必看,“水十條”供水管網漏損控制目標怎麼定?

必看,“水十條”供水管網漏損控制目標怎麼定?

2015年4月,國務院以國發〔2015〕17號文印發《水汙染防治行動計劃》(“水十條”)。那麼,國家和各省市“水十條”實施方案中管網漏損控制目標制定情況是怎麼樣的?本文結合CJJ92《城市供水管網漏損控制及評定標準》修訂稿,提出平均值和基準值的概念,為制定各地“水十條”要求的供水管網漏損率控制實施情況評估考核辦法提供技術支撐。

管網漏損水量包括物理漏失、計量損失和其他損失(各種形式的未註冊用水和管理性因素導致的水量損失,包括竊水、用戶拒查、無檔用戶用水、抄收和數據處理過程中的未見數水量等)。2015年,中國水協組織對CJJ92《城市供水管網漏損控制及評定標準》進行修訂,目前修訂稿已報批,預計2017年頒佈實施。修訂稿規定:城鎮供水管網基本漏損率分為兩級,一級為10%,二級為12%,並應根據居民抄表到戶水量、單位供水量管長、年平均出廠壓力和最大凍土深度進行修正。“水十條”要求到2017年,全國公共供水管網基本漏損率達到二級標準,到2020年達到一級標準。

修訂稿提出了漏失率這個指標,也就是物理漏失的概念,即由於各種類型的管線漏點(明漏、暗漏、背景漏失)、管網系統中水箱及水池等滲漏和溢流造成的實際水量損失。修訂稿要求城鎮供水單位管網漏失率宜控制在修正後管網漏損率評定標準的70%以內。“水十條”強調通過對使用50年以上供水管道更新改造來控制漏損率,實際上控制的就是物理漏失水量。

目前,國家相關部委正在編制“水十條”實施情況評估考核辦法和實施細則,預計近期出臺。2015年底,各主要省市陸續發佈了適合本地實際情況的“水十條”工作方案或實施方案。

筆者理解:“水十條”中要求的管網漏損率有2個重要概念,分別為平均值和基準值。所謂平均值,是指各地可以根據本地管網狀態和管理水平制定漏損率控制目標,可以高於或低於國家(省市)“水十條”要求,只要全國(全省)的平均值達標即可;所謂基準值是指“水十條”要求的管網漏損率12%或10%,是指CJJ92規定的基準值,此值應根據居民抄表到戶水量、單位供水量管長、年平均出廠壓力和最大凍土深度進行修正,以修正值為最終考核指標。筆者建議相關主管部門應將這2個概念寫入“水十條”管網漏損率控制實施情況評估考核辦法中。

此外,制定供水管網漏損率控制目標還要開展技術經濟分析,得出適合本地情況的經濟漏損率。當現狀漏損率大於經濟漏損率時,降低漏損率的投入小於產出;當現狀漏損率小於經濟漏損率時,再往下降投入將大於產出。所以,找到投入產出的平衡點(確定經濟漏損率)非常關鍵。

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全國公共供水管網漏損現狀

中國水協每年發佈前一年的《城市供水統計年鑑》,2013年之前,中國水協要求各地填報管網漏損率,但由於有些省市對指標理解不透,填報的是供水產銷差率,產銷差率數據容易獲取,而計算漏損率時需估算消防用水、管道(包括水池水箱)沖洗用水等免費用水量,而這些水量一般均無計量,獲取數據存在困難。自2013年起中國水協統一要求填報產銷差率數據。

根據2011《城市供水統計年鑑》,2010年各省(直轄市)的管網漏損率如圖1所示。其中西藏的管網漏損率超過50%。

根據2013《城市供水統計年鑑》,2012年中國城市供水總量為386.5億m3,售水總量299.6億m3,產銷差水量86.9億m3,平均產銷差率為22.5%。各省(直轄市)的供水產銷差率如圖2所示,其中東北三省的平均供水產銷差率大於30%。

