供水漏损控制手册PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　引言 1

1.2　供水需求 2

1.3　我们的祖先如何获取用水 2

1.4　供水损失的产生和影响 3

1.5　导致对供水漏损的看法与管理方式变化的动因 4

1.6 目前世界上正采取何种措施减少水量漏损 5

1.7　供水漏损控制的要求和计划要求 5

1.8　如何使用本手册 8

1.9　供水漏损管理的任务 9

1.10　参考文献 9

第2章　供水漏损类型 10

2.1　供水漏损的定义 10

2.1.1　为什么会发生实际漏损 10

2.1.2　为什么会发生表观漏损 12

2.2　水量与水的价值 13

2.2.1　计量的重要性 13

2.2.2　水流量测量误差是如何发生的 14

2.2.3　计量误差如何产生 15

2.3　供水漏损的灾害 17

2.4　参考文献 17

第3章　控制供水漏损的传统方法和改良方法——美国和英国的经验 18

3.1　关于供水漏损的观点 18

3.1.1　美国对待供水漏损的态度 18

3.2　美国与英格兰和威尔士减少供水漏损措施的对比 21

3.2.1　美国漏损管理未来的可能发展 22

3.3　参考文献 23

第4章　利用水量审计和绩效指标对供水漏损进行评估 24

4.1 引言 24

4.2　北美提高供水漏损评估的必要性 25

4.3　供水漏损测量的罗塞塔石 26

4.4　国际水量审计标准 26

4.5 固有的供水漏损以及发现的漏损和溢流 28

4.6　绩效指标的选取 31

4.7　IWA推荐产销差水量和实际漏损的绩效指标 33

4.8　一些已公布的北美供水漏损统计资料 34

4.9　小结 37

4.9.1　审计数据样本 37

4.10　参考文献 42

第5章　数据格式与数据管理 43

5.1 引言 43

5.2　数据收集工作表 43

5.2.1　水量平衡 45

5.2.2　压力平衡 45

5.2.3　水位平衡 46

5.2.4　将数据输入通用表格 46

5.3　数据校准表格 46

5.3.1　压力和水头（位）的设备校准表格 47

5.4　结论 47

第6章　用于流量计量、压力测量、控制和漏损探测的设备和技术 48

6.1 简介 48

6.2　便携设备 48

6.2.1　便携式插入流量计 48

6.2.2　便携式超声波流量计 54

6.2.3　便携式消防栓流量计 58

6.2.4　流量记录器 59

6.2.5　流量图表 60

6.2.6　分步测试器 61

6.3　永久设备 61

6.3.1　流量计的类型 61

6.3.2　流量计的类型和特点 68

6.4　输出读数 69

6.4.1　了解脉冲记录 69

6.4.2　了解模拟值 71

6.4.3　记录结论 72

6.5　流量设备的校准和测试 72

6.5.1　流量计测试结论 73

6.6　压力测量设备 73

6.6.1　便携式记录器 73

6.6.2　静压测试器 75

6.6.3　便携式图表 75

6.6.4　便携式压力传感器 76

6.6.5　传统声波检漏设备 76

6.6.6　新型的漏损探测设备 78

6.6.7　流量计测试设备 79

6.6.8　维护设备 80

6.7　压力控制设备 81

6.7.1 阀门类型 81

6.7.2　控制器类型 85

6.8　结论 86

第7章　管网漏损模拟 87

7.1 简介 87

7.2　用于审计的电子表格模型 88

7.3　用户水表尺寸选择模型 92

7.4　用水量分析模型 98

7.5 压力分析和FAVAD概念 100

7.6 用爆管和背景漏损估算（BABE）概念模拟实际漏损组成 105

7.6.1 使用BABE模拟概念优化排列要采取的行动 107

7.7　更详细的商业化模型 110

7.7.1　第一种情景 111

7.7.2　第二种情景 116

7.7.3　第三种情景 116

7.8　结论 120

7.9　参考文献 121

第8章　漏损控制的审计和成本效益分析 122

8.1　简介 122

8.2　可信度因子 122

8.3　灵敏度分析 122

8.4　供水漏损经济学 124

8.4.1　水价和用水量 124

8.4.2　经济分析中的成本和效益计算 124

8.4.3　计算一个100％供水系统成本效益时需考虑的事项 125

8.4.4　考虑定时供水系统的成本效益计算 126

8.5　成本效益比分析表 126

