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1. 自來水管網(wǎng)的漏損特性分析

      在近年，供水管網(wǎng)漏水在我國各城市地區(qū)已屢見不鮮。由于管網(wǎng)漏水會(huì)持續(xù)發(fā)生，導(dǎo)致總失水量伴隨漏失時(shí)間的延續(xù)而不斷增大，必須對(duì)其漏損點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確定位，并采取相應(yīng)的修復(fù)技術(shù)措施。地下自來水管網(wǎng)漏水不易被人發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重時(shí)可持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年，凸顯出城市地下自來水管網(wǎng)漏點(diǎn)發(fā)現(xiàn)、定位與修復(fù)的重要性。

圖1 自來水管網(wǎng)漏失水量隨時(shí)間變化函數(shù)關(guān)系圖 

      如圖 1 所示，它表示了自來水管網(wǎng)漏失水量與時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系。其中“發(fā)現(xiàn)”代表了發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)漏水存在所需要的時(shí)間；“定位”代表準(zhǔn)確定位漏點(diǎn)所需要的時(shí)間；“維修”表示對(duì)漏點(diǎn)實(shí)施維修所需要的時(shí)間。這三者的關(guān)系對(duì)于城市自來水管網(wǎng)供水效率影響非常之大，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行定位修復(fù)可能會(huì)導(dǎo)致大量自來水資源白白流失，所以必須提高對(duì)自來水管網(wǎng)的檢漏技術(shù)水平。

2. 自來水管網(wǎng)的檢漏儀器類型及與技術(shù)應(yīng)用分析

2.1  檢漏技術(shù)應(yīng)用概述 

      供水管網(wǎng)檢漏是針對(duì)自來水管網(wǎng)進(jìn)行主動(dòng)物理漏失控制，并配合相關(guān)儀器所采用的一種現(xiàn)代化探測(cè)手段。該方法的核心目的是對(duì)管道中的漏水聲進(jìn)行偵測(cè)判斷，最終定位漏點(diǎn)位置。

2.2 儀器檢漏技術(shù)的基本類型與具體應(yīng)用

2.2.1 閥栓+路面聽音法 

      無論是閥栓音聽法還是路面音聽法，其所采用的設(shè)備都會(huì)涉及到兩類工具——聽音桿與電子聽漏儀。首先說聽音桿，聽音桿是漏水探測(cè)中最早存在的檢漏儀器，它的整體結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，通過金屬桿頭傳音，并利用桿頭來進(jìn)行聽音判斷。在對(duì)給水管道的定位中，它的主要探測(cè)點(diǎn)集中在管道的閥門、水表以及消火栓。從功能上來看， 聽音桿沒有特殊的聲音增強(qiáng)功能，易受到外界噪聲的直接干擾，如果僅 僅通過它來確定管道漏點(diǎn)可能存在一定難度。

圖2 富士第五代聽音桿 LXP1500mm  

      為了解決聽音桿抗干擾能力差的問題，可以同時(shí)配備電子聽漏儀。聽漏儀主要由耳機(jī)、拾音器和主機(jī)組成，它相比于聽音桿更加先進(jìn)，能夠利用拾音器將地面的震動(dòng)聲轉(zhuǎn)化為儀器可判斷的音頻電壓，再通過電子放大功能將音頻傳達(dá)至耳機(jī)。它在檢漏過程中通常會(huì)配合聽音桿一起使用， 主要用于精定位管道漏點(diǎn)。

圖3 富士新一代測(cè)漏儀LDR-20C

2.2.2相關(guān)法

      這種檢漏方法在抗外界噪聲方面表現(xiàn)能力突出。相關(guān)法基本原理是通過相關(guān)儀主機(jī)接收來自于給水管道兩端傳感器所拾取到的漏水聲音來計(jì)算漏點(diǎn)位置。管道出現(xiàn)漏點(diǎn)后，其漏水聲會(huì)以一定的速度在管中向兩側(cè)快速傳播。一般情況下，漏水聲會(huì)先傳到任意一端的傳感器上，如下圖中左側(cè)較近的標(biāo)準(zhǔn)探頭A，然后再傳到右側(cè)相對(duì)偏遠(yuǎn)的標(biāo)準(zhǔn)探頭B，這種聲音傳播現(xiàn)象叫做時(shí)間的延時(shí)傳播，然后通過相關(guān)儀主機(jī)中的相關(guān)分析技術(shù)來利用時(shí)間差計(jì)算出管段漏水點(diǎn)的具體位置。

圖4 相關(guān)法原理

      上述計(jì)算公式中 L 就代表了漏點(diǎn)距紅色至 A 的實(shí)際距離，D 代表相關(guān)儀的兩個(gè)探測(cè)點(diǎn)在管道間的相互距離，V 代表聲波在給水管道中的傳播速度，Td 代表漏水聲波到達(dá)兩個(gè)傳感器的時(shí)間差。

3 結(jié)束語  

      總而言之，針對(duì)城市自來水管網(wǎng)的檢漏技術(shù)還有很多，目前我國還研究了針對(duì)自來水管網(wǎng)區(qū)塊化與建模化的漏損點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)，并取得了一定的技術(shù)檢測(cè)成效。在未來，還要深入研究并拓展這些技術(shù)內(nèi)容，以應(yīng)對(duì)越來越復(fù)雜的自來水管網(wǎng)漏水狀況，保證城鄉(xiāng)人們用水效益，并間接提高社會(huì)發(fā)展經(jīng)濟(jì)效益。