——訪中國城鎮供水協會科技委主任宋仁元

　　我國是一個水資源貧乏的國家，人均水資源僅為世界平均的1/4。由于地區和時間上分布不平衡，北方大部份地區人均水資源更低；由于多數地面水源受到不同程度的污染，飲用水源越來越短缺。
　　城市供水需以符合衛生要求的水資源為原料，經取水、輸水、凈化及配水等供水設施并消耗一定數量的動力和藥劑，精心加工，才能達到城市供水標準。城市供水設備的投資一般為1000-3000元/m³/d。1999年全國城市供水，平均成本約為0.9元/m³。過高的漏損率即浪費優質水資源和供排水設施的投資，增加供水成本；在供水不足的城市更加劇供求矛盾。
　　目前，各城市正在抓緊進行戶表改造工作，有些城市甚至把供水管網漏損控制作為水價調整的重要因素加以考慮。
　　《城市供水管網漏損控制及評定標準》編制工作已經完成，待進一步完善后頒布施行。
　　漏損控制，茲事體大。本刊特采訪了《城市供水管網漏損控制及評定標準》編制小組負責人之一、中國城鎮供水協會科技委主任宋仁元先生。

　　中國水業：您主持編制了《城市供水管網漏損控制及評定標準》，對我國城市供水管網信息一定有比較多的了解，請您簡要談談這方面的基本情況。
　　宋仁元：好的。我國城市配水管網的特點是：發展很快，管齡較短，技術性能有些缺陷。解放以后，我國供水事業發展很快，特別是1985年以后處于“大發展、大提高”的階段。為適應城市經濟社會和人民生活發展的需要，供水能力和配水管網長度均有很大發展。
　　在正常情況下，管道壽命應該是比較長的。1995年國際自來水協會年會的總報告稱：“100年前敷設的生鐵管內壁腐蝕了，但總的情況良好；加強防護的球墨鑄鐵管可用100年；鋼管如防護良好，可用80—90年；塑料管如使用條件良好，可用40-80年。”
　　國際上一般認為，如管道材質、防護和施工正常，金屬及混凝土管道的壽命為100年左右；而塑類管道為50年左右，因為它是按50年后塑料老化強度設計的。歐洲主要國家管道的平均年齡一般為30-50年。
　　2000年我國城市供水配水管總長為35095km。我國配水管網63%的管道是1985-2000年間敷設的，現有管道的平均管齡僅十多年，和發達國家相比，管道相對年輕。

　　中國水業：1985年前敷設的管道是怎樣的呢？
　　宋仁元：1949年以前，75mm及以上的管道主要為直澆或離心澆鑄的灰鑄鐵管，大口徑管道則用鋼管。接口基本上為鐘栓式接口，內填青鉛。到五十年代末，管道材質基本未變，而接口填料改用石棉水泥。
　　六、七十年代和八十年代中，由于多種原因，在這個時期使用了一批技術性能較差些的管材，主要是連續澆鑄的灰鑄鐵管、自應力鋼筋混凝土管、石棉水泥管和一部分制造質量差的其它管材。這個時期敷設的金屬管道的接口，多數使用比石棉水泥剛性更強的膨脹水泥；同時在部分管道施工中對基礎、復土、防護、借轉等方面注意不夠；因此出現了一批技術性能不夠好的管道。主要表現為，爆管和漏水頻率較高，增加了斷水機率、漏損率和養護工作量；金屬管道管壁腐蝕較嚴重，尤其內壁，影響管道壽命和供水水質。
　　八十年代中以后，我國球墨鑄鐵管廠和硬質聚氯乙烯和聚乙烯管誕生。總結過去的經驗，中口徑管道以選用球墨鑄鐵管為主；小口徑管道以塑料和球墨鑄鐵管為主，部分采用灰鑄鐵管；大口徑管道分別從鋼管、球墨鑄鐵管、預應力混凝土管和薄壁鋼筒預應力混凝土管中因地制宜選用。除鋼管外，基本上均用橡膠圈填料的柔性接口。管道內均涂襯水泥砂漿或環氧樹脂。通過這些措施，管道技術性能明顯改進。

