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【摘要】本文对供水管道破损、断裂、接口损坏等漏水原因进行初步分析，并对如何防治提出了具体措施。
【关键词】供水管道；接口；管材；水锤；荷载
供水管道是城市发展的命脉，它运行的安全决定了其能否保证昼夜持续地以适当的服务压力及质量合格的水供给用户，以满足居民生活饮用及工厂用水量的需要。因此，保证供水管网的安全运行，最大限度的发挥管网的输配水能力，降低管网故障率，减少漏水量是供水管网管理工作的首要任务。所以，研究供水管道的漏水原因是保证供水管网安全运行的关键。
一、给水管道漏水情况分析两方面，一是管道本身漏水，二是水表计量与安装造成的用水。
1、土层土质沉降不均
在一般情况下，天然土的承载能力都能满足管道的荷载要求，因此，只能将管道敷设在末被扰动，冰冻线以下的自然土层上，地基土可不必进行特殊的加固处理。但是，地质条件是复杂的，而且在管道所经过的路径上，又是经常变化的。据了解有以下三种情况：一是在管道路径上局部出现弱土层且未经特殊处理；二是管道基坑表面土质良好，但是在某些地段基坑面10～30cm以下隐藏着腐质土，且在施工过程中尚未发现；三是在管道路径上出现较长距离的腐质土或含水量较高的淤泥质土层，且在施工过程中，采用了局部刚性基础处理。在这些情况下，都会产生地层不均匀扰动而破坏管道的现象。这种情况在我市尤为突出。因为我市温差较大，由于土层中各部分土质的含水率不同，相应的冻胀系数不同，所以在每年的春、秋融冻和封冻季节，给水管道因地层扰动而破损的事故发生的频率是很高的，此外，如果在沟槽开挖时，忽视质量要求出现超深情况，并用回填土找平，也会引起上述情况。
2、管道内气体的影响
在地形起伏的地段，给水管道高点处很容易聚气体，其体积的变化，受温度的影响较大，低温下产生的气体在高温下体积迅速膨胀，而管内的水可视为不可压缩流体，这样必然引起管内局部压力增大，当设在管道高处的排气阀失灵时，可引起破坏性的爆管事故。另一种情况是，当管道内水压发生变化时可引起水中溶解气体的释出和溶解，当水压升高时，气体被压缩，并溶入水中，当水压降低时，气体释出并膨胀，这一过程正是管内气体存储和释放能量的过程。随着压力的变化，管道内的气体发生着体积、密度、质量的变化，在气体释放能量时，能使管内水压上升，如果这样的波动连续发生，就会对管壁形成不断的瞬时冲击，一旦冲击力超出管材的耐压，就可产生爆管事故。
3、管道内水锤的产生
水锤是随着管内水流速度发生急剧变化而引起的一系列压强交替升降的水力冲击现象。生产这种现象的原因，有电网突然停电、急速开、停水泵、管路布置不合理，管道内底标高相差较大等。给水输水管线通常与泵站或高位水池相连，在一般情况下，成正压运行，流速基本恒定，但当需要切换水泵或随着电网突然停电、拉闸，调相而突然开、停水泵时，如果工作泵出口阀门不关闭，管内流速、压力都将发生急剧变化，每当工作泵突然停运，靠近水泵出口处管内流速将骤然降低，而水靠惯性却仍然维持原有流速前进，此时，在管线坡度大的地区，管内会出现负压，水中的气体会被析出，气体发生分离，甚至出现空管段，继而随着工作泵的再次启动，迫使倒回的气体转向，使两股水流剧烈碰撞并再度弥合，此时，管壁受到巨大的冲击力，其冲击力对管壁产生超高压力，以致发生管道爆裂。另外，突然停泵，随着止回阀的迅速关闭，管内水流速度发生骤降，而管内压力突然升高，也会造成管道的爆裂。这里还应指出，我市是多水源供水，其管网上闸阀也根据用水户的需要和各部分管内流量的调节，全部开启或部分开启的。在各水源工况正常的情况下，管道中的压力是稳定的，但是，当某个水源的供水量发生变化或水泵突然停电工作时，在管网中也会产生水锤现象，特别是那些部分开启闸阀的管段中，更为显著，因此，多水源供水的管网系统，在某个水源调水压、水量或突然停电时，都可引起因水锤而产生的破坏事故。
4、管材的影响
镀锌管理在地下，镀锌层的防腐性能并不理想，特别是其在运输中和安装过程中的镀锌层不可避免地要受到不同程度的损伤，镀锌层受损后，受到腐蚀介质的作用，而镀锌层又太薄，只有零点几毫米。因此，不能形成氧化锌保护层，加上镀锌管管壁有比较薄，这样时间一长很容易被腐蚀透以至穿孔。同样道理，镀锌管特别是端头的螺纹部分更是如此。在给水工程上，大量使用的普压铸铁管，这种管材结构是碳在铁中成片状存在，削弱了它的强度，造成应力集中，另外，其含P、S较高，易产生热脆性。因而在使用过程中出现干裂现象，细微裂缝逐步扩张而产生漏水。