8.5.1　水漏损控制经济学 126

8.6　小结 128

8.7　参考文献 128

第9章　控制供水漏损的方法 129

9.1 引言 129

9.2　实际漏损的解决方法 130

9.3　表观漏损的解决方法 131

9.4　实际漏损控制 132

9.4.1　进行漏损探测确定暗漏的位置 132

9.4.2　提高对已报告漏损的反应速度 132

9.4.3　采用持续、有效的分区方式确定漏损水量 132

9.4.4　进行水压控制管理以减少漏损水量和新漏损发生的频率 132

9.4.5　进行水位调节以减少蓄水池的溢流 133

9.4.6　控制腐蚀以减少新漏损发生的频率 133

9.4.7　更换干管 133

9.4.8　更换引入管 133

9.5　表观漏损控制 133

9.5.1　生产水表检测 133

9.5.2　销售水表检测 134

9.5.3　正确的水表尺寸 134

9.5.4　正确的水表规格 134

9.5.5　正确更换水表 135

9.5.6　改进水表读数 135

9.5.7　对计费方式的改进 135

9.5.8　非法或者未登记的连接用户的位置 135

9.5.9　在低支付地区采取水费追缴或者预付费 135

9.6 总结 136

9.7 参考文献 136

第10章　现场减少实际漏损——有效漏损管理 137

10.1 引言 137

10.1.1　漏损点的定位 138

10.2　漏损探测 142

10.2.1　直接观察 142

10.2.2　听漏法 142

10.2.3　消防栓检漏法 143

10.2.4　地音探测器检漏法 145

10.3 案例研究一：节水工程项目为公用事业部门节省了2440万美元 147

10.3.1　项目介绍 147

10.3.2　相关仪检漏法 148

10.3.3　总结 151

10.4　案例研究二：利用听音技术进行漏损定位 152

10.4.1 背景 152

10.4.2　声波发射技术 153

10.4.3　总结 160

10.4.4　致谢 161

10.5　流量分析、分步测试与分区 161

10.5.1 流量分析 162

10.5.2　分步测试 166

10.5.3　利用噪声记录器进行勘测 167

10.6　案例研究三：塞文·特伦特漏损管理项目 168

10.6.1　综述 168

10.6.2　塞文·特伦特水务公司 168

10.6.3 背景 168

10.6.4　塞文·特伦特水务公司漏损管理策略 168

10.6.5　Permalog漏水巡视仪 170

10.6.6　阶段成果 171

10.6.7　结论 171

10.7　技术文献一：探漏氦气对管道和封闭系统的试验——步骤和方法 172

10.7.1　摘要 172

10.7.2　设备和材料 172

10.7.3　先决条件 173

10.7.4　现场操作 174

10.8　技术文献二：通过探地雷达进行供水管道漏损探测 179

10.8.1　历史回顾 179

10.8.2　探地雷达使用的增长 180

10.8.3　现状 181

10.8.4　方法 182

10.8.5　雷达漏损探测的特长与限制 182

10.8.6　探地雷达在供水管道漏损探测中的前景 183

10.9　红外探测及其在蓄水池漏损探测中的应用 184

10.9.1　红外探测 184

10.9.2　探测蓄水池漏损 184

10.10　案例研究四：通过应用相关技术减少系统水量损失 185

10.10.1　未预见水量——相对于规范减少量的计量比率 186

10.10.2　案例研究 186

10.11　总结 188

10.12　参考文献 189

第11章　漏损修复的速度和质量 190

11.1　前言 190

11.2　案例研究一：漏损探测和修复的经济性 191

11.2.1　背景 192

11.2.2　研究目的 193

11.2.3　方法 193

11.2.4　漏损类型的分析 195

11.2.5　声波漏损探测的准确性 198

11.2.6 讨论 198

11.2.7　结论 200

11.2.8　致谢 201

11.3　案例研究二：由水温预测漏损维护的需求 201

11.3.1　校验运行观测资料 202

11.3.2　常年分析 203

11.3.3　结论 203

11.4　漏损类型 204

11.5　安全 205

11.6　总结 205

11.7　参考文献 205

第12章　压力管理 207

12.1 引言 207

12.2　为什么要采取压力管理措施 208

