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中國城市供水未計量用水和漏損分析

論文類型 基礎研究 發表日期 2001-10-01
來源 管道漏損控制研討會論文集
作者 宋序彤,錢琦,曹金清
關鍵詞 城市供水 未計量用水 漏損分析
摘要 經濟、有效地地控制供水管網漏損始終是國內外供水行業致力于研究的重要問題。中國現有統計資料和實踐表明,自八十年代以后城市供水未計量用水和漏損率均有逐年增加的趨勢,而且管長比漏損量大大高于國外水平,是國外的4-6倍。進一步降低未計量用水和漏損率是解決城市用水矛盾的一個重要問題。

宋序彤 錢 琦 曹金清(建設部城市建設研究院)

  摘 要:經濟、有效地地控制供水管網漏損始終是國內外供水行業致力于研究的重要問題。中國現有統計資料和實踐表明,自八十年代以后城市供水未計量用水和漏損率均有逐年增加的趨勢,而且管長比漏損量大大高于國外水平,是國外的4-6倍。進一步降低未計量用水和漏損率是解決城市用水矛盾的一個重要問題。

一. 前言

  本文討論的中國城市供水未計量用水和漏損問題是指城市市政公共供水企業供水管網的未計量用水和漏損問題。到1997年底,城市供水企業供水管網總長(管徑大于75毫米)155072公里,占城市供水管網總長的71.93%;年供水總量為269.28億立方米,占城市供水總量的56.48%;其中,生活用水136.19億立方米,占城市生活供水總量的77.5%。其余由城市非市政公共供水企業和單位自建供水設施供水,為包括在本文討論之中。
  目前,中國可查閱的、較系統的全國城市供水統計資料主要是國家建設部計劃財務司編制的“城市建設統計年報”[1](以下稱“年報”)和中國城鎮供水協會編制的“城市供水統計年鑒”[2](以下稱“年鑒”)。“年報”中設有“供水總量”和其中的“生活用量”及“生產用量”等統計科目,“供水總量”與“生活用量”及“生產用量”之和的差應該是“未計量用水”; “年鑒”中設有“供水總量”、“售水量”、“損失水量”和“損失率”等統計科目。經校核“年鑒”中“損失水量”大部分是“供水總量”與“售水量”之差,也即“未計量水量”,其“損失率”在相當程度上是代表著其未計量水率。因此可以說,中國現階段在統計資料中還未將未計量水量和漏損量嚴格分開。本文主要以“年報”和“年鑒”為依據,對全國城市供水未計量水率、漏損率和管長比漏損量進行分析,并和近年來供水漏損檢測實踐結果作對比。

二、 城市供水未計量水率和漏損率

  衡量供水漏損控制工作水平最常用的指標是漏損率,即:

               漏損率=漏損水量/供水總量

  由于管道漏損水量一般難以計量,因此世界各國常采用未計量水(Un-accounted for water ),即供水總量與售水總量的差額代替漏損水量,通過未計量水率來間接表征供水漏損狀況。即:

              未計量水率 =(供水總量-售水總量)/供水總量

  未計量水主要包括漏損水,水表計量誤差,不合法接管用水等項。香港、科倫坡(斯里蘭卡)和泗水(印度尼西亞)等城市的未計量水的組成見表1[3]

表1:未計量水組成統計表

 

漏損水

水表計量誤差

不合法接管用水

其他

香港

73.1%

13.8%

7.7%

5.4%

科倫坡(斯里蘭卡)

63.0%

10.9%

21.7%

4.4%

泗水(印度尼西亞)

66.7%

15.4%

12.8%

5.1%

  根據1997年“年報”669個城市資料的統計,城市供水總量為269.28億立方米,生產用水為95.72億立方米,生活用水為136.19億立方米,則計算的未計量水量為37.37億立方米,未計量水率為13.9%。
  根據1996年“年鑒”499個有漏損統計資料的城市統計,中國城市供水漏損率為:9.79%。年漏損水量為23.6327億立方米,相當于6.5座日供水100萬立方米特大型水廠的年供水總量。以其相應售水成本計算,損失12.07億元。統計資料還表明,漏損率小于8%的城市僅為195個,占統計城市數的39%;漏損率大于10%的城市有209個,占統計城市數的42%;漏損率大于20%的城市有119個,占統計城市數的24%;漏損率大于30%的城市20個,占4%。詳見圖1。

  

