【摘要】2015年4月國務(wù)院出臺《水污染防治行動計劃》,要求著力節(jié)約保護水資源,提高用水效率。明確指出到2017年,全國公共供水管網(wǎng)漏損率控制在12%以內(nèi);到2020年,控制在10%以內(nèi)。目前,我國許多城市公共供水漏失率都遠(yuǎn)超12%,一些中等城市甚至超過25%,公共供水企業(yè)投入大量人力物力采取多種措施,以期降低漏失。分區(qū)網(wǎng)格化供水技術(shù)是一種節(jié)水效果較為理想的供水技術(shù),其在漏損控制方面有一定成效,但也因各地供水企業(yè)技術(shù)力量及管網(wǎng)基礎(chǔ)參差不齊,尚未大面積使用和推廣。
【關(guān)鍵詞】分區(qū)供水;漏損控制;研究現(xiàn)狀;發(fā)展
我國曾經(jīng)對國內(nèi)499個城市的漏損進行了統(tǒng)計,每年因漏損引起的水損失在23.6327億立方米。針對這種情況實行分區(qū)供水技術(shù),不僅可以對節(jié)約水資源起到極大的作用,還可以為供水公司提高效益,節(jié)約成本。相關(guān)資料表明,僅武漢一個城市施行分區(qū)供水之后,長度78公里的供水管道每年就能夠為武漢供水公司提高經(jīng)濟效益多大237萬元。因此施行分區(qū)供水對于節(jié)水而言是十分重要的。
1、分區(qū)供水控制漏損的原理
我們都知道在傳統(tǒng)的漏損控制當(dāng)中,其不論用任何方式進行漏損控制都是被動的。人工監(jiān)測進行漏損控制必須是在看到漏損的前提下才能進行,這種方式過于被動,使得其無法對節(jié)水做出更多的貢獻。盡管目前的聲測裝置已經(jīng)十分發(fā)達,漏損監(jiān)測變得更加容易,從而極大提高了漏損的控制水平,可以對一些不可見的漏點進行監(jiān)測,但是聲測裝置有其局限性,其最大的局限性就在于無法進行大面積的使用。因此目前對于控制漏損最為有效的方式應(yīng)當(dāng)說還是對管網(wǎng)進行分區(qū),建立基于壓力驅(qū)動節(jié)點流量原理的城市供水管網(wǎng)水力模型,通過水力模擬對城市供水管網(wǎng)實現(xiàn)三級分區(qū)。構(gòu)建供水管網(wǎng)系統(tǒng)三級分區(qū)漏失檢測與控制體系,從而使得每個區(qū)域的DMA即區(qū)計量面積的水平能夠量化。
分區(qū)供水即采用分區(qū)裝表計量的方法,在供水管網(wǎng)中通過分區(qū)安裝流量計,記錄該計量范圍內(nèi)的相同時間用水量,用于分析和判斷計量區(qū)域內(nèi)的管網(wǎng)漏水量。在選定的區(qū)域分區(qū)裝表計量,區(qū)域必須有明確的邊界。這樣的方法最大的好處就是檢漏工作能夠更加具有針對性,對于漏損最嚴(yán)重的區(qū)域可以進行嚴(yán)格控制,從而在最大程度上降低整個網(wǎng)漏損水平。對于DMA的流量計量,我們通常采用的都是最小夜流量法,一般都在凌晨兩點到四點進行,這個時段用水量是較少的,我們可以對用戶的用水量進行一個較為合理的設(shè)定,然后通過計量DMA進水口和出水口流量就能夠得到一個較為準(zhǔn)確的漏損量。我們必須注意的是漏損本身是動態(tài)的,因此我們必須定期利用DMA最小夜晚流量的方式對漏損進行重新評估。
2、我國分區(qū)供水的現(xiàn)狀
國內(nèi)分區(qū)供水起步較晚, 上海在1999年將供水管網(wǎng)分為4個計量區(qū)域。而在一些中小城市,管網(wǎng)基礎(chǔ)較差,分區(qū)供水需要對現(xiàn)有管網(wǎng)進行改造,區(qū)域加裝壓力傳感裝置及流量計,逐步實現(xiàn)管網(wǎng)建模,經(jīng)濟技術(shù)投入較大,尚難以實現(xiàn)。分區(qū)供水改變了供水系統(tǒng)的管理方式, 對管網(wǎng)進行區(qū)塊化管理, 根據(jù)漏損程度分清漏損控制主次,是一種供水管理模式的變革。
