供水管道漏水声的种类及传播.docx

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供水管道漏水声的种类及传播

﹑供水管道漏水声的种类及传播

　　供水管道担负的任务是将净水输送到用户，以满足人们最基本的需要。

然而，供水管道也会发生漏水情况，当发生时，喷出管道的水与漏口摩擦，以及与周围介质等撞击，会产生不同频率的振动，由此产生漏水声。

漏水声的种类通常可分为三种：

（1）漏口摩擦声：

是指喷出管道的水与漏口摩擦产生的声音，其频率通常为300～2500Hz，并沿管道向远方传播，传播距离通常与水压﹑管材﹑管径﹑接口﹑漏口等有关，在一定范围内，可在闸门﹑消火栓等暴露点听测到漏水声。

（2）水头撞击声：

是指喷出管道的水与周围介质撞击产生的声音，并以漏斗形式通过土壤向地面扩散，可在地面用听漏仪听测到，其频率通常为100～800Hz之间。

　　（3）介质摩擦声：

是指喷出管道的水带动周围粒子（如土粒，沙粒等）相互碰撞摩擦产生的声音，其频率较低，当把听音杆插到地下漏口附近时，可听测到，这为漏点最终确认提供了依据。

供水管道检漏的主要方法

　　由于人类对供水管道漏水的共识，先后研究了一些检漏方法，也研制一些仪器，例如，在德国﹑英国等经济发达国家通常采用的检漏方法有：

音听检漏法，相关检漏法，漏水声自动监测法和分区检漏法等。

前三种检漏法是靠漏口产生的声音来探测漏点的，这对无声的泄漏就没有办法了。

而分区检漏法是通过计量管道流量及压力来判别有无漏水存在，就是所谓的最小流量法。

目前我国通常采用被动检漏法，音听检漏法或相关检漏法，有些水司也采用了漏水声自动监测法或分区检漏法，随着供水管网管理的规范和技术的进步，许多水司会逐步引进漏水声自动监测法或分区检漏法，这对快速降低漏失，控制漏耗将起到积极的作用。

1．音听检漏法

　　音听检漏法分为阀栓听音和地面听音两种，前者用于查找漏水的线索和范围，简称漏点预定位；后者用于确定漏水点位置，简称漏点精确定位。

　　漏点预定位是指听漏棒、电子听漏仪及噪声自动记录仪来探测供水管道漏水的方法，根据使用仪器的不同，预定位技术主要有阀栓听音法和噪声自动监测法。

（1）阀栓听音法

　　阀栓听音法是用听漏棒或电子放大听漏仪直接在管道暴露点（如消火栓、阀门及暴露的管道等）听测由漏水点产生的漏水声，从而确定漏水管道，缩小漏水检测范围。

金属管道漏水声频率一般在300～2500Hz之间，而非金属管道漏水声频率在100～700Hz之间。

听测点距漏水点位置越近，听测到的漏水声越大；反之，越小，见图一。

（2）地面听音法

　　当通过预定位方法确定漏水管段后，用电子放大听漏仪在地面听测地下管道的漏水点，并进行精确定位。

听测方式为沿着漏水管道走向以一定间距逐点听测比较，当地面拾音器靠近漏水点时，听测到的漏水声越强，在漏水点上方达到最大，见图二。

拾音器放置间距与管道材质有关，一般说来，金属管道间距为1～2米，而非金属管道为0.5～1米，水泥路面间距为1～2米，土路面为0.5米。

（3）听漏仪的发展状况

　　从德国SEBA听漏仪的发展看，是从原来的模拟信号处理发展到现代数字信号处理。

由于采用数字信号处理，使得抗环境噪声干扰能力增强。

数字频率分析﹑数字滤拨﹑瞬时值和最小值记录及区分漏水与短时用水地连续监测等功能，只有数字化的仪器才能实现，如德国SEBA的HL400和HL4000检漏仪。

2．漏水声自动监测法

　泄漏噪声自动记录仪（如德国SEBA的GPL99）是由多台数据记录仪和一台控制器组成的整体化声波接收系统。

当装有专用软件的计算机对数据记录仪进行编程后，只要将记录仪放在管网的不同位置，如消火栓、阀门及其他管道暴露点等，按预设时间（如深夜2:

00～4:

00）同时自动开/关记录仪，可记录管道各处的漏水声信号，该信号经数字化后自动存入记录仪中，并通过专用软件在计算机上进行处理，从而快速探测装有记录仪的管网区域内是否存在漏水。

人耳通常能同到30dB以上的漏水声，而泄漏噪声自动记录仪可探测到10dB以上的漏水声。

　　数据记录仪放置距离视管材﹑管径等情况而定，一般说来，金属管道可选200～400米的间距，非金属管道应在100米之内的间距。

　　判别漏水的依据是：

每个漏水点会产生一个持续的漏水声，根据记录仪记录的噪声强度和频繁度来判断在记录仪附近是否有漏水的存在，计算机软件自动识别并作二维或三维图，见图三。

　　使用泄漏噪声自动记录仪检漏有如下优点：

（1）检漏有规律，有助于发现漏水早期迹象；

（2）由于能自动开始和停止工作，而不用人来听测，从而降低了劳动强度和费用；

　　（3）仪器操作简便，可用计算机进行文件汇编。

3．相关检漏法

　　相关检漏法是当前最先进最有效的一种检漏方法，特别适用于环境干扰噪声大、管道埋设太深或不适宜用地面听漏法的区域。

用相关仪可快速准确地测出地下管道漏水点的精确位置。

　　一套完整的相关仪主要是由一台相关仪主机（无线电接收机和微处理器等组成）、二台无线电发射机（带前置放大器）和二个高灵敏度振动传感器组成。

其工作原理为：

当管道漏水时，在漏口处会产生漏水声波，并沿管道向远方传播，当把传感器放在管道或连接件的不同位置时，相关仪主机可测出由漏口产生的漏水声波传播到不同传感器的时间差Td，只要给定两个传感器之间管道的实际长度L和声波在该管道的传播速度V，漏水点的位置Lx就可按下式计算出来。

　　Lx=（L－V×Td）/2

　　式中V取决于管材、管径和管道中的介质，单位为m/ms，并全部存入相关仪主机中。

测试过程见图四。

　　相关仪也经历了从低到高性能的发展过程，现代高性能的相关仪具有时间域和频率域（FFT）时实相关处理功能，同时具有高分辨率（0.1ms）﹑频谱分析及陷波﹑自动滤波﹑测管道声速和距离等功能，如德国SEBA的相关仪DYNACORR具备这些功能。

4．分区检漏法

　　在管道听测漏水声时，一般说来，漏点大产生的漏水声比漏点小产生的漏水声要大一些，但漏点大到一定程度漏水声反而小了，因此，我们不能认为听到的漏水声大，其漏水量就大，有时实际情况正好相反。

分区检漏法使漏水点按漏水量大小分类成为可能，并因此能做到：

控制大的漏水点并首先被排除掉。

　　每个管网中都存在着多处小的漏水点和几处大的漏水点，经验表明，漏水总量的80％是由20％大漏水点造成的。

因此，尽快排除大的漏水点才能更好地控制漏耗，降低漏失率，同时，分区检漏可大大提高检漏速度。

　　用流量计进行分区检漏时，首先关闭与该区相连的阀门，使该区与其他区分离，然后用一条消防水带一端接在被隔离区的消火栓上，另一端接到流量计的测试装置上；再将第二条消防水带一端接在其他区的消火栓上，另一端接到流量计的测试装置上，最后开启消火栓，向被隔离区管网供水，见图五。