12.2.1　正面的原因 208

12.2.2　用户不付费 209

12.2.3　有效配水 209

12.3　可能需要关注的问题 211

12.3.1　消防流量的保障 211

12.3.2　收入损失 212

12.3.3　蓄水池充水 213

12.4　压力管理的类型 214

12.4.1　分区 214

12.4.2　水泵控制 215

12.4.3　节流阀 215

12.4.4 固定出口的自动控制阀 215

12.4.5　漏损控制：压力-漏损理论 216

12.4.6　溢流控制 218

12.4.7　监测点 218

12.4.8　流量测量 219

12.4.9　压力测试 219

12.4.10　运用水力模型确定安装地点 219

12.4.11　采用静态模型计算项目的潜在效益 220

12.5　案例分析一：南非约翰内斯堡市百瑞-亚历山大公园市政供水区域高级供水压力管理 224

12.5.1 背景介绍 224

12.5.2　区域选择标准 224

12.5.3 区域及管道情况介绍 224

12.5.4　安装前的调查及初始压力管理计划 225

12.5.5　最终设计 226

12.5.6　结果 226

12.6　成本效益比的计算 227

12.7 自动控制阀 227

12.7.1　减压控制 228

12.7.2　确定安装地点 229

12.7.3　多阀控制地区 230

12.7.4　蓄水池和储水箱的控制 230

12.8 阀门选型及尺寸的确定 234

12.8.1 自动控制阀类型：隔膜阀、活塞阀、旋转隔膜阀、轴塞阀 236

12.8.2　阀门尺寸及其限定：最大流量、最小流量、气蚀、水头损失 236

12.8.3　并联安装：消防控制、大流量系统、流量多变系统 238

12.8.4　在压降很大的场合串联安装 239

12.8.5　控制器使阀门工作更有效 240

12.9 阀门安装 241

12.9.1　开挖地点 241

12.9.2　主干道或旁通管 242

12.9.3　水头损失 243

12.9.4　连接方式 243

12.9.5　加固方式 243

12.9.6　检修室或地面安装 243

12.9.7　阀门试运行 244

12.9.8　启动过程 244

12.9.9　空气 245

12.9.10　调节速度 246

12.9.11　稳定性 246

12.10　维护注意事项 246

12.11 案例分析二：拉马拉地区艾尔-扎拉戎贫民区供水系统漏损减少案例分析 247

12.11.1　背景介绍 247

12.11.2　简介 247

12.11.3　明确问题 247

12.11.4　调查 248

12.11.5　调查结果 250

12.11.6　提出解决方案 251

12.11.7 融资 251

12.11.8　解决方案的实施 251

12.11.9　实施结果 251

12.12　总结 252

12.13 参考文献 252

第13章　管道维护、修复与更换 253

13.1 引言 253

13.2　管道腐蚀 254

13.3　案例分析一：杂散电流环境中的球墨铸铁管道 255

13.3.1 引言 255

13.3.2　球墨铸铁管的导电非连续性 255

13.3.3　阴极保护系统 256

13.3.4　与外加电流阳极相距较近的球墨铸铁管道 257

13.3.5　距离外加电流阳极较远的管道交叉点 259

13.3.6　管道安装之前的路线调查 259

13.3.7　杂散电流腐蚀的缓解 261

13.3.8　结论 262

13.4　管道更新与修复 262

13.4.1　管道更新方法 262

13.4.2　管道修复方法 263

13.4.3　更新或修复时机 264

13.5 案例分析二：漏损能够降低到何种程度？察都给水工程介绍 265

13.5.1　背景介绍 265

13.5.2　察都供水工程公司 266

13.5.3　工程组织机构 266

13.5.4　察都工程 267

13.5.5　至1999年7月的进展 270

13.5.6　预期效益 271

13.5.7　结论 272

13.5.8　致谢 272

13.6　总结 272

13.7　参考文献 272

第14章　表观漏损的解决 273

14.1 引言 273

14.2　总表的校准 274

14.2.1　总表的类型 274

14.2.2　总表的检验步骤 274

14.2.3　普通水表的检验与维修 275

14.3　水表 275