　　中國水業：請以一個城市為例做些說明。
　　宋仁元：1986年，上海市自來水公司對爆管的原因做了調查和研究。結果表明，六十到八十年代連續澆鑄的鑄鐵管由于冷卻過快，標準管壁又偏薄，降低了管道的安全可靠性；接口填料過硬、剛性太強，使管道類似很長的連續梁，當管道經受不均勻沉降時容易發生爆裂；而小口徑管道在水溫降低水管收縮時發生環向斷裂。施工時對基礎和復土處理不善，以及附近管道施工等因素引起的基礎不均勻沉降，是爆管的外因。
　　當時調查，各時期敷設的管道的爆管機率如附表：

表 爆管頻率和管道敷設年份間的關系 口徑（mm） 1949年前 1950～1959年 1960～1969年 1970～1979年 1980年以后 平均爆管頻率（次/a/km） 0.0721 0.1299 0.2110 0.1836 0.1353

　　從該表可見各時期敷設管道的技術性能。

　　中國水業：與國際上的情況相比，我國城市供水管網漏損處于什么樣的程度呢？
　　宋仁元： 國際上衡量管網漏損水平主要有三個指標：
　　⑴ 未計量水率［（年供水量-年售水量）/年供水量］；
　　⑵ 漏損率［年漏水量/年供水量］；
　　⑶ 單位管長漏水量[漏水量/配水管長/時]。
　　這三個指標，前兩個沒有考慮管網漏損的因素，主要適用于本企業的前后對比，而后者較適合于企業間橫向對比。
　　1999年我國城市供水企業平均漏損率為15.14%，單位管長漏水量為3.41m³/km/h。
　　從漏損率而言，我國處于國際上一般水平；但從單位管長漏水量看，我國管網漏耗比較嚴重。
　　為什么漏損率與單位管長漏水量兩個指標的計算結果會有那么大的差異呢？這主要是因為，與發達國家相比，我國城市人口密度較高，工業用水比重較大，故單位供水量的管道長度較短，同樣漏水量單位管長的漏耗量較大。

　　中國水業：國外供水企業，尤其是發達國家的供水企業均把漏損控制作為企業經營管理的重要內容之一。是不是漏損率越低越好呢？
　　宋仁元：不是這樣的。國外供水企業除了精心研究漏損控制方法，開發新的檢漏儀器以有效降低漏損外，在漏損率或單位管長漏水量降到一定程度時，還要研究漏損控制的優化問題。
　　漏損率或單位管長漏水量不是越低越好。降低漏損需要設備、人工、維修等投入，也有降低漏損后的一系列效益。當漏損高時，同樣的設備和人工費用可取得較大的降低漏損的效益；當漏損降低到一定程度，投入和效益可能得不償失。因此，漏損率或單位管道漏水量應該控制在一定的合理指標。關于檢漏周期的長短，同樣也有優化問題。當然，各城市供水系統的合理指標和合理周期會有所不同。
　　如大阪，由于二次大戰轟炸，1945年漏損率曾高達70%，1952年恢復到30.5%。以后加強檢漏工作和管網改造，1975年降到15.5%，1990年降到6.6%。隨著漏損率降低，檢漏周期也逐步延長。經過技術經濟計算，發現1988年后漏損控制的投入已大于收益，以后主動減少檢漏工作。

　　中國水業：請介紹一下漏損控制的主要方法。
　　宋仁元：漏損控制主要有被動檢漏法、主動檢漏法和壓力控制法。
　　被動檢漏法是待地下漏水冒出地面后發現漏水的方法。
　　^{主動檢漏法則是采用各種檢漏方法及相應儀器，主動檢查地下管道漏水的方法。它主要包括：}音聽法 即采用音聽儀器尋找漏水聲，并確定漏水地點的方法。
　　區域檢漏法 在一定條件下測定小區內最低流量，以判斷小區管網漏水量，并通過關閉區內閥門以確定漏水管段的方法。
　　區域裝表法 在檢測區的進（出）水管上裝置流量計，用進水總量和用水總量差，判斷區內管網漏水的方法。
　　區域裝表兼區域檢漏法 同時具有區域裝表法及區域檢漏法裝置來檢測漏水的方法。當進水總量與用水總量差較大時，用區域檢漏法檢漏。
　　壓力控制法 當管網壓力超過服務壓力過高時，用裝置調壓閥等方法，適當降低壓力的方法。
　　區域裝表法、區域檢漏法及區域裝表兼區域檢漏法只能確定檢漏區內有否一定量的漏水或確定漏水點在某個區段，不能確定漏水點具體位置。在國外，確定漏水點位置的主要儀器為電子放大音聽儀，聽棒仍在使用。在較小口徑金屬管道，200m左右距離有可接觸管道或附屬設備的場合，特別管道埋設深的，相關儀可取得較好效果。
　　各國政府也在督促供水企業加強漏損控制，如日本厚生省要求有效水率（相當于漏損率）達到10%，到1997年全國平均己降到9.1%，1999年東京己為7.6%。
　　英國等國家的供水企業基本上實行私有化，各水務公司出于本身利益、用戶及政府多方面需要，加強了漏損控制，取得較好效果。

