20180722智慧水务资料包05智慧管网自來水供水系统减少漏水损失策略评估之研究

國立台灣海洋大學河海工程學系九十三學年度碩士專班研究成果發表會地址：台北縣板橋市英士路153號Tel：02-22508010.Fax：[phone]Email：[e-mail]1自來水供水系統減少漏水損失策略評估之研究—以基隆地區為例張武城台灣省自來水公司台北辦事處主任黃文吉國立台灣海洋大學河海工程學系副教授摘要水為人類最重要的民生用品之一，與人們的生活息息相關，自來水的供水問題也常受國人矚目。近年來因自來水供水系統，常因管線老舊破裂及其他種種因素，造成漏水損失，不只浪費水資源，且影響供水品質。本研究擬蒐集基隆地區配水系統漏水率、水壓、水量及破管修漏等資料，參考國內、外文獻，並依據自來水管線中「破管原因」、「地區環境」、「漏水頻率」、「管線種類」等，分析基隆地區漏水原因。並應用專家的「群體決策」，定量多準則評估方法，以數量化的技巧，利用簡單加權法，計算專家群體所作的問卷結果評估，求取評估準則的權重及綜合績效值。在有限經費來源之下，擬訂短、中、長具體行動方案，以期改善基隆地區配水系統管網漏水率，達到「節流」及「經濟效益」的目的。AStudyofStrategicEvaluationtoDecreasingtheLossofLeakageinWaterSupplySystem–KeelongRegionforExampleWu-chengChangDirector.TaipeiOffice.TaiwanWaterCorporation.Wen-ChihHuangassociateProf.Dept.ofHarborandRiverEngrg.NatlTaiwanOceanUniv.ABSTRACTWateristhemostimportantsupplementofhumanbeings,andiscloselyconnectedwithpeople'slife.Theproblemsofwatersupplyhavebeenattractedattentionbycompatriots.Theleakageofwatersupplysystemduetothecrackoflong-usedpipesandotherreasons,notonlycausetheloseofleakingwaterandalsoaffectthequalitiesofwatersupply.Thisresearchcollectstheinformationofpercentageofwaterleakage,thepumpofwater,theamountofwater,etc.andreferencesthestudiesandreportsindomesticandinternational,baseon「thereasonsofpipes’leaking」、「theenvironmentofregion」、「thefrequencyofwaterleakage」,andthe「typesofpipes」,etc.toanalysethereasonofwaterleakageinKeelong.Thestudyalsousesthemethodofthegroupdecisionmakingandthetechniqueofquantificationandthesimpleadditiveweightingtodevelopmulti-criterionwayofevaluation,andbyapplyingthequestionnairesbyexpertsandattainingtheevaluationmethodsofweightingmethodandthevalueofintegratedbenefittocalculatetheevaluation.Andunderthelimitedfundssource,studyingtheshort,hit,longconcreteactionplanstoimprovethepercentageoftheleakageofwaterofthenetsysteminKeelong,andtoachievetheintentionof「saving」and「economicalefficiency」.國立台灣海洋大學河海工程學系九十三學年度碩士專班研究成果發表會地址：台北縣板橋市英士路153號Tel：02-22508010.Fax：[phone]Email：[e-mail]2一、前言台灣將進入已開發國家行列，但自來水管線漏水情形，與一般先進國家比較，相差甚為嚴重，依自來水公司統計，台灣地區（台北自來水事業處轄區除外）92年度全年配水量約29億5千9百萬立方公尺，抄見量約20億立方公尺（自來水公司2003年統計年報），具統計光是漏水一年可能就漏掉二-三座翡翠水庫（約9億5千9百萬立方公尺）的水量，與其他先進國家漏水率比較，例如：美國的14.5％，瑞士的9.1％，德國的9％相比，的確高出不少。東亞鄰近的日本由於投入大量的經費汰換老舊管線，使得自來水管線漏水率只有約7％。日本每年的汰換老舊水管速度約為5%，相當於每20年全面換新一次。至於美國、德國、瑞士等國每年汰換老舊水管的速率約在1.4％到3.5％之間，遠比台灣省的0.2％為高。因此台灣省自來水公司管線的汰換率就算達到了1.5％的計畫標準，就上述國外經驗來說，恐怕還是趕不上先進國家的低漏水率水準。近年來台灣自來水公司全省自來水輸配水管的總長度已逾5萬多公里（自來水公司2003年統計年報）（不包括台北自來水事業處經營範圍內管線），尤其自民國63年全省自來水廠合併經營，改制為省營自來水公司後，政府為提高用水普及率，開始積極建設，近30年中已完成了約4萬多公里管線埋設，就給水工程建設而言，建設進度甚速。