  另外,對不同城市供水規模與漏損率關系進行了分析,詳見圖2。圖2說明,我國供水漏損率隨著城市規模和供水能力的擴大,漏損率有所漏低,但日供水規模大于100萬立方米的城市平均漏損率高于日供水50萬立方米左右的城市。同時,對漏損率與城市供水管網長度關系進行了分析,詳見圖3。圖3表明了與圖2相似的關系,即漏損率有隨著供水管網長度增加而下降的趨勢。
  管網漏損量與系統供水總量和管網長度相關。具有相同供水量系統,管網越長,達到相同漏損率所需的投入也越大。國外城市與我國城市負擔每萬立方米供水的管道長度比較見表2和表3。
  1995年國際供水協會年會統計資料介紹18個國家和地區(25個代表城市)的未計量水率和漏損率統計值見表2[4]。亞洲一些城市漏損率和未計量水率統計數字見表3[3]
  表2中18個國家和地區城市未計量水率平均為16.9%,漏損率平均值為11.8%。與表3數字比較說明,亞洲國家供水漏損高于表2中世界其它國家平均值的一倍左右。表2和表3數字還表明,目前國外漏損控制較好的國家,未計量水率僅為7.0%~8.0%,漏損率為4.9%~5.6%。

表2: 有關國家城市供水未計量立率和漏損率統計表

國家或地區名

香港

臺灣

英國

葡萄牙

立陶宛

馬來西亞

瑞典

捷克

芬蘭

新西蘭

意大利

西班牙

法國

斯洛伐克

荷蘭

德國

瑞士

新加坡

未計量水率(%)

29.0

27.0

25.8

21.8

21.6

21.0

20.8

20.0

17.2

15.2

15.0

13.7

13.5

12.2

9.0

7.0

7.0

7.0

漏損率※%)

20.3

18.9

18.6

15.3

15.1

14.7

14.6

14.0

120

10.6

10.5

9.6

9.5

8.5

6.3

4.9

4.9

4.9

      ※:漏損率按未計量水率的70%計算。

表3:亞洲11城市未計量水和漏損水占總供水比重統計表

城 市

大馬尼

拉市

雅加達

科倫坡

漢城

胡志明市

潔隆坡

曼谷

香港

東京

澳門

新加坡

平均值

未計量水率(%)

58

57

46

42

41

37

31

26

14

12

8

33.8

漏損率(%)

40.6

39.9

32.2

29.4

28.7

25.9

21.7

18.2

9.8

8.4

5.6

23.7

統計年份

1990

1991

1994

1991

1991

1990

1991

1992

1991

1993

1991

 

        ※:漏損率以未計量水率70%計算

三、城市供水管長比漏損量

  城市供水管網漏損量與系統供水總量和管網長度相關。具有相同供水量系統,管網越長,達到相同漏損率所需的投入也越大。我國城市與國外城市負擔每萬立方米供水的管道長度比(供水管網比長)較見表4和表5。

表4: 中國不同供水規模城市每年萬立方米供水管道長統計表

城市自來水公司類別※[5]

四類水司

三類水司

二類水司

一類水司

日供水量(M3x104/D)

小于5

5至10

10至20

20至50

50至100

大于100

城市個數(個)

308

74

38

51

21

7

平均管網長度(Km)

66.5

126.7

246.6

407.7

849.6

2813.2

供水管網比長(KM/M3x104.D)

31.7

17.9

17.6

13.0

11.4

12.0

中國城市平均供水管網比長值(Km/M3x104.D)

14.9

          ※:按“城市供水行業2000年技術進步發展規劃”分類。

表5: 國外城市每萬立方米供水管長統計表

城市或國家

日供水量

(M3x104/D)

管道總長(Km)

供水管網比長(KM/M3x104.D)

新加坡[6]

128.5

4564

35.5

蘇黎世[7](瑞士)

18.6

1531

82.2

大板[8](日本)

151.1

2700

17.9

布達佩斯[9]

93.7

4559

48.7

馬來西亞[10]

390.7

49500

126.7

  表4和表5表明,由于中國城市人口密度較大,用水相對較為集中,單位管長負擔的供水量往往為國外的幾倍,也即負擔每萬立方米供水的管長僅為國外的幾分之一。這雖然對我國的管網漏損控制比較有利,但在分析比較國內外供水漏損控制時必須注意這一差異。
  一般采用管長比漏損量表示管網長度與漏損量的關系,也同時作為衡量供水漏損水平的指標,即:

             管長比漏損量 = 漏損水量/管道總長

  根據1997年“年報”669個城市統計,中國城市供水管網長為155072 km,其平均管長比未計量水量漏損量為:2.75m3/(km.Hr);平均管長比漏損量為:1.93m3/(km.Hr)。
  根據1996年“年鑒”499個個城市統計,平均管長比漏損量為2.98 m3/(km.Hr)。不同管長比漏損量的城市所占比例詳見圖5。