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重點省市管網漏損率控制值設定

從統計數據可以看出,西藏和東北三省的供水產銷差和漏損率都相對較高,落實“水十條”要求難度較大。“水十條”對供水管網漏損率的要求是全國平均值的概念,允許不同省市控制值上下波動。

根據藏政辦發〔2015〕101號文印發的《西藏自治區水汙染防治行動計劃工作方案》,要求對使用超過50年和材質落後的供水管網進行更新改造,到2017年全省公共供水管網漏損率控制在20%以內,到2020年控制在15%以內。

根據遼寧省人民政府關於印發《遼寧省水汙染防治工作方案》(遼政發〔2015〕79號)的通知,要求對使用超過50年和材質落後的供水管網進行更新改造,到2017年全省公共供水管網漏損率控制在20%以內,到2020年控制在15%以內。到2020年,地級缺水城市全部達到國家節水型城市標準要求。

根據吉林省人民政府辦公廳關於印發《吉林省落實水汙染防治行動計劃工作方案》(吉政辦發〔2015〕72號)的通知,要求對使用超過30年和材質落後的供水管網進行更新改造。力爭到2017年,全省公共供水管網漏損率控制在12%以內;到2020年,控制在10%以內。到2017年,長春市、四平市、遼源市、白城市、松原市等缺水城市全面達到省級節水型城市標準,到2020年,以上缺水城市全部達到國家節水型城市標準要求。

根據黑龍江省人民政府關於印發《黑龍江省水汙染防治工作方案》(黑政發〔2016〕3號)的通知,要求對使用超過50年和材質落後的供水管網開展檢漏、測漏排查和更新改造,到2017年,管網漏損率控制在12%以內,到2020年,控制在10%以內。

根據貴州省人民政府關於印發《貴州省水汙染防治行動計劃工作方案》(黔府發〔2015〕39號)的通知,要求加強供水管網更新改造和維護管理,對使用超過50年和材質落後的供水管網進行更新改造,不斷降低供水管網的漏損率。到2017年,全省公共供水管網漏損率控制在22%以內,到2020年控制在20%以內。

以上重點省份、自治區對管網漏損率的要求各有特色。其中,西藏自治區和遼寧省根據自身管網特性,分別上調了管網漏損率控制值,即到2017年全省公共供水管網漏損率控制在20%以內,到2020年控制在15%以內。貴州省也大幅上調了管網漏損率控制值,即到2017年全省公共供水管網漏損率控制在22%以內,到2020年控制在20%以內。由於目前管網漏損率明顯較高,吉林和黑龍江如期完成目標的難度較大。吉林省提出對使用超過30年和材質落後的供水管網進行更新改造,改造的工作量更大,建議對使用超過30年的供水管網先進行檢測評估,其中有些管道不一定需要更新改造。

北京(京政發〔2015〕66號)、上海(滬府發〔2015〕74號)、天津(津政發〔2015〕37號)、重慶(渝府發 〔2015〕 69號)等直轄市對管網漏損率的要求與國家基本一致,上海沒有提2017年的要求,2020年的要求與國家一致。湖南(湘政發〔2015〕53號)、江蘇(蘇政發〔2015〕175號)、山東(魯政發〔2015〕31號)、廣東(粵府〔2015〕131號)、安徽(皖政〔2015〕131號)、寧夏(寧政發〔2015〕106號)、山西(晉政發〔2015〕59號)、福建(閩政〔2015〕26 號)、甘肅(甘政發〔2015〕103號)、四川(川府發〔2015〕59號)、雲南(雲政發〔2016〕3號)對管網漏損率的要求與國家一致。陝西(陝政發〔2015〕60號)沒提2017年要求, 2020年目標與國家一致。