借助于流量计，测量该区的流量，可得到某一压力下的漏水量，见图六。

如果有漏水，可通过依此关/开该区的阀门，可发现哪一段管道漏水。

德国SEBA的流量计TDM10-60正是为分区检漏而设计的。

　　采用分区检漏法检漏的优点：

（1）能迅速排除大的漏水点；

（2）系统地测试，可进行管网状况分析；

　　（3）用所测流量与正常流量比较，可以发现漏水的早期迹象

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水世界-中国城镇水网发布时间：

2006-12-22【进入论坛】

五、供水管道检漏过程中应注意的问题

　　前面叙述了供水管道的检漏方法和仪器，各水司选用何种检漏方式要根据所处的地理位置情况及选用的仪器设备而定。

无论选用哪种检漏方法，在去现场检漏前，一方面要清楚地了解地下管线的实际走向、材质、管径、埋深、水压及使用年限；另一方面还要对检漏仪器进行选择，带哪些仪器。

对所携带的仪器预先要进行检查，看是否有问题，如电池电压是否符合要求；接线是否对；有无故障等。

其它检漏工具是否备齐。

　　此外，还应注意如下问题：

（1）如果遇多年未开启的井盖要点明火验证，证明井中无毒气时，方可下井操作。

（2）在市区检漏时一定要注意交通安全，应放置警示牌，穿上警示背心。

　　（3）对某些漏点难下决心定位需用打地钎法核实时，一定要查清此处是否有电缆。

　　（4）注意保持拾音器或传感器与测试点接触良好。

　　总之，各类检漏仪都有其自己的特点和性能及使用范围，就地面听漏仪而言，绝大部分管道漏水时用地面听漏仪均能听到漏水的声音，并准确找到漏水的地点，但有一少部分漏水点听测起来不太清楚，分析主要原因是漏水声传不到地面上来，情况可能是:

①管道埋设太深，漏水声能量被泥土吸收;

②漏口被水淹没，漏水声能量被水吸收;

③水压太低，导致漏口处产生的漏水声很微弱;

④漏口上方有下水管道隔音;

⑤管道接口处渗漏，几乎无漏水声;

⑥地面上有建筑物或堆积物，无听漏条件。

　　对于漏水声不能传到地面的漏点，最好用相关仪测试，可快速准确地定位漏点，并比用地面听漏仪要快得多。

　　总之，地下管道漏水情况十分复杂，有时要依靠各类检漏仪器和人的经验去判断，甚至有时还要借助于其它辅助手段判断，才能取得最佳效果。

操作人员不能死记规程，要把规程和仪器性能融合起来应用。

积累经验是十分重要的，每次检漏都要有原始记录，把有关数据记录下来，数据积累到一定数量后，可用统计分析方法找出其规律性，可提高今后的检漏效率

﹑供水管道漏水声的种类及传播

　　供水管道担负的任务是将净水输送到用户，以满足人们最基本的需要。

然而，供水管道也会发生漏水情况，当发生时，喷出管道的水与漏口摩擦，以及与周围介质等撞击，会产生不同频率的振动，由此产生漏水声。

漏水声的种类通常可分为三种：

（1）漏口摩擦声：

是指喷出管道的水与漏口摩擦产生的声音，其频率通常为300～2500Hz，并沿管道向远方传播，传播距离通常与水压﹑管材﹑管径﹑接口﹑漏口等有关，在一定范围内，可在闸门﹑消火栓等暴露点听测到漏水声。

（2）水头撞击声：

是指喷出管道的水与周围介质撞击产生的声音，并以漏斗形式通过土壤向地面扩散，可在地面用听漏仪听测到，其频率通常为100～800Hz之间。

　　（3）介质摩擦声：

是指喷出管道的水带动周围粒子（如土粒，沙粒等）相互碰撞摩擦产生的声音，其频率较低，当把听音杆插到地下漏口附近时，可听测到，这为漏点最终确认提供了依据。

供水管道检漏的主要方法

　　由于人类对供水管道漏水的共识，先后研究了一些检漏方法，也研制一些仪器，例如，在德国﹑英国等经济发达国家通常采用的检漏方法有：

音听检漏法，相关检漏法，漏水声自动监测法和分区检漏法等。

前三种检漏法是靠漏口产生的声音来探测漏点的，这对无声的泄漏就没有办法了。

而分区检漏法是通过计量管道流量及压力来判别有无漏水存在，就是所谓的最小流量法。

目前我国通常采用被动检漏法，音听检漏法或相关检漏法，有些水司也采用了漏水声自动监测法或分区检漏法，随着供水管网管理的规范和技术的进步，许多水司会逐步引进漏水声自动监测法或分区检漏法，这对快速降低漏失，控制漏耗将起到积极的作用。

