干货 | 东京漏水预防控制措施

摘要: 在东京过去的50年中,主动漏水控制、管道维修、更新老化管道以及球墨铸铁管的大量应用成功地减少了大量的漏水。在未来,气候变化会直接影响水资源,因此防止漏水事件是最大限度利用有限的水资源的措施之一。漏失预防的价值相当于新水资源的开发。

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前言

         东京市自来水公司在漏水检测技术和控制领域一直位于世界前列。尽管地下管网庞大且错综复杂,但与其他国际大都市相比东京一直保持着极低的漏失率。东京为大约1300万居民提供用水,水源主要来自四条河流—Tone,Ara,Tama和Sagami。这些河流水会在当地净水厂通过三个过程净化:凝固、沉淀和过滤。Tone和Ara的河水会经过臭氧化和生物活性炭吸附这两道附加工序处理。处理后的水源会加压通过地下管道向客户提供自来水。

 

        东京配水管的总长度超过26000公里(16155英里)。漏水事件会在同一天修复并制作报告。水司一直在努力进行主动漏控并定期替换供水管道来提高管道材料(即从铸铁管转向球墨铸铁管道)。在80年代中期,东京大约有58000例漏点维修。2008年,漏水报告已降至约15000例,并一直呈下降趋势。


问题

        每一天东京都政府都会储存并分配630万平方米(680万平方英尺)的水资源给所有用户。东京水司面临的其中一个重大挑战就是由于河床下降导致自来水摄入量的不足。Tone河流系统占东京总体水资源的80%,由于大坝建设并未完善,加之近期降雨模式的变化,使得该河流的防旱措施并不如其他河流系统。2010财政年,东京都市圈有超过26000公里的配水管道。埋设在地下的供水管道会不断出现管道渗漏甚至爆管的危险,而随之带来的次生灾害如道路坍塌、建筑物内出现大量涌水等更会对公共财产造成严重损害。同时,由于经验员工数量的下降以及不断增加的道路交通体积,近几年来漏水预防工作已经越来越难以维护。

  

大多数漏水起源于:

  1. 97%的接户管破裂或腐蚀

  2. 3%的配水管老化


目标

         东京未来的总体目标是充分利用有限的水资源来应对气候变化,并防止公共设施漏水造成的灾害:如供水短缺、经济萧条、路面裂缝、漏水意外涌入建筑物等等。


措施

  • 主动漏水控制:利用电子听漏仪检测漏水。利用夜间流量测量工具估计潜在漏量。

     

  • 更换管道和管材改进:配水管从铸铁管升级至球墨铸铁管道,因为后者具有更高强度以及更好的抗震性。接户管从铅管升级至不锈钢管道。


  • 从2002年开始施行K-Zero项目(K代表Keinen-kan在日本代表“老管道”)。该项目主要目的是要用新管道取代现有的老龄大口径管道(400毫米或以上)。今天,99%的旧管道已经被取代。


  • 监视接户管:这类管道的漏水事件占总数的97%,因此早期积极预防漏水的发生至关重要。


  • 培训和技术发展中心:该中心新成立于2005年,致力于漏水预防的研究和发展。


  • IT系统:通过计算机计算和收集漏水信息。收集的数据包括:漏水的原因、每一例管道修的细节和维修成本。


成本花费

         在2010财政年,东京自来水已花费60亿日圆(5450万美元)在主动漏水控制工作上。


城市管网漏失管理时间线

  • 1945  漏失率80%

  • 1955  漏失率20%

  • 1960  配水管开始采用球墨铸铁管材

  • 1980  接户管开始采用不锈钢管材

  • 1992  漏失率 10.2%

  • 2007  漏失率 3.3%

  • 2008  漏失率 3.1%

  • 2009  漏失率3.0%



图1 东京漏失率的变化

结果

  • 东京的主动漏控工作已经大大减少了漏失率,从1956年的20%下降到了2009年的大约3.0%。

  • 通过降低漏失率而减少的二氧化碳排放量在67100吨(等同于约61600辆汽车的二氧化碳排放量)。

  • 通过降低漏失率节省下来的电力能源约为164mkwh。

  • 通过降低漏失率节省下来的电费约为24亿日圆。



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