5、管道接口的影响
管道接口是管道施工过程中的重要环节之一。也是保证施工质量的重要工序。目前，铁铸管破裂以承插式钢性接口居多。在钢性接口中，管道破裂又以自应力水泥砂浆与膨胀水泥砂浆的填料居多数。这两种填料都具有膨胀性，一旦其膨胀强度超过承口强度时，就会使承口破裂。造成这种后果的原因主要是填料中各种配料的比例含量不当，使膨胀率过高。另外，还与气温、材料质量、施工环境、操作者的技能有关。
以上是从几方面对我市供水管道经常发生漏损原因进行初步分析。针对这些管道漏水的原因，我们应采取一些措施，以减少管道漏损的危害。
1、采用柔性管道接口
改变钢性接口为柔性接口。如橡胶圈接口。这种胶圈接口完全可以消除因温差、不均匀沉降等不利因素产生的各种应力，是比较理想的管道接口。另外，在旧管道维修或新旧管连接时，应考虑增加管道上的柔口或伸缩口，如管道折管开裂人，维修时，应用采用石棉卡子或柔性伸缩节。而管道口漏时，要把原水泥口全部剔除而改打青铅接口，以避免该接口或相邻接口因再次受拉而出现漏水。
2、采用球墨铸铁管或PVC管
球墨铸铁管同时兼有钢管的强度、韧性和铸铁管的搞腐蚀性能力。应当广泛地推广使用。PVC管抗腐蚀性等性能也优于镀锌管，也是值得推广的管材。
3、提高管道排气系统的质量
应对管线上所有的排气阀加强维护检查，应建立必要的定期换阀检修制度。另外，在条件具备的条件下应建立管线积气点压力遥测装置，随时观测管道高点处的积气情况，发现排气阀失灵，立即检修。再则，设计时，应在管道高处设排气阀。
4、加强管道施工的地质勘察工作
勘察与施工相互协调，当沟槽开挖时，与槽内进行勘察及时发现问题，及时提出补救措施，从实际出发提出管道基础处理的具体方案。
总之，给水管道漏水的原因是复杂的。我们应该科学地总结经验教训，加强这方面的研究，不断探索减少漏失率的新途径。
参考文献：
[1]于宏. 排谁工程安装常识[J].魅力中国.2009(27)
[2]杨永斌. 高层建筑给排水工程设计中节能措施探讨[J].中国高新技术企业.2010(10)
【关键词】供水管道；接口；管材；水锤；荷载
供水管道是城市发展的命脉，它运行的安全决定了其能否保证昼夜持续地以适当的服务压力及质量合格的水供给用户，以满足居民生活饮用及工厂用水量的需要。因此，保证供水管网的安全运行，最大限度的发挥管网的输配水能力，降低管网故障率，减少漏水量是供水管网管理工作的首要任务。所以，研究供水管道的漏水原因是保证供水管网安全运行的关键。
一、给水管道漏水情况分析两方面，一是管道本身漏水，二是水表计量与安装造成的用水。
1、土层土质沉降不均
在一般情况下，天然土的承载能力都能满足管道的荷载要求，因此，只能将管道敷设在末被扰动，冰冻线以下的自然土层上，地基土可不必进行特殊的加固处理。但是，地质条件是复杂的，而且在管道所经过的路径上，又是经常变化的。据了解有以下三种情况：一是在管道路径上局部出现弱土层且未经特殊处理；二是管道基坑表面土质良好，但是在某些地段基坑面10～30cm以下隐藏着腐质土，且在施工过程中尚未发现；三是在管道路径上出现较长距离的腐质土或含水量较高的淤泥质土层，且在施工过程中，采用了局部刚性基础处理。在这些情况下，都会产生地层不均匀扰动而破坏管道的现象。这种情况在我市尤为突出。因为我市温差较大，由于土层中各部分土质的含水率不同，相应的冻胀系数不同，所以在每年的春、秋融冻和封冻季节，给水管道因地层扰动而破损的事故发生的频率是很高的，此外，如果在沟槽开挖时，忽视质量要求出现超深情况，并用回填土找平，也会引起上述情况。
2、管道内气体的影响
在地形起伏的地段，给水管道高点处很容易聚气体，其体积的变化，受温度的影响较大，低温下产生的气体在高温下体积迅速膨胀，而管内的水可视为不可压缩流体，这样必然引起管内局部压力增大，当设在管道高处的排气阀失灵时，可引起破坏性的爆管事故。另一种情况是，当管道内水压发生变化时可引起水中溶解气体的释出和溶解，当水压升高时，气体被压缩，并溶入水中，当水压降低时，气体释出并膨胀，这一过程正是管内气体存储和释放能量的过程。随着压力的变化，管道内的气体发生着体积、密度、质量的变化，在气体释放能量时，能使管内水压上升，如果这样的波动连续发生，就会对管壁形成不断的瞬时冲击，一旦冲击力超出管材的耐压，就可产生爆管事故。