1．音听检漏法

　　音听检漏法分为阀栓听音和地面听音两种，前者用于查找漏水的线索和范围，简称漏点预定位；后者用于确定漏水点位置，简称漏点精确定位。

　　漏点预定位是指听漏棒、电子听漏仪及噪声自动记录仪来探测供水管道漏水的方法，根据使用仪器的不同，预定位技术主要有阀栓听音法和噪声自动监测法。

（1）阀栓听音法

　　阀栓听音法是用听漏棒或电子放大听漏仪直接在管道暴露点（如消火栓、阀门及暴露的管道等）听测由漏水点产生的漏水声，从而确定漏水管道，缩小漏水检测范围。

金属管道漏水声频率一般在300～2500Hz之间，而非金属管道漏水声频率在100～700Hz之间。

听测点距漏水点位置越近，听测到的漏水声越大；反之，越小，见图一。

（2）地面听音法

　　当通过预定位方法确定漏水管段后，用电子放大听漏仪在地面听测地下管道的漏水点，并进行精确定位。

听测方式为沿着漏水管道走向以一定间距逐点听测比较，当地面拾音器靠近漏水点时，听测到的漏水声越强，在漏水点上方达到最大，见图二。

拾音器放置间距与管道材质有关，一般说来，金属管道间距为1～2米，而非金属管道为0.5～1米，水泥路面间距为1～2米，土路面为0.5米。

（3）听漏仪的发展状况

　　从德国SEBA听漏仪的发展看，是从原来的模拟信号处理发展到现代数字信号处理。

由于采用数字信号处理，使得抗环境噪声干扰能力增强。

数字频率分析﹑数字滤拨﹑瞬时值和最小值记录及区分漏水与短时用水地连续监测等功能，只有数字化的仪器才能实现，如德国SEBA的HL400和HL4000检漏仪。

2．漏水声自动监测法

　泄漏噪声自动记录仪（如德国SEBA的GPL99）是由多台数据记录仪和一台控制器组成的整体化声波接收系统。

当装有专用软件的计算机对数据记录仪进行编程后，只要将记录仪放在管网的不同位置，如消火栓、阀门及其他管道暴露点等，按预设时间（如深夜2:

00～4:

00）同时自动开/关记录仪，可记录管道各处的漏水声信号，该信号经数字化后自动存入记录仪中，并通过专用软件在计算机上进行处理，从而快速探测装有记录仪的管网区域内是否存在漏水。

人耳通常能同到30dB以上的漏水声，而泄漏噪声自动记录仪可探测到10dB以上的漏水声。

　　数据记录仪放置距离视管材﹑管径等情况而定，一般说来，金属管道可选200～400米的间距，非金属管道应在100米之内的间距。

　　判别漏水的依据是：

每个漏水点会产生一个持续的漏水声，根据记录仪记录的噪声强度和频繁度来判断在记录仪附近是否有漏水的存在，计算机软件自动识别并作二维或三维图，见图三。

　　使用泄漏噪声自动记录仪检漏有如下优点：

（1）检漏有规律，有助于发现漏水早期迹象；

（2）由于能自动开始和停止工作，而不用人来听测，从而降低了劳动强度和费用；

　　（3）仪器操作简便，可用计算机进行文件汇编。

3．相关检漏法

　　相关检漏法是当前最先进最有效的一种检漏方法，特别适用于环境干扰噪声大、管道埋设太深或不适宜用地面听漏法的区域。

用相关仪可快速准确地测出地下管道漏水点的精确位置。

　　一套完整的相关仪主要是由一台相关仪主机（无线电接收机和微处理器等组成）、二台无线电发射机（带前置放大器）和二个高灵敏度振动传感器组成。

其工作原理为：

当管道漏水时，在漏口处会产生漏水声波，并沿管道向远方传播，当把传感器放在管道或连接件的不同位置时，相关仪主机可测出由漏口产生的漏水声波传播到不同传感器的时间差Td，只要给定两个传感器之间管道的实际长度L和声波在该管道的传播速度V，漏水点的位置Lx就可按下式计算出来。

