一、引言

城市供水管网是城市市政基础设施的核心组成，承载着居民生活、城市生产的供水保障功能。我国大量城市老旧城区供水管网建设年代久远，管道普遍存在腐蚀老化、接口松动、材质劣化等问题，管网漏水率长期居高不下，不仅造成大量淡水资源浪费，增加城市供水运维成本，长期地下渗水还会冲刷土体、引发路面塌陷、地基沉降等次生灾害，严重威胁城市运行安全与居民生活稳定。随着城市更新与节水型城市建设推进，老旧供水管网隐患精准治理成为市政水务工作的重点。现阶段供水管网漏水检测技术包含红外检测、压力监测、声学检测等多种类型，其中声学检测技术无需开挖路面、操作便捷、适应性强，广泛应用于市政管网漏水排查工作。基于此，本文聚焦城市老旧供水管网复杂工况，开展漏水声学检测与定位技术优化研究，针对性解决传统检测技术的应用短板，提升老旧管网漏水检测的精准性与高效性，助力城市供水管网精细化、智能化运维发展。

二、老旧供水管网漏水声学检测技术原理及应用特性

供水管网漏水声学检测的核心原理为带压水流从管道破损口喷射流出时，会与管壁、周边土体摩擦产生固定频率的振动声波，该声波可沿管道管壁与地下介质远距离传播，通过高灵敏度声学传感器捕捉、采集声波信号，结合信号分析算法与时延估算方法，即可识别漏水特征信号并推算漏点位置。常规漏水声波频率集中在20Hz-2000Hz区间，稳定度较高，是区分漏水信号与环境噪声的核心特征。标准工况下，通过在管道两端布设传感器，采集声波到达不同传感器的时间差，结合声波在管道介质中的传播速度，可精准计算漏点与监测点位的距离，实现漏点定位。相较于新建规整管网，老旧供水管网的声学检测具备独特应用特性。其一，老旧管道腐蚀结垢严重，管壁粗糙度高，声波传播过程中衰减速度更快，微小渗漏产生的低频信号极易衰减消失，导致信号采集不完整。其二，老旧管网管线交错、管径多变、接口繁多，声波传播过程中易发生反射、折射与散射，造成信号畸变，干扰特征信号提取。其三，老旧城区施工活动、交通通行、生活噪音复杂，环境噪声与漏水信号频段重叠度高，极易掩盖微弱漏水信号。

三、老旧管网漏水声学检测与定位现存核心问题

结合老旧供水管网运行工况与声学检测技术应用现状，当前检测及定位工作主要存在四大核心问题。一是信号降噪能力不足，传统声学检测多采用固定阈值滤波方式降噪，无法适配复杂多变的城市环境噪声，难以区分同频段环境噪声与漏水信号，微弱渗漏信号过滤失效，导致小漏点、暗漏点漏检、误检率偏高。二是定位算法精度有限，传统互相关算法时延估算精度较低，未考虑老旧管道声波衰减、信号畸变、管径变化等工况影响，时延计算存在固定偏差，最终造成漏点定位误差较大，无法满足精准检修需求。三是检测参数适配性差，现有声学检测设备多基于标准新管道工况设置固定参数，未针对老旧管道声波衰减特性、传播规律进行参数校准，检测灵敏度与老旧管网工况匹配度不足。四是检测流程标准化缺失，老旧管网检测缺乏针对性作业规范，传感器布设位置、采集时长、检测时段随意性较强，未避开交通、施工等噪声高发时段，进一步降低了检测数据的有效性与定位精准度，制约了声学检测技术的应用效果。

四、漏水声学检测及定位技术优化策略

针对老旧供水管网声学检测的现存问题，结合其声波传播特性与复杂工况，从信号处理、算法优化、参数校准、作业流程四个维度构建全方位优化体系，提升漏水检测与定位精度。首先，优化自适应信号降噪技术，摒弃传统固定阈值滤波模式，采用小波变换结合自适应滤波算法，针对不同频段信号进行分层处理，精准分离环境噪声与漏水特征信号，保留微弱低频漏水信号，有效解决老旧管网小漏点、隐蔽漏点识别难题，提升信号提取的精准度。其次，改进时延估算定位算法，在传统互相关算法基础上引入导数互相关优化模型，弱化噪声对时延估算的干扰，同时融入老旧管道管径、管材、埋深、腐蚀程度等工况参数，修正声波传播速度与时延计算结果，抵消信号畸变、衰减带来的定位偏差，大幅提升漏点定位精度。再次，建立工况适配参数校准机制，根据老旧管网不同管段的服役年限、腐蚀状况、管径规格，动态校准传感器灵敏度、信号采集频率、滤波区间等核心参数，适配不同管段的声波传播规律，解决固定参数适配性不足的问题。最后，规范标准化检测作业流程，优先选择夜间、清晨等环境噪声较低的时段开展检测作业，优化传感器布设点位，避开管道接口、弯头、阀门等声波干扰区域，延长微弱信号采集时长，保障采集数据的完整性与稳定性，全面提升老旧管网漏水声学检测的综合效能。

五、结论

城市老旧供水管网漏水问题是制约城市节水运维、影响市政供水安全的关键难题，声学检测技术作为非开挖漏水检测的核心手段，适配老旧管网检修作业需求，但受复杂工况影响，传统检测技术存在信号提取困难、定位精度低、适配性差等诸多缺陷，难以实现精准高效的漏水排查。本文通过分析老旧供水管网声波传播特性与声学检测原理，明确了当前检测与定位工作的核心短板，针对性提出自适应降噪、算法优化、参数校准、流程规范的一体化优化策略，有效解决老旧管网微弱漏点难识别、漏点定位偏差大、环境干扰影响强等问题，显著提升声学检测技术的精准性与工况适配性。优化后的声学检测体系更贴合城市老旧供水管网的运维场景，可有效降低管网漏损率、减少水资源浪费、规避管网次生安全隐患，为老旧供水管网隐患治理、节水改造及智能化运维提供可靠的技术支撑。未来可进一步结合智能传感与大数据技术，构建实时动态监测模型，持续优化漏水信号识别与定位算法，推动老旧供水管网漏水检测向智能化、精准化、常态化方向发展。

参考文献

[1]孙健.浅析地下给水管网的漏水及检测[J].城市建设理论研究（电子版）,2013(13).

[2]农晓莉.供水系统老旧管网更新改造技术研究[J].数字化用户,2025(17):85-87.DOI:10.3969/j.issn.1009-0843.2025.17.029.

[3]于强,张翠红.市政自来水管网漏损问题及其治理研究[J].数字化用户,2025(31):85-87.DOI:10.3969/j.issn.1009-0843.2025.31.029.