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标准解读丨日本《水道维持管理指针》——漏水防止

日本水道维持管理指针——漏水防止


引用原文

日本厚生労働省,日本水道協会.水道維持管理指針[S]. 2006.

01

漏水防止计划

1)设定目标

为了有效地防止配水管等的漏水,根据配水量分析、水压、漏水量的掌握等基础调查,制定漏水防止计划并实施。

目标漏水防止量和年度计划,考虑各自来水事业体的水源量和用水量的实际情况和经济性,根据自来水事业的状况,设定尽可能高的目标。

2)漏水防止对策的体系

漏水防止对策大致可分为基础对策、对症疗法对策、预防对策。漏水防止对策的具体对策见表1。

表1 漏水防止对策的具体的施策

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02

基础的对策

1)配水量分析

配水量分析是根据内容对配水量的使用情况进行分类的。分析结果是管理上的重要指标,也是制定防止漏水计划所必需的。配水量分析的各水量项目如表2所示。

表2 配水量分析表

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为了准确计量每个水量,请注意以下几点:

①测量配水量的流量计,安装适合实际流量的机型。

②在公园等公共用水没有安装自来水表的情况下,要设置自来水表。另外,对于灭火用水,要通过消防车的自来水表进行计量,对于没有安装自来水表的,要设置计算基准来掌握。

③与工程相关的管道清洗、排水等事业用水,应设置流量计或设定计算基准来掌握。

④水表的始动流量(不感水量)会受实际通过水量影响,因此应使用与实际通过水量相匹配的水表。

2)了解漏水量

地面可见的漏水量,可通过目视观察,或在维修前将漏水汇集至一处,使用计量装置进行测量。地下漏水量的测算方法如下。

(1)直接测定法

测量漏水量的分区周围的制水阀全部关闭,确认没有从其他分区流出来的水。然后,从一个地方送水,关闭分区内的所有止水龙头和给水龙头。用安装在送水处的移动式仪表测量流量,将该量作为漏水量的方法。这种方法有以下两种。

a)循环方式

以全供水区域作为测量对象实施的方式,依次测量分割后的各分区,并将其结果汇总为全漏水量,是精度最高的方法。

b)抽取方式

从全部供水区域中抽取模块化区划进行测量,根据该结果推算出全部供水区域的漏水量的方法。在这种情况下,如果不选择适当的区划,则误差会变大。模块化区划的管道延伸需要测量配水管道总延伸的3~5%左右。

(2)间接测定法

间接测量法是通过夜间最小流量测量法实施的。夜间最小流量测量法是指着眼于深夜在分区内发生不使用水的时间(空闲时间)的漏水量的测量方法,在不关闭各户的止水龙头、给水龙头的情况下进行测量。但是,在受水箱流入或夜间连续使用的情况下,预先掌握并扣除该量或限制使用。测量时使用自记录流量计,将该最小流量视为漏水量的方法。该方法以供水户数量约为500户(配水管延长2.5公里至3.0公里程度)为限度进行分区设定。测量方法有循环方式和提取方式。最小流量测量方法的概略图如图1所示。

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图1 最小流量测定法概略图

(3)基于配水量分析的估计方法

该方法是求出配水量和有效水量等之间的差并进行推算的方法,从配水量测定用流量计的累计值中减去有效水量、调整减少水量等来推算漏水量。

如果能够准确地掌握配水量分析中使用的各水量,则是有效的方法。

(4)漏水恢复

漏水是由于管道本身的老化,再加上地震、地面沉降、腐蚀、交通负荷、近距离工程等的影响,在修理后,会产生新的漏水现象。这种现象被称为漏水复原现象。为了估计复原量,选择有代表性的地块,每1-2年进行一次跟踪调查。

3)漏水分析

漏水分析是对漏水的实际情况进行分类和把握,对制定漏水预防计划至关重要。漏水分析需要准确的管体信息和管道周边环境信息,因此需要收集和整理这些信息。此外,在漏水修复时,按照以下分类进行记录,并进行统计处理和分析。

①按形态分:地上漏水、地下漏水

②按设施分:送水管、配水本管、配水支管、给水管、配水池等

③按原因分:自然漏水、损伤事故导致的漏水

④按地域分类:地质(腐蚀性土壤、软弱地基、填埋地及其他)、交通量、道路类型(国道、都道府县道、区市町村道、农道、私道等)、铺装类型(铺装厚度、砂石路等)

03

对症疗法的对策

1)机动作业

机动作业是早期发现地面漏水和准确地探测和修理漏水部位的作业。

地面漏水较易发现,但仍需对桥梁附设管道、阀门井等不显眼位置开展巡查,并对其他企业的施工现场进行旁站监护。

在确定漏水部位时,由于道路铺装的高级化和聚四氟乙烯蓄水池覆盖等原因,地面漏水部位和实际漏水部位可能会有所不同。

2)循环作业

有计划的循环作业是将调查区域划分为工作效率适当的区域,在一定周期内有计划地发现和修复地下漏水。作业方式有测量地块漏水量的计量作业方式和不伴随测量的简易作业方式。

延长作业周期可以减少费用,但由于恢复现象,其间的漏水量会增加。相反,缩短作业周期可以增加费用,但漏水量会减少。因此,作业费用和漏水损失费用之和最小的经济作业周期是好的,但作业周期应根据业务实体的实际情况确定。

简易作业方式是以有无地下漏水为主要手段,通过听力调查进行探测和修理的方式,但也要注意调查向下水道、排水沟、水道等的流出水。

3)地下漏水处的探测

地下漏水处的探测应按以下步骤进行。

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图3 地下漏水处的探测步骤

使用听音棒、电子式漏水探测器等进行听音调查时,需要熟知漏水声的特性。

漏水声因管材、漏水孔、水压等不同而不同,传播路径和传播距离也不同。漏水声的传播性如表3所示。

表3 漏水声的传播特性

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此外,由于存在漏水声的伪音,因此在使用听音杆或漏水探测器进行调查时需要注意。漏水声的伪音如表4所示。