3、分區(qū)供水設(shè)計
3.1 管網(wǎng)建模的需求
我們都知道供水管網(wǎng)是一個較為復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),其規(guī)模十分巨大并且容易出現(xiàn)各種不可預(yù)估的情況,其狀態(tài)也是十分多變。在這樣的情況下如果想成功地進行管網(wǎng)的分區(qū)就必須對管網(wǎng)的運行狀態(tài)有著較為深入的了解。而對于管網(wǎng)運行狀態(tài)的了解最佳途徑應(yīng)當(dāng)說是微觀建模。微觀建模能夠在最大程度上對管網(wǎng)的運行狀態(tài)進行客觀評價。如今微觀建模已經(jīng)成為了一種對管網(wǎng)狀態(tài)進行評價的工具,可以說想要實現(xiàn)分區(qū)供水那么微觀建模技術(shù)就是其基礎(chǔ)。當(dāng)然單純的微觀建模實際作用也是不大的,其必須與GIS及地理信息系統(tǒng)相結(jié)合才能起到更好的作用,地理信息系統(tǒng)(GIS)是利用計算機輸入、輸出、查詢、分析地理信息的一門綜合性技術(shù)學(xué)科, 是一種功能強大的信息管理工具。這種工具與微觀建模相結(jié)合能夠使得分區(qū)供水設(shè)計變得更加輕松和精準(zhǔn),因此在未來GIS與圍觀建模相結(jié)合是一個分區(qū)供水設(shè)計的必由之路。
3.2 DMA規(guī)模
目前國際上大多是以分區(qū)供水首創(chuàng)國家英國的標(biāo)準(zhǔn)來進行DMA規(guī)模衡量的,英國的衡量標(biāo)準(zhǔn)是以用戶數(shù)量來衡量的。目前對于合適的DMA規(guī)模大多是經(jīng)驗總結(jié),F(xiàn)arley認(rèn)為DMA應(yīng)該在2 000 ~ 5 000戶, Twort建議DMA大小應(yīng)介于500~3 000戶。Mac Donald等認(rèn)為理想的DMA大小為含有150 ~200個消火栓、2500根用戶管或30KM供水干管。但是無論哪一種說法其都表示DMA的規(guī)模是絕對不應(yīng)該超過5000戶的,因為過大規(guī)模無法很好的對漏損進行控制。我國目前公共供水企業(yè)進行供水分區(qū)除根據(jù)用戶數(shù)量外,大都依據(jù)現(xiàn)有已形成供水區(qū)域,根據(jù)管網(wǎng)輸水情況,閥控實施難度而確定區(qū)域。大多以水廠供水范圍為一級分區(qū),以行政區(qū)域為二級分區(qū),以居民小區(qū)或街道為三級分區(qū)。而隨著城市的發(fā)展及技術(shù)進步,未來DMA的規(guī)模是否會發(fā)生變化應(yīng)該還是一個未知數(shù)。
結(jié)束語
分區(qū)供水方式的確可以對漏損達到一個較為有效的控制效果,并且在未來為了節(jié)約更多的水資源并且也為了供水公司自身的利益,分區(qū)供水已經(jīng)成為了一個大趨勢,并且在未來這種趨勢會越來越明顯。分區(qū)供水實際上在運行管理方面也是有許多內(nèi)容需要進行討論的但是由于篇幅所限在這里就不一一贅述的,總之對于分區(qū)供水而言其在設(shè)計時一定要對其DMA規(guī)模、管網(wǎng)建模以及分區(qū)層次進行更加深刻的研究和考量。
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