內蒙(內政發〔2015〕119號)對管網漏損率沒有提要求,只提了2020年地級缺水城市達到國家節水型城市。對於2020年地級及以上缺水城市全部達到國家節水型城市標準,國家要求京津冀、長三角、珠三角等區域提前1年(即2019年底前)完成。2002年公佈的第1批國家節水型城市名單中,京津冀有唐山,長三角有上海、杭州,珠三角沒有;2005年公佈的第2批國家節水型城市名單中,京津冀有天津,長三角有揚州、紹興,珠三角沒有;2007年公佈的第3批國家節水型城市名單中,京津冀有廊坊,長三角有寧波、崑山、張家港,珠三角沒有;2009年公佈的第4批國家節水型城市名單中,京津冀沒有,長三角有南京、無錫、吳江,珠三角沒有;2010年公佈的第5批國家節水型城市名單中,京津冀沒有,長三角有蘇州、鎮江、江陰、常熟、太倉、嘉興、舟山,珠三角有深圳;2013年公佈的第6批國家節水型城市名單中,京津冀沒有,長三角有宜興、長興,珠三角沒有;2015年公佈的第7批國家節水型城市名單中,京津冀沒有,長三角有常州、金壇、連雲港、宿遷、諸暨,珠三角沒有。

所以京津冀的北京、保定、張家口、承德、秦皇島、滄州、衡水、邢臺、邯鄲、石家莊等城市中的缺水城市2019年底前應全部達到國家節水型城市標準;長三角徐州、南通、淮安、鹽城、鎮江、泰州、溫州、湖州、金華、衢州、台州、麗水等城市中的缺水城市2019年底前應全部達到國家節水型城市標準;珠三角廣州、佛山、肇慶、惠州、珠海、江門、東莞、中山等城市中的缺水城市2019年底前應全部達到國家節水型城市標準。達到國家節水型城市標準的指標之一是城市供水管網漏損率低於CJJ92《城市供水管網漏損控制及評定標準》規定的修正值,這對這些城市的管網漏損控制作出了硬性規定。

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供水管網物理漏失水量控制對策

3.1供水管網現狀調查

《全國城鎮供水設施改造與建設“十二五”規劃及2020年遠景目標》要求80%設市城市和60%縣城的供水管網的漏損率達到國家相關標準要求,地級以上城市建設和完善供水管網數字化管理平臺。對於管網資料不全的城市,建議先開展管網普查,加強探管工作和管道、水錶GPS定位,完善管網資料,建立管網GIS系統對管網資料進行動態管理,重點完成對使用年限超過50年、材質落後和漏損嚴重的供水管網摸底調查。

管網GIS系統主要包括3個子系統:桌面GIS系統(C/S結構)、Web-GIS系統(B/S結構)和掌上GIS系統(M/S結構)。GIS所特有的空間分析功能和可視化表達方式符合供水管網信息所具有的區域性強、隱蔽、複雜、動態、數據量大等特點。同時GIS也是把供水企業的各種信息有效聚合的平臺,無論是動態信息還是靜態信息,它們都和其實體所在的地理位置密切相關。因此構建以GIS為平臺的供水管網信息綜合、分析和決策系統是供水企業的最佳選擇。

GIS的功能很多,從國內自來水行業來看,應用到的只是其中很小的一部分,應用多少和軟件模塊開發有關;和數據量有關;和應用者需求有關;和每一個公司的基礎資料、應用能力、管理水平息息相關。一些公司貪大求全,花了很多錢,最後因數據量不足,應用能力不夠,最後GIS只是起到了一張管網圖的作用,有的由於基礎資料維護不嚴,甚至連一張圖也是不準確的。因此應重點抓好一張準確的GIS圖,並建立相關變動信息的收集、修訂維護機制,把與圖相關的維修信息、用水信息、水錶信息等收集輸入工作建立起來,並培養技術員應用GIS的能力,最後利用GIS開展相關應用。

此外,還可開展用水情況調查,包括居民、商業、工業等不同類型用戶的用水情況調查;消防、綠化和沖洗道路用水量情況調查;管道、水箱清洗和用戶偷水等水量調查。也可開展供水管網管理情況調查,包括現有管理制度、信息化管理系統、漏損控制績效考核辦法等。

