水產(chǎn)生向上噴涌現(xiàn)象，水下滲補充了渠道周圍的地下水，只有在局部地下水飽和后才會在地面出現(xiàn)積水，漏水嚴重的會在渠道兩側(cè)形成暗流，冬季周圍結(jié)冰。

③有壓隧洞、暗涵：有壓隧洞和無壓隧洞不同，洞內(nèi)壓力高于地下水水位，所以會有水量損失，暗涵處一般水壓較高，漏損較大。在引青工程的6個有壓隧洞中，除新施工的降云頂隧洞（馬蹄形、全斷面鋼筋混凝土襯砌）尚未在隧洞出口暗涵處發(fā)現(xiàn)漏水之外，其余5條隧洞均有漏水顯現(xiàn)。5條隧洞于1990年施工，2.6 m×2.8 m城門洞形，鋼筋混凝土襯砌。漏水的具體表現(xiàn)是：沒有明顯的漏水點，有穩(wěn)定的漏水量，在暗涵周圍長年積水，老百姓利用漏水形成的水塘里的水灌溉，種水稻。因為隧洞暗涵維修需要全線停水，所以運行20年來沒法維修和檢查。

④預(yù)應(yīng)力混凝土管：預(yù)應(yīng)力混凝土管最容易發(fā)生明漏，比如承插口的膠圈脫落和爆管；至于暗漏，除了在膠圈處有滲漏外，還發(fā)生在管道壁的外滲；預(yù)應(yīng)力混凝土管在制作過程中因為技術(shù)原因會存在一些蜂窩、麻面和小的孔隙，有壓水會沿著這些小的孔隙漏出，外觀上觀察會發(fā)現(xiàn)在管道壁上潮濕或有小的水珠；這種滲漏會隨著壓力的增加或過水流量的加大而加大。管道接口在地形起伏較大、管道安裝接轉(zhuǎn)的地方滲漏問題較多。單點滲漏雖不大，但因為沿線大多使用預(yù)應(yīng)力混凝土管，管線長，因此總體上的滲漏量還是很大的。

⑤鋼管：輸水管道用鋼管，都做防腐處理，管身滲漏不多見，但是在焊接處有因為外界的干擾焊縫撕裂現(xiàn)象，在閥門井里外露 （不在地下埋著）的鋼管段，防腐層剝落的地方腐蝕嚴重，出現(xiàn)過漏水點，但是這種情況現(xiàn)在不多，隨著工程使用時間的延長，這種情況可能會增加。沿線鋼管段很短，所占的漏水量也很少。

⑥河道：雖然現(xiàn)在引青濟秦供水不再經(jīng)由河道，而直接用管道實現(xiàn)封閉供水，但是也有必要說一下河道。2008年之前經(jīng)河道調(diào)水過程中，8.5 km西洋河天然河道，多年平均調(diào)水損失量為6.35%。

4.管理

長距離輸水管線占線長，接口多，管理不到位，用水戶私自打開放水口用水現(xiàn)象也存在，從計量上看，私接用水量小，在實時監(jiān)測的水壓和流量上都反映不出來，總水量上能反映，這樣的情況也都歸到暗漏里面，構(gòu)成了水量損失。

五、防漏建議

暗漏問題原因復(fù)雜，涉及工程選址、工程型式的選擇、材料選用、施工質(zhì)量、運行調(diào)度、沿線放水口、各用水戶用水情況和水量計量等各方面。無壓隧洞沒有漏損損失，渠道（明渠和暗渠）漏損損失最不易發(fā)現(xiàn)，有壓隧洞和暗涵有穩(wěn)定的漏水量；管道占線長，漏損損失最大。在防漏上：渠道和隧洞可以通過加強施工質(zhì)量的監(jiān)管和維護來減少漏水損失；管道暗漏更多地與管材質(zhì)量、安裝質(zhì)量和運行調(diào)度有關(guān)，選擇質(zhì)量好、有信譽、生產(chǎn)工藝先進的廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，承插口安裝到位，盡量避免大角度的接轉(zhuǎn)，調(diào)度上保持一個平穩(wěn)的水壓和運行狀態(tài)；管理上重視交叉工程的影響，禁止大型機械在管線上作業(yè)或堆放大宗物料，禁止在管道上挖沙取土破壞管道的基礎(chǔ)等，加強工程設(shè)施的巡查和維護，提高監(jiān)測精度。

六、結(jié) 語

投資巨大的大規(guī)?？缌饔蛘{(diào)水工程為解決城市用水作出了重要貢獻，充分發(fā)揮調(diào)水工程的效益是當(dāng)前工程界需要努力解決的問題。長距輸供水工程暗漏問題不可避免，在設(shè)計時應(yīng)考慮一些合理的滲漏損失，并要在質(zhì)量與投資、運行與管理方面加大研究力度，提高工程建設(shè)和管理的科技含量。

[1]王全，等.供水管網(wǎng)暗漏情況分析及相應(yīng)防治建議[J].中小企業(yè)管理與科技，2009（4）.