14.3.1　水表的检验原理 275

14.3.2　现场检验条件 276

14.3.3　检验设备 276

14.3.4　安全第一措施列表 277

14.4　大型水表的安装 277

14.4.1　制作旁通管 277

14.4.2　检验装置的出口 278

14.4.3　检验步骤 280

14.5　进一步阐述水表现场检验 285

14.5.1　水表的评价 285

14.5.2　计费水表的更换 288

14.5.3　水表安装方式不正确 289

14.6　案例一：合理地选取水表尺寸，增加水表的可计量性和收益 289

14.6.1　背景介绍 289

14.6.2　建立未计量水量工作组 290

14.6.3　过去选择水表尺寸的方法 291

14.6.4　研究方法介绍 292

14.6.5　水表尺寸缩减小结 294

14.6.6　结论 296

14.7　案例二：把水厂计量交给“水表大师（G-man）” 298

14.7.1　“水表大师”是什么 298

14.7.2　一些有益的经验 299

14.7.3　“水表大师”的多方面应用 300

14.7.4　每个水厂都需要配一台“水表大师” 300

14.8　收费系统的分析和修正 302

14.8.1　审核读表员报告的准确性 303

14.8.2　审核估计读数的数量 303

14.8.3　管网扩建要保证水表能涵盖新增管线 303

14.8.4　确保没有重复读数 303

14.8.5　确保分表读数能与主表匹配 303

14.8.6　确保原始数据的真实可查性 303

14.8.7　确保水表的任何变化都进入系统 304

14.8.8　跟踪零用水量用户 304

14.8.9 与土地开发项目对比，防止单位私接和偷水 304

14.8.10　严查短接水表或者使用未经允许的自备井 304

14.9　结论 304

14.10　案例一的参考文献 305

第15章　用水效率规划 306

15.1　引言 306

15.2　为什么规划用水效率程序 306

15.3 系统需水量组成以及它们与WEP的相关性 307

15.3.1　基本需水量 307

15.3.2　基本污水流量 308

15.3.3　年平均每日需水量 308

15.3.4　夏季最高／高峰日需水量 310

15.3.5　总结 311

15.4　节水目标 312

15.4.1　理论最高节水量 312

15.4.2　实际可行的节水目标 313

15.5　执行计划 314

15.5.1 自然更新 315

15.6　监测和跟踪 315

15.6.1　水量审查 316

15.6.2　水表 316

15.6.3　百分比与真值 316

15.6.4　霍索恩（Hawthorne）效应 317

15.6.5 日需求量曲线 317

15.7　丢失的收入 318

15.8　结论 319

第16章　发挥业主人员或承包商的作用设计招标文件 320

16.1　概述 320

16.2　利用业主人员或承包商 320

16.3　设计招标文件 321

16.3.1　概述 321

16.3.2　招标项目要考虑的要素 321

16.3.3 招标项目要达到的目标 322

16.3.4　第一阶段的任务 323

16.3.5　基本设备情况摸底和检验 323

16.3.6　压差传感器和变送器的检验 324

16.3.7　收集和传输数据 324

16.3.8　更换损坏的设备 324

16.3.9　对承包商的业绩要求 324

16.4　选择承包商 324

16.4.1　技术和商务标 325

16.4.2　基于业绩的投标 326

16.5　案例一：供水漏损调查：不同项目用不同的方法 326

16.5.1　历史和背景 326

16.5.2　业绩评估方法的起源 327

16.5.3　招投标方案的前期论证 327

16.5.4　招投标方案的评估 328

16.5.5　授予合同和执行合同 328

16.5.6　结论 329

16.6　合同的简洁 329

16.7　总结 330

16.7.1　投标文件清单 330

第17章　水力学基本原理 331

17.1　概述 331

17.2　管道的粗糙系数 331

17.3　现场测量参数C 332

17.4　满足消防规范要求 333

17.5　关于流量的名词解释 333

17.5.1 例子 333

17.5.2　流态的类型 334

17.6 关于压力的名词解释 336

17.6.1　举例说明 336