　　Lx=（L－V×Td）/2

　　式中V取决于管材、管径和管道中的介质，单位为m/ms，并全部存入相关仪主机中。

测试过程见图四。

　　相关仪也经历了从低到高性能的发展过程，现代高性能的相关仪具有时间域和频率域（FFT）时实相关处理功能，同时具有高分辨率（0.1ms）﹑频谱分析及陷波﹑自动滤波﹑测管道声速和距离等功能，如德国SEBA的相关仪DYNACORR具备这些功能。

4．分区检漏法

　　在管道听测漏水声时，一般说来，漏点大产生的漏水声比漏点小产生的漏水声要大一些，但漏点大到一定程度漏水声反而小了，因此，我们不能认为听到的漏水声大，其漏水量就大，有时实际情况正好相反。

分区检漏法使漏水点按漏水量大小分类成为可能，并因此能做到：

控制大的漏水点并首先被排除掉。

　　每个管网中都存在着多处小的漏水点和几处大的漏水点，经验表明，漏水总量的80％是由20％大漏水点造成的。

因此，尽快排除大的漏水点才能更好地控制漏耗，降低漏失率，同时，分区检漏可大大提高检漏速度。

　　用流量计进行分区检漏时，首先关闭与该区相连的阀门，使该区与其他区分离，然后用一条消防水带一端接在被隔离区的消火栓上，另一端接到流量计的测试装置上；再将第二条消防水带一端接在其他区的消火栓上，另一端接到流量计的测试装置上，最后开启消火栓，向被隔离区管网供水，见图五。

借助于流量计，测量该区的流量，可得到某一压力下的漏水量，见图六。

如果有漏水，可通过依此关/开该区的阀门，可发现哪一段管道漏水。

德国SEBA的流量计TDM10-60正是为分区检漏而设计的。

　　采用分区检漏法检漏的优点：

（1）能迅速排除大的漏水点；

（2）系统地测试，可进行管网状况分析；

　　（3）用所测流量与正常流量比较，可以发现漏水的早期迹象

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水世界-中国城镇水网发布时间：

2006-12-22【进入论坛】

五、供水管道检漏过程中应注意的问题

　　前面叙述了供水管道的检漏方法和仪器，各水司选用何种检漏方式要根据所处的地理位置情况及选用的仪器设备而定。

无论选用哪种检漏方法，在去现场检漏前，一方面要清楚地了解地下管线的实际走向、材质、管径、埋深、水压及使用年限；另一方面还要对检漏仪器进行选择，带哪些仪器。

对所携带的仪器预先要进行检查，看是否有问题，如电池电压是否符合要求；接线是否对；有无故障等。

其它检漏工具是否备齐。

　　此外，还应注意如下问题：

（1）如果遇多年未开启的井盖要点明火验证，证明井中无毒气时，方可下井操作。

（2）在市区检漏时一定要注意交通安全，应放置警示牌，穿上警示背心。

　　（3）对某些漏点难下决心定位需用打地钎法核实时，一定要查清此处是否有电缆。

　　（4）注意保持拾音器或传感器与测试点接触良好。

　　总之，各类检漏仪都有其自己的特点和性能及使用范围，就地面听漏仪而言，绝大部分管道漏水时用地面听漏仪均能听到漏水的声音，并准确找到漏水的地点，但有一少部分漏水点听测起来不太清楚，分析主要原因是漏水声传不到地面上来，情况可能是:

①管道埋设太深，漏水声能量被泥土吸收;

②漏口被水淹没，漏水声能量被水吸收;

③水压太低，导致漏口处产生的漏水声很微弱;

④漏口上方有下水管道隔音;

⑤管道接口处渗漏，几乎无漏水声;

⑥地面上有建筑物或堆积物，无听漏条件。

　　对于漏水声不能传到地面的漏点，最好用相关仪测试，可快速准确地定位漏点，并比用地面听漏仪要快得多。

　　总之，地下管道漏水情况十分复杂，有时要依靠各类检漏仪器和人的经验去判断，甚至有时还要借助于其它辅助手段判断，才能取得最佳效果。

操作人员不能死记规程，要把规程和仪器性能融合起来应用。

积累经验是十分重要的，每次检漏都要有原始记录，把有关数据记录下来，数据积累到一定数量后，可用统计分析方法找出其规律性，可提高今后的检漏效率

（注：

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