城乡发展一体化进程的加快,对水资源利用率和供水保证率提出更高的要求。漏损率是衡量城市供水管网系统运行的重要指标,高漏损率一直是管网系统中的重点也是难点问题。本文以引起给水管网漏失的原因为出发点,对给水管网系统的主体——饮用水和管道系统进行分析,研究饮用水中氯消毒方式、管道漏口尺寸和材料性能这三方面因素对漏失的影响,并将影响因素具体化,对FAVAD(Fixed Area and Variable Area Discharge)漏失流量分析模型改进,以预测管网漏失的流量,为管网漏损控制提供理论基础。课题选用镀锌钢管、球墨铸铁管、UPVC管和PE管四种常用给水管材,以管道纵向裂缝漏口类型为研究对象,通过试验分析和模型建立模拟来研究氯消毒剂的腐蚀作用对已漏管道的漏失影响。在考察氯消毒剂腐蚀浸泡后四种管材裂缝表面腐蚀情况和管材性能的研究中,运用SEM-EDS分析管材表面腐蚀情况,结果表明氯离子参与了管道漏口的腐蚀过程,氯消毒剂浓度和腐蚀发生的时间是引起四种管材腐蚀加剧的重要因素,且四种管材纵向裂缝表面腐蚀程度初步判断为:球墨铸铁管>镀锌钢管,UPVC管>PE管。通过分析腐蚀后管材性能的变化可以得知,管材受氯消毒剂的腐蚀破坏过程中,弹性模量基本上先增大后降低,屈服强度都呈降低趋势,氯消毒剂的腐蚀作用对已经发生漏损管道的刚度和强度等材料性能都有一定的破坏作用。利用动态腐蚀装置模拟氯消毒剂对已漏管材的腐蚀作用,从漏失流量的变化规律进一步验证氯消毒剂的腐蚀作用是引起管道纵向裂缝面积变化的重要因素,并得到氯消毒剂的腐蚀对四种管材纵向裂缝面积变化的影响程度为:球墨铸铁管>UPVC管>镀锌钢管>PE管。而且纵向裂缝的长度对漏失流量变化也有影响,纵向裂缝长度增长,漏失流量变化率明显增大。在试验分析基础上,建立FAVAD压力漏失模型,得到漏失流量随压力水头变化的具体函数关系及压力与漏口面积线性关系的斜率m值。利用ANSYS有限元软件建立带有纵向裂缝的漏失管道模型,通过模拟得到不同压力下纵向裂缝面积的变化规律,即压力与纵向裂缝漏口面积呈线性关系。对氯消毒剂、管材性能和纵向裂缝尺寸单个因素对m值的具体影响分析后,得出与m值的幂函数关系;应用1st Opt软件回归分析各因素对m值的综合影响,可以得知各因素对管道纵向裂缝漏失流量的影响程度依次为:屈服强度>弹性模量>氯消毒剂浓度>纵向裂缝长度,并且对FAVAD模型改进,得到包含氯消毒剂、管材性能和漏口尺寸综合影响的FAVAD漏失流量分析预测模型,在指导氯消毒剂的投加量及耐腐蚀性给水管材的选用和更换方面具有实际意义。