  

  中國不同供水規模城市、不同漏損率范圍與其管長比漏損量關系分別見圖6和圖7。圖6表明,管長比漏損量有隨著城市供水規模增加而增加的趨勢。圖7表明了管長比漏損量隨漏損量增加的變化勢。
  國際供水協會對世界各國25個城市比管長漏損量平均統計結果見圖8[4]

   


  表6列出了丹麥12個城鎮管長比漏水量數字[11]表。6數字表明,丹麥12個城市管長比漏損量均控制在0.09~0.39 m3/(km.Hr)這一較低范圍內,其平均值為0.25m3/(km.Hr)。

表6: 丹麥城鎮供水管長比漏損量統計表

供水系統

(城市)

年用水總量(km3 )

管網長度( Km)

漏損(%)

管長比漏損量(m3/(km.Hr))

Dragor Horsens Gentofte

1,0093,8806,274

115 310 439

12 8 7

0.17 0.12 0.15

Hjorring Holbaek kobenharn

2,3882,44850,086

174 344 3,300

7 14 7

0.09 0.24 0.37

Nakskov Odense Randers

1,73015,8854,924

314 953 643

18 6 13

0.35 0.14 0.39

Vejle Aalborg Arhus

4,65610,49924,530

834 901 3,410

18 9 14

0.34 0.24 0.35

  中國不同統計資料表明,平均管長比未計量水量漏損量為:2.75m3/(km.Hr);平均管長比漏損量分別為:1.93 m3/(km.Hr)和2.98m3/(km.Hr)。這些數字均為國外1.3m3/(km.Hr)平均值的150%-230%;為西歐一些國家0.53m3/(km.Hr)的平均值的4-6倍。

四. 供水檢漏實踐結果比較

  1996年-1997年,某公司與廣東、山東、福建、湖北、河南和江蘇等省23個城市合作,采用先進儀器設備,運用綜合檢漏方法,對2897.5公里城市供水管線查漏,共查出暗漏點802個,暗漏量4649.08m3/Hr[12],計算平均比管長漏損量為2.72m3/(km.Hr)。詳見表7。這一檢漏結果與“年報”和“年鑒”分別統計計算結果基本上是一致的。

表7供水檢漏實踐結果統計表

序號

檢漏城市自來水公司

檢漏管線長(Km)

檢出暗漏點(個)

漏損量(m3/Hr)

檢漏時間

管長比漏損量(m3/(km.Hr))

1

順德市自來水公司

280

104

211.6

1996

0.76

2

廈門市自來水公司

537.6

120

660.3

1996

1.23

3

深圳龍崗自來水公司

120

28

110

1996

0.92

4

南京市自來水公司

50

18

45

1996

0.90

5

青島市自來水公司

45

4

71.68

1996

1.59

6

淄博市自來水公司

150

16

89

1996

0.59

7

武漢節水辦

175

40

237

1996~97

1.35

8

長治市自來水公司

212

26

345.5

1996~97

1.63

9

深圳市自來水公司

120

77

463

1996~97

3.86

10

煙臺市自來水公司

35

4

29

1996

0.83

11

龍口市自來水公司

58.9

8

30

1997

0.52

12

三水市自來水公司

200

77

463

1997

2.32

13

石獅市自來水公司

75

40

262.8

1996~97

3.50

14

泉州市自來水公司

200

80

315

1997

1.58

15

福州市自來水公司

160

34

521.5

1997

3.26

16

淮化市自來水公司

50

4

121

1997

2.42

17

高明市自來水公司

120

32

218

1997

1.82

18

肇慶市自來水公司

100

22

51.3

1997

0.51

19

武進市自來水公司

50

16

73.2

1997

1.47

20

中山市自來水公司

5

18

140

1997

28.0

21

諸暨市自來水公司

64

15

130

1997

2.03

22

鄭州市自來水公司

60

6

31.7

1997

0.53

23

金壇市自來水公司

30

13

29.5

1997

0.98

總計

 

2897.5

802

4649.08

 

平均:2.72

五. 漏損率發展變化的比較

  根據1985~1995年“年鑒”[2]和1986-1997年“年報”[1]統計資料分析我國城市供水漏損率和管長比漏損量發展變化情況,其結 果見圖9和圖10。圖9和圖10都表明,近十年來,中國國城市供水漏損率長期在7至10%左右變動,近入90年代漏損率、管長比漏損量和未計量水率都出現明顯地逐年增加的趨勢。
  近30年來日本供水在漏損控制方面進行了卓有成效的工作。日本全國供水未計量水率由1965年的30.8%降至1991年的14.1%,漏損率相應由21.6%降為9.9%(漏損率按未計量水率70%計算)。詳見圖11[13]