3、管道内水锤的产生
水锤是随着管内水流速度发生急剧变化而引起的一系列压强交替升降的水力冲击现象。生产这种现象的原因，有电网突然停电、急速开、停水泵、管路布置不合理，管道内底标高相差较大等。给水输水管线通常与泵站或高位水池相连，在一般情况下，成正压运行，流速基本恒定，但当需要切换水泵或随着电网突然停电、拉闸，调相而突然开、停水泵时，如果工作泵出口阀门不关闭，管内流速、压力都将发生急剧变化，每当工作泵突然停运，靠近水泵出口处管内流速将骤然降低，而水靠惯性却仍然维持原有流速前进，此时，在管线坡度大的地区，管内会出现负压，水中的气体会被析出，气体发生分离，甚至出现空管段，继而随着工作泵的再次启动，迫使倒回的气体转向，使两股水流剧烈碰撞并再度弥合，此时，管壁受到巨大的冲击力，其冲击力对管壁产生超高压力，以致发生管道爆裂。另外，突然停泵，随着止回阀的迅速关闭，管内水流速度发生骤降，而管内压力突然升高，也会造成管道的爆裂。这里还应指出，我市是多水源供水，其管网上闸阀也根据用水户的需要和各部分管内流量的调节，全部开启或部分开启的。在各水源工况正常的情况下，管道中的压力是稳定的，但是，当某个水源的供水量发生变化或水泵突然停电工作时，在管网中也会产生水锤现象，特别是那些部分开启闸阀的管段中，更为显著，因此，多水源供水的管网系统，在某个水源调水压、水量或突然停电时，都可引起因水锤而产生的破坏事故。
4、管材的影响
镀锌管理在地下，镀锌层的防腐性能并不理想，特别是其在运输中和安装过程中的镀锌层不可避免地要受到不同程度的损伤，镀锌层受损后，受到腐蚀介质的作用，而镀锌层又太薄，只有零点几毫米。因此，不能形成氧化锌保护层，加上镀锌管管壁有比较薄，这样时间一长很容易被腐蚀透以至穿孔。同样道理，镀锌管特别是端头的螺纹部分更是如此。在给水工程上，大量使用的普压铸铁管，这种管材结构是碳在铁中成片状存在，削弱了它的强度，造成应力集中，另外，其含P、S较高，易产生热脆性。因而在使用过程中出现干裂现象，细微裂缝逐步扩张而产生漏水。
5、管道接口的影响
管道接口是管道施工过程中的重要环节之一。也是保证施工质量的重要工序。目前，铁铸管破裂以承插式钢性接口居多。在钢性接口中，管道破裂又以自应力水泥砂浆与膨胀水泥砂浆的填料居多数。这两种填料都具有膨胀性，一旦其膨胀强度超过承口强度时，就会使承口破裂。造成这种后果的原因主要是填料中各种配料的比例含量不当，使膨胀率过高。另外，还与气温、材料质量、施工环境、操作者的技能有关。
以上是从几方面对我市供水管道经常发生漏损原因进行初步分析。针对这些管道漏水的原因，我们应采取一些措施，以减少管道漏损的危害。
1、采用柔性管道接口
改变钢性接口为柔性接口。如橡胶圈接口。这种胶圈接口完全可以消除因温差、不均匀沉降等不利因素产生的各种应力，是比较理想的管道接口。另外，在旧管道维修或新旧管连接时，应考虑增加管道上的柔口或伸缩口，如管道折管开裂人，维修时，应用采用石棉卡子或柔性伸缩节。而管道口漏时，要把原水泥口全部剔除而改打青铅接口，以避免该接口或相邻接口因再次受拉而出现漏水。
2、采用球墨铸铁管或PVC管
球墨铸铁管同时兼有钢管的强度、韧性和铸铁管的搞腐蚀性能力。应当广泛地推广使用。PVC管抗腐蚀性等性能也优于镀锌管，也是值得推广的管材。
3、提高管道排气系统的质量
应对管线上所有的排气阀加强维护检查，应建立必要的定期换阀检修制度。另外，在条件具备的条件下应建立管线积气点压力遥测装置，随时观测管道高点处的积气情况，发现排气阀失灵，立即检修。再则，设计时，应在管道高处设排气阀。
4、加强管道施工的地质勘察工作
勘察与施工相互协调，当沟槽开挖时，与槽内进行勘察及时发现问题，及时提出补救措施，从实际出发提出管道基础处理的具体方案。
总之，给水管道漏水的原因是复杂的。我们应该科学地总结经验教训，加强这方面的研究，不断探索减少漏失率的新途径。
参考文献：
[1]于宏. 排谁工程安装常识[J].魅力中国.2009(27)
[2]杨永斌. 高层建筑给排水工程设计中节能措施探讨[J].中国高新技术企业.2010(10)