表4 漏水声的伪音

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4)漏水判定法

判断流出的水是否为自来水的方法有以下几种。

(1)使用余氯的方法

自来水中总是含有氯,通过氯和DPD(双乙酰·帕拉芬·双胺)反应变成粉色来判别。但是,在供水区域的末端或漏水途中,氯被消耗,也有不反应的情况,请注意。

(2)基于pH值的方法

由于水具有各自的pH值,因此需要调查和比较pH值。

(3)基于电导率的方法

由于含有杂质的水的电导率较高,与自来水不同,因此需要测量流出水的电导率,并对自来水、地下水、污水等进行比较判别。

(4)根据水温的方法

自来水、地下水、污水等的水温不同时,测量水温并进行比较判别。

(5)使用三元组的方法

由于自来水中总是含有三氯甲烷,因此用于判别自来水。

表5显示了水的pH值和电导率。

表5 水类型的pH值和电导率(参考)

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5)调查结果的整理

计划性循环作业完成后,需记录并保存漏水量、防漏量、修理次数、配水管敷设年份、按管材/口径分类的长度、消火栓数量等数据。

另外,在修复漏水时,为了能够开展漏水原因分析,需对漏水维修相关信息进行记录并保存(参照3)漏水分析)。

6)漏水调查机器

(1)水道管探知器

金属管探测器是利用电磁感应原理,测量管道埋设位置和深度的仪器。有间接感应法和直接感应法,在熟悉其特点后再使用。

非金属管探测器通过管道上的消防栓等将声波流入管道内的水中,在地面上捕捉声音并确定位置,但无法判断深度。

(2)漏水探知器

a)音听棒(使用用途:漏水的有无)

音听棒是安装了振膜的金属棒。将金属棒的前端与电表、止水阀、制水阀、消防栓等接触,将耳朵压在振膜上,聆听传入管中的声音,但检测漏水位置很困难。也有将声音放大数十倍的电子式音听棒。

b)电子检漏仪(用途:检测有无漏水、查找漏水位置)

电子检漏仪是将漏水声探测器放置在地面,放大从地下传来的漏水声;在漏水点正上方附近能听到最大的声响,由此可确定漏水位置。

c)相关式漏水检测仪(用途:检测有无漏水、探测漏水位置)

该设备会在夹着漏水点的管段上两处位置(消火栓、控制阀等处)放置传感器,通过相关器计算漏水声波到达各个传感器的传播时间差,再结合两传感器间距与漏水声在管道内的传播速度,计算出漏水点位置。

通过将管型、口径的管路数据输入相关器,可以检测出准确的漏水位置(见图4)。

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图4 相关式漏水检测仪

d)时间积分式漏水检测仪(用途:检测是否存在漏水)

该装置通过测定管内水路的传播音一定时间(约10秒~3分钟),来判断检测点附近是否存在漏水,具有无需经验即可操作的优点(参照图5)。

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图5 时间积分式漏水检测仪

e)漏水区域检测仪(用途:检测有无漏水)

漏水区域检测仪通过安装在消火栓上的水下麦克风,捕捉沿自来水管与水中传播的漏水声,并通过耳机进行听音;同时还可借助水压传感器同步测量水压(参照图6)。

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图6 漏水区域检测仪

(3)其他设备

a)地下探测雷达

地面探测雷达从地表天线向地面发射电波,接收从土壤、空气或管道交界处反射的电波,通过分析电波的往返时间和强弱,发现地下埋设状况和空洞化的位置。

b)漏水判定机器

作为判断流出的水是否为自来水的仪器,使用了余氯计、pH计、电导率测量仪、温度计等。

7)委托的注意事项

在委托防止漏水作业时,需要根据自来水事业体的实际情况确定委托范围。

委托调查,根据内容的不同,需要高度的熟练,委托方慎重选择。委托规格书记载调查的种类(户别声音调查、路面声音调查)、使用的设备、夜间最小流量测量、有无水压测量、作业计划书、作业报告书的提交等项目。

此外,为了应对突发性漏水,维修委托将成为年度合同。

04

预防的对策

防止漏水的彻底对策是更新管道等,采取预防措施消除漏水的原因。

1)配水管的改进

关于配水管的改良,参照《指针》9.5.5管路的更新计划。另外,对于管路更新的临时对策,进行漏水防止配件的设置,努力防止事故的发生。

2)供水管的改进

由于大部分漏水是由供水管道引起的,因此应采取以下措施。

1 配水支管的分支使用带水龙头的分水管,供水管使用柔性、耐腐蚀等适合布设条件的管型。

2 在道路上平行布设的多根给水管或在宽阔的道路上有多根给水管横穿的地方,新布设配水管,以消除横穿给水管。

3 道路上的止水栓会受到交通负荷的影响,所以尽可能迁移到住宅用地内。

4 将水表迁移到住宅用地内尽可能靠近道路的位置。

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图7 漏水防治对策(给水管整理示例)

3)水压调整

对于水压高的地区,虽然也考虑到漏水量增加,但也考虑扩大直接供水范围等与提高对需要者的服务的关系,在能够稳定供水的范围内进行水压调整。

4)腐蚀防止

关于管道腐蚀预防,请参阅《指针》9.5.71的3)管道腐蚀预防。

5)其他工程应对措施

由于埋设在道路下的输、配水管和给水管可能会因其他工程而暴露或受到创伤,因此实施施工协商和在场见证(参考《指针》9.5.7管道事故的预防和恢复)。

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