3.2供水管網檢測評估

目前,排水行業已編制了《城鎮排水管道檢測與評估技術規程》(CJJ 181-2012),對CCTV檢測、聲納檢測等檢測方法和技術進行了詳細的規定,對各種管道缺陷進行了量化評估。而供水行業尚未編制供水管道檢測與評估技術規範,相對排水管道而言,供水管道檢測有不斷水、不損傷管道、不汙染水質等新的要求。2016年頒佈的建設部行業標準《城鎮給水管道非開挖修復更新工程技術規程》(CJJ/T244-2016)第五章“檢測與評估”提出供水管道檢測可採用CCTV檢測、目測、試壓檢測、取樣檢測和電磁檢測等方法並對幾種方法進行了簡要的規定。

供水管道檢測順序及內容包括:①管道物理性檢測(破裂、變形、腐蝕、氣囊、薄壁、管餾、支管暗接等風險點定位);②接口檢測(植物根鬚侵入、錯位、脫節等)③管道環境分析(土壤及地下水取樣分析,確認其是否有強腐蝕性);④設計調查(查閱管道建設時所用的設計標準,和現在使用的標準進行比較);⑤開挖取樣(如必要,可開挖檢查及取樣分析,更詳細地評價開挖處的管道);⑥長期管理(定期檢測或實時監測)。

大口徑長距離輸水管道檢測應不斷水操作,宜採用隨水流移動的檢測設備進行聲吶和視頻檢測,檢測管道是否存在漏水或氣囊。PCCP管道檢測宜採用電磁法檢測發現並量化預應力鋼絲的斷裂,提供斷絲的位置、分佈以及斷絲數量。漏磁檢測(MFL)是一種電磁的無損檢測方法,用於檢測有塗層或無塗層的金屬管道的片蝕、點蝕和壁厚損失。漏磁內檢測(ILI)採用無損電磁方法對金屬管道進行全方位掃查,找出因腐蝕或其他原因造成的損傷。

對於供水管道評估,應根據管道檢測結果,結合管網GIS系統、管網微觀模型定期對現役管道進行全面安全評估,評估時應綜合考慮管材、管齡、防腐措施、敷設位置、維修記錄、管網水質、管內水壓等因素,進行多因素綜合評估,為制定科學有序的供水管道修復和更新改造計劃提供技術支撐。現役管道進行全面安全評估後,應劃分危險等級,並在管網GIS系統中以不同顏色標識。

通過積極主動地進行漏水檢測,快速定位漏點位置,高質量地進行修復,可以有效控制物理漏失水量。對於不具備開挖條件的地段,可開展非開挖修復,包括整體修復和局部修復。根據檢測評估結果,選擇合適的工藝,設計合理的內襯壁厚,經濟有效地控制管網物理漏失。

3.3制定科學的管網更新改造計劃,優化管網布局

50年以上管齡的管道不一定必須更換,先開展管道檢測評估,再製定管網更新改造計劃,最後才是實施管網更新改造。城鎮供水管網系統設施改造與建設以佈局優化、安全節能、保障水質、節約資源和充分利用有限的地下空間資源為指導思想,提倡使用新材料、新工藝和新設備進行給水管道非開挖施工和管道修復再利用。目前的管網布局並不合理,存在優化的空間,需在管網水力模型基礎上制定管網改造方案,優化管網布局,優化管徑,對於不需要擴徑,尤其是通過水力模型計算後需適當縮徑的,提倡利用舊管的本體結構進行非開挖修復再利用。

區塊化佈局改造是我國供水管網改造的方向,區塊化改造後,不但方便了區域水量的獨立計量,也有利於區域水壓均衡,方便區域管網水質管理。實行區塊化供水是降低電耗、降低漏耗、提高供水效益的重要途徑,目前日本、歐美等國外發達國家城市供水管網採用區塊化管理模式後,在漏損控制、水壓管理、水質管理方面均取得很好的效果。

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結論

目前,各主要省市陸續發佈了適合本地實際情況的“水十條”工作方案或實施方案,提出了各地的供水管網漏損率控制目標。各城市可參照本省的控制目標,根據本地情況提出合適的控制值,具體可參考 “水十條”實施情況評估考核辦法和實施細則。對於供水管網真實漏失水量控制,本文提出管網調查、檢測評估、更新修復3步走技術路線。


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