　　中國水業：供水企業的漏損控制要進行多方面工作，您曾經把它概括為三句話：“管理是基礎，檢漏是關鍵，管網改造是長遠性基本措施。”請您具體解釋一下。
　　宋仁元：“管理是基礎”包含以下內容：
　　——出廠水管及用戶均需按裝符合標準或規范規定的計量儀表，并按要求進行在線檢定或換表。供水能力10萬m³/d以上的水廠出廠計量采用一級表。除消防和沖洗管道用水外，各種用水均安裝水表。為提高放小流時的靈敏度，爭取用B級表。這是正確計量的基礎。
　　——要完整全面地掌握管網現狀資料，建立管網圖檔，并逐步發展為管網信息系統。內容除管網資料外，還要包括漏水記錄。供水能力20萬m³/d以上的供水系統還要包括夏季高峰測壓資料，主要干管測流和測阻力系數資料。這是正確進行養護和管網改造的基礎。
　　——除消防部門和水司的有關人員外，不得開啟消火栓用水。這是保證消防安全和降低漏損的需要。
　　——按規定時間正確抄錄用戶水表，特別是非居民用水水表。采取嚴密措施，及時發現和防止漏抄和少抄用量的現象。
　　——采取嚴密措施，及時發現和防止私接水及無表用水。
　　做好后三點，多數供水企業的漏損率會有不同程度的降低，有的甚至有較大幅度降低。

　　中國水業：降低漏損的關鍵是及時發現和修復漏水點，特別是及時發現不冒出地面的暗漏。這方面主要應做好哪些工作呢？
　　宋仁元：及時發現漏水的關鍵是強化檢漏工作。檢漏可以根據各自條件和效益-投入分析，確定自建隊伍進行或委托專業隊伍進行。衡量檢漏實效和水平的主要指標是，區域內修漏總次數中暗漏所占的比例。正常情況下暗漏會占到70%以上。
　　根據我國情況，配水管網的檢漏基本上宜用音聽法，條件適合的輔以相關檢漏法；條件符合區域檢漏法或區域裝表法的，可相應采用這類方法；埋在泥土路面下，附近無河流或下水道的輸水管，可以被動檢漏法為主，輔以音聽法；服務壓力超過過多的地區，可用壓力控制法。

　　中國水業：國外的經驗是采用區域檢漏法為主，為什么我們宜以音聽法為主呢？
　　宋仁元：這是因為：⑴ 大量實踐證明，用音聽法為主可經濟有效地降低漏損。
　　如甲檢漏單位為23個供水企業2897.5km管道檢漏，檢出暗漏802個，降低漏水量估計為4649.5m³/h，折合單位管長漏水量為1.6 m³/km/h。
　　乙檢漏單位為22個供水企業3340km管道檢漏，檢出暗漏711個，降低漏水量估計為3508.6m³/h，折合單位管長漏水量為1.07 m³/km/h。
　　又如天津水司成立檢漏公司后，當年用音聽法檢出暗漏250個，降低漏水量估計為1610 m³/h。如按全年計算，相當于降低漏損4%，折合單位管長漏水量0.98 m³/km/h。上述漏水量的估算是修漏前用容器測得的水量，因挖土后測量計算有些偏大，但可看出經過一次音聽法檢漏，檢漏區的漏損會有明顯降低。
　　⑵ 區域檢漏法需要在深夜用水很少時進行，需關閉該區與外界所有管道閥門，僅留50mm管道進水，測其最低流量。然后根據需要關閉區內相應閥門以確定漏水在那個管段。這就需要所有閥門必須能關閉嚴密。目前很多城市的配水系統的閥門不能達到這樣要求。
　　⑶ 上海市自來水公司于1988年5月到1990年4月，對城廂小區及陜南小區進行4種檢漏方法平行對比試驗。在2年5個月內，每月檢漏一次，用被動檢漏法發現漏水21處;音聽法又發現漏水50處，區域檢漏法又發現10處，區裝裝表法發現漏水3處。其中音聽法效益投入比最高。
　　合理的檢漏周期應是漏水損失和檢漏投入為最低時的周期。在尚未研究明確以前，可按國內外一般經驗。用音聽法宜每半年到利兩年檢查一次；用區域檢漏法宜一年半到兩年半檢查一次；對埋在泥土下的管道，用被動檢漏法的，宜半個月到三個月檢查一次。當漏損率高于15%，或對漏水較頻繁的管道，宜用上述周期的下限。
　　發現漏水即應該組織修復。
　　漏損率低于6%～8%或單位管長漏水量小于0.6～0.8m3/km/h的供水企業要注意積累數據，研究合理的漏損控制指標和檢漏周期。
　　一次有效的檢漏，即可較明顯地降低檢漏區的漏損量。降低漏損的關鍵在于扎實有效的行動。