 

  瑞典在降低供水漏損率方面進行了“降低系統漏損計劃”,取得了漏損率持續降低的結果。圖8 列出了瑞典哥德堡市80年代以后比管長比漏損量的變化情況[14]

  

  對北京等十大城市1985年—1995年供水漏損率和管長比漏損量進行了統計分析,其結果見圖10和圖11。從圖上可見,除上海,重慶,西安和成都4個城市外,北京等其余6個城市,十年來其兩項漏損指標均有所上升,上升幅度較大的是武漢、哈爾濱、廣州和沈陽;北京和南京也有明顯上升。上海、重慶和西安兩項指標均有所降低。同時還表明,北京、上海、重慶等十大城市漏損率均小于8%,而沈陽、哈爾濱、南京、武漢和廣州均大于8%;十大城市管長比漏損量均高于國外1.3 m3/(km.Hr)這一平均值。南京、廣州的管長比漏損量為西歐國家的10倍;上海、哈爾濱、沈陽、成都和武漢也為其6倍左右;管長比漏損量最低的北京、西安和重慶市,其管長比漏損量也為西歐國家的3倍以上。

六. 結語

  1.中國城市供水要進一步改革供水企業管理體制,引入競爭機制,加強有關漏損的統計和計量管理工作。不斷提高供水計量裝置質量,堅持定期校核水表計量精度和更新水表制度,嚴格計量統計管理。
  2.中國現有供水漏損統計工作應明確區分漏損水與未計量用水。
  3.中國現有供水漏損統計資料表明,城市漏損率與國外(18國家和地區25個城市)平均值較接近,低于亞州某些發展中國家,但高于日本、新加坡、瑞士、法國等西歐國家。但漏損率這一指標并未反映我國城市用水集中,擔負相同供水量所需管網僅為國外管長的1/4的實際情況。
  4.中國應進一步推廣應用管長比漏損量這一指標。供水管長比漏損量統計資料分析表明,管長比漏損量為國外1.3m3/(km.Hr)平均值的150%-230%;為西歐一些國家0.53m3/((km.Hr))平均值的4-6倍。
  5.中國漏損率和比管長漏損率,特別是進入九十年代以后有逐年增加的趨勢。必須研究采取相應綜合措施,盡快改變這一狀況。

參考資料

  [1] 建設部計劃財務司,1986~1997年“城市建設統計年報”
  [2] 城市供水統計年鑒,1985~1996,中國城鎮供水協會。
  [3] Dr.Robert M Bradley, Appropriate Control Strategies in Asia, Proceedings of IWSA—ASPAC Specialized Conference on Safety of Water Supply in Transmission and Distribution System,1995, P277—286.
  [4] F. Geering and etc. Planning and design for continuity and reliability in distribution Systems, International Report, Proceedings of 20th International water Supply Congress, IWSA, 1995, P.IR 2-1~2-8.
  [5] 汪光燾等,城市供水2000年技術進步發展規劃,中國建筑工業出版社,1993.7。
  [6] Annual Report 1995, Publie Vtilities Board , Singapore.
  [7] Zurich Water Supply, Annual Report 1993,
  [8] [4]Water Supply System in Osaka, Osaka Municipal Water Works Bureau.
  [9] Budapest Water works 1992, Budapest Municipality.
  [10] Water Supply in Malaysia General Information, Water Supply Branch, Public Works Deparfment,1992.
  [11] Friis and F.Baekkegard, Recent Techniques in leak Detection, Proceedings of 18th International Water Supply Congress, IWSA, 1989, P.IR2-21.
  [12] 中國大陸第一家漏水調查專業公司,金迪漏水調查有限公司,1997。
  [13] Water Japan, Japan’s Water Works Yearbook, 水產業新聞社,1993/94。
  [14] S.E.Kristensson and O.Ljunggren, Planning and design for continuity and reliability in distribution Systems, National Report, Swiden Proceedings of 20th International water Supply Congress, IWSA, 1995, P.IR 2-36~2-38.


  作者通訊處:100029北京朝陽區惠新南里2號院 建設部城市建設研究院
  電  話:(010)64921199-2456或2867
  Fax: 010-64944054
  E-mail: sxt@public.bta.net.cn

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