17.6.2　重力供水的管网系统 337

17.6.3　用泵供水的管网系统 338

17.6.4　压力测量 338

17.6.5　压力影响 338

17.7　本章小结 340

17.8　参考文献 340

第18章　相关文章及案例研究 341

18.1 引言 341

18.2　文章一：北美水漏损管理及经验 342

18.2.1　概述 342

18.2.2　水平衡计算的国际方法 342

18.2.3　未收费水量和实际漏损量的推荐性能指标 344

18.2.4　北美地区曾用的估计不可避免漏损量的方法 345

18.2.5 IWA水漏损工作组计算每年不可避免的实际漏损量（UARL）的方法 347

18.2.6　北美供水系统中的应用数据 349

18.2.7　结论 351

18.2.8　致谢 352

18.3 案例研究一：美国水漏损的案例研究——费城的经验 352

18.3.1 费城的供水：历史第一次 352

18.3.2　费城的水漏损 353

18.3.3　寻找水漏损的最好的管理方案 355

18.3.4　对实际漏损量的评估：漏损管理评估工程 355

18.3.5 明漏定位 367

18.3.6　费城将来的水漏损量 368

18.4　案例研究二：巴西圣保罗的漏损控制计划 370

18.4.1　概述 370

18.4.2　漏损控制计划 370

18.4.3　结论 374

18.5　文章二：计算漏损水量 375

18.5.1　摘要 375

18.5.2　背景 375

18.5.3　1991年首先分析未计量水量 376

18.5.4　查找漏损水可获得的利益 378

18.6 文章三：挽回田纳西州十亿加仑水的损失 378

18.6.1 引言 378

18.6.2　建立团队 379

18.6.3　制定策略图表 379

18.6.4　流量计 380

18.6.5　未计量用水和偷水 380

18.6.6　未保存的记录 381

18.6.7　漏损 381

18.6.8　2000年更新后的数据介绍 382

18.7　文章四：离心泵和泵站系统降低能量需求的全面方案 384

18.7.1 引言 384

18.7.2　泵站能量的一般方程 384

18.7.3　系统类型 385

18.7.4　水泵效率 385

18.7.5　水泵损失 386

18.7.6　水泵规格 386

18.7.7　电机效率 386

18.7.8　驱动（变速）效率 387

18.7.9　结论 388

18.8　参考文献 388

附录A　用水计量 389

A.1 计算可修复漏失量 389

A.2 文章一：为管理和平衡而进行水的计量 389

A.2.1 引言 389

A.2.2　混淆的术语和标准 390

A.2.3　水收费系统 390

A.2.4　附加策略 393

A.2.5　结论 393

A.3 文章二：AWWA漏损检测和水计量委员会报告——水计量 394

A.3.1 引言 394

A.3.2　确认1957年的报告为数据来源 394

A.3.3　运行成本增长 394

A.3.4　减少水漏失的技术 394

A.3.5　确定“真实的”未计量用水的方法 395

A.3.6　按体积表示漏失水量 395

A.3.7　水漏失转换为美元损失 395

A.3.8　权衡成本 396

A.3.9　参考文献 397

A.3.10　参考书目 397

A.4　文章三：实施水审计 397

附录B　水表安装和测试 421

附录C　流量计种类 453

附录D　最佳规格的流量计水量曲线 470

D.1　概述 470

D.2　记录器设计 472

D.2.1　运行理论 472

D.2.2 记录方法 472

D.2.3　安装磁性传感器 473

D.2.4　记录器的数据存储容量 473

D.3　记录数据 474

D.3.1　记录的长度 474

D.3.2　客户的用水习惯 474

D.3.3　记录器的数据存储间隔 474

D.3.4　流量计的脉冲分辨率 476

D.3.5　流量计精确度 478

D.4　创建报告／图表 479

D.4.1　校验数据精确性 479

D.4.2　数据分辨率和“最大-最小”间隔 480

D.4.3　图表／报告显示选项 481

D.5　使用需水量曲线来选择流量计尺寸和维护流量计 482

D.5.1 流量计规格的合理选择及受益 482

D.5.2 复合与涡轮间的选择决策 483

D.5.3　流量计维护考虑 483

D.6　参考文献 483

附录E　管道属性 484