　　中國水業：管網改造是長遠性基本措施，您認為管網更新頻率應控制在多少適宜呢？
　　宋仁元：管網改造涉及到大量投資，因此要注意投資效益和優化。
　　第20屆國際自來水協會報告《配水管網供水持續性和可靠性的規劃和設計》建議，配水管網的合理更新率為1.5%。報告顯示，配水管網更新率僅瑞士的蘇黎世和意大利的波倫亞為1.5%，新西蘭的Manukau和西班牙的巴塞羅那為0.9%，葡萄牙、臺北和立陶宛的Vilnius為0.6%，德國的Nurnberg、馬來西亞的檳城、捷克、瑞典、新加坡為0.4%～0.5%,法國的巴黎和香港為0.2%，芬蘭及斯洛伐克為0.1%。平均為0.6%。
　　按理，我國城市供水管道到達正常更新年份的為數很少，更新率可以很低。考慮到前面分析的，我國城市供水配水管網有部分管道技術性能不好，需要適當加快更新步伐，建議75mm及以上的管道年更新率>1%。13～50mm的支管，多數為涂鋅白鐵管，當前漏水和對水質影響均相對嚴重，建議年更新率>2%。

　　中國水業：為了合理進行管網改造，供水企業要收集并積累資料，制訂管網改造計劃。這項工作主要應該考慮哪些方面的因素呢？
　　宋仁元：管網改造計劃要考慮以下幾個方面：
　　⑴ 要結合城市發展規劃，考慮10年或10年以上的發展需要來確定；
　　⑵ 要結合提高供水安全可靠性；
　　⑶ 要結合改善管網水質；
　　⑷ 要結合改善管網不合理環節，使管網逐步優化；
　　⑸ 要結合降低漏損，并將漏水較頻繁或造成影響較嚴重的管道，作為當前改造的重點。
　　⑹ 要注意效益和投入分析。如因改善管網水質而改造的，要測管道內壁銹蝕情況或經過該管道后的水質變化；如因漏水較多需要改造的也要收集該管段漏水頻率，漏水及次生損失。根據效益-投入分析，效益比大的先進行改造。
　　⑺ 管網改造要因地制宜選用拆舊換新、刮管涂襯、管內襯軟管、管內套管道等多種方式。
　　新一輪管網改造高潮己經來臨，總結過去的經驗教訓，要非常注意管道材質和接口型式的選擇，嚴格防腐和施工要求。
　　要在安全可靠性高、維修量少、管道壽命長、內壁阻力系數低的基礎上，選用價格相對低的管道材質。除特殊情況外，接口應采用橡膠圈密封的柔性接口。用于配水管網的金屬管內壁必須涂水泥砂漿或樹脂，水泥砂漿的厚度及光滑度要達到標準規定的要求。在正常情況下，金屬管道的外防腐性能是決定壽命的主要因素，尤其是鋼管和球墨鑄鐵管。要嚴格注意防腐質量。管道施工在基礎處理、復土要求、埋深及借轉等方面要嚴格按施工規范要求進行，還要注意在運輸、吊舉等過程中防止損壞管道以及做好防腐工作。