但是工程品質可能因進度的追求而鬆懈，以致供水管線品質管制性偏低，導致漏水率偏高，且長期管線汰換率又偏低，至漏水情形，愈加嚴重。基隆地區因臨近海岸，漏水易滲入海裡，常不易顯現，有關漏水事項，和各地區漏水情況有別，依自來水公司2003年統計年報，全省抄件量比率約為67.75％，基隆地區為46.13％，基隆地區漏水率約全年配水量的一半，顯見基隆地區漏水極為嚴重（據統計92年全年配水量97,819,631立方公尺，售水量45,120,347立方公尺），一年約漏掉六座新山水庫（目前滿載蓄水量約8百50萬立方公尺）的水。本論文之主要研究動機和目的，因基隆地區夏季5月-9月約五個月為枯水期，若梅雨季節及颱風季節，未帶來雨量，則供水問題即帶來嚴重不足，且基隆供水區域與全省各供水區域比較，其漏水率皆高出甚多，所以為避免基隆地區長期漏水，浪費水資源，及夏季枯水期嚴重缺水，是為本論文研究的動機，且在最經濟之原則下，應用策略規劃及方案評估後，建議改善辦理，以期降低管網漏水率，達到「節流」及「經濟效益」的目的。二、研究內容、範圍、方法概述本研究主要工作，依統計數據先找出漏水問題點（輸水、配水、給水管線之漏水比率），依據自來水管線中「破管原因」、「地區環境」、「漏水頻率」、「管線種類」等，分析基隆地區漏水原因。並應用專家的「群體決策」，定量多準則評估方法，以數量化的技巧，利用簡單加權法，計算專家群體所作的問卷結果評估，求取評估準則的權重及綜合績效值，再作排序分析，在最有限經費之下，擬訂改善策略及短、中、長具體行動方案，作為改善之依據。由於自來水工程，常須配合政府政策及地方公共建設發展，所需埋設的管線範圍甚廣。目前全省所涵蓋的管線長度已超過5萬公里，需要探討的方面很多，本研究範圍僅就漏水較嚴重的基隆地區作研究探討，其範圍包括：調查基隆地區檢修漏工作、如何評估及抽換舊漏管線，穩定水量、水壓。國立台灣海洋大學河海工程學系九十三學年度碩士專班研究成果發表會地址：台北縣板橋市英士路153號Tel：02-22508010.Fax：[phone]Email：[e-mail]3三、文獻回顧3.1世界主要城市自來水事業概況有關自來水系統漏水問題探討，參考有關改善漏水文獻（台北自來水事業處2004），先進國家漏水率均在15％以下（美國15％、法國13％、荷蘭9％、日本7.1％、德國及瑞士7％、新加坡6.4％）。東亞鄰近的日本由於投入大量的經費汰換老舊管線，使得自來水管線漏水率只有7％，有的城市甚至更低。日本每年的汰換老舊水管速度約為5%，相當於每20年全面換新一次。至於美國、德國、瑞士等國每年汰換老舊水管的速率約在1.4％到3.5％之間，遠比台灣省的0.2％為高。因此台灣省自來水公司管線的汰換率就算達到了1.5％的計畫標準，就上述國外經驗來說，恐怕還是趕不上先進國家的低漏水率水準。3.1.1日本東京都東京都於1945年大戰結束後的漏水率高達80%，於1950年漏水率降至30%，於1993年降低到10%以下。換言之，東京都花費了43年才將漏水率由30%降至個位數(10%以下)，在這之中投入了種種努力及龐大資金，才達到現在漏水率為5.4%的成績。由東京都的經驗可見低漏水率不是立竿見影的工作，必須配合長遠計畫積極且腳踏實地不斷努力。3.1.2大阪市大阪市的自來水事業是日本排名第四的近代自來水事業，於1895年11月開始通水，之後，隨著城市發展，用水需求也相對增高，自來水事業不斷進行擴建工程及設備改良工程。2002年實施之機動性檢查整頓作業的實績。由於施行述種種防漏相關對策，2002年的漏水率降至6.61%。3.1.3福岡市福岡市的自來水事業於1923年開始通水。福岡市沒有較大河川存在，因此由流域外的筑後川取水，至今不斷致力於開發水源。可是由於缺水的關係，於1978年共計287天、1997年共計295天被迫採取限水措施。福岡市有了1978年大缺水的教訓後，制定了「福岡市節約用水型水利用措施綱要」，與市民同心協力朝著節約用水型的都市方向一步步邁進。自1956年制定第一次防漏計畫以來，不斷致力於漏水的早期發現及防止，同時配合配水調整系統更新事業等效果，以提升售水率。於2001年更制定了第13次計畫，實施了2,768km的管線診斷及漏水給水管的改良工程。福岡市2002年售水率為96.6%，漏水率為1.9%。3.2國內自來水事業概況3.2.1台灣省自來水公司台灣省自來水公司自63年成立後，為配合政府政策，提高全省供水普及率，至93年底自來水用戶以達563萬3千戶，相較63年成時59萬8千戶，增加約503萬5千戶，成長約842％，普及率提高為89％，自來水管線埋設為提高普及率之主要工程之一。依長度計算，水公司自63年全省管線總長度約8千公里，至93年底自來水全省總長度以達5萬5千多公里，較公司成立時管線總長度增加約587％。依自來水公司93年「降低漏水率實施計畫」，一為試辦小區降低漏水率計畫，另一為汰換舊管計畫。此兩計畫預期將無效水量控制在20％以內，以達到先進國家的水準。3.2.2台北市自來水事業處台北市自來水事業處也規劃「三十年管網改善計畫」，預計於20年內擬降低漏水率，由目前27%國立台灣海洋大學河海工程學系九十三學年度碩士專班研究成果發表會地址：台北縣板橋市英士路153號Tel：02-22508010.Fax：[phone]Email：[e-mail]4降低至10%，分階段將全區水壓於30年內提升至2.5kgf/cm2，改善供水穩定度及緊急供水能力，並建置區域性網狀管路系統，提升GIS系統準確度及功能。（台北自來水事業處2004）四、基隆地區漏水現況分析4.1自來水公司供水現況台灣省自來水公司各區管理處供水範圍及作業單位概況（見表4-1），所有相關業務必須遵循自來水法、水利法、水利法施行細則、飲用水水質標準、飲用水水源水質標準、飲用水管理條例、飲用水管理條例施行細則等相關法律規定。表4-1九十三年台灣省自來水公司供水範圍及作業單位概況項目別供水範圍