劉偉榮

（東莞市東江自來水有限公司 523000）

1 引言

對(duì)城市發(fā)展來說，優(yōu)質(zhì)供水是城市居民生活的基本保障，而提升供水管理水平、降低供水產(chǎn)銷差對(duì)于供水企業(yè)提高生產(chǎn)效益具有重大意義，但傳統(tǒng)的供水管理手段不能有效識(shí)別供水過程中的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)而造成供水收益長(zhǎng)期得不到實(shí)質(zhì)提升。在這種情況下，越來越多供水企業(yè)開始重視對(duì)分區(qū)供水技術(shù)的應(yīng)用，通過將該技術(shù)引入到城市供水管網(wǎng)中，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的全方位供應(yīng)，而且還可以直接確定出影響產(chǎn)銷差較高的區(qū)域，在此基礎(chǔ)上對(duì)管理漏損進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)和控制，從而提升供水收益。同時(shí)，采用分區(qū)供水技術(shù)還可以得到區(qū)域的用水規(guī)律和特征，這也為供水企業(yè)后期的供水調(diào)度優(yōu)化、能耗降低以及供水管網(wǎng)的高效運(yùn)行提供了準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)信息支持。本文正是基于這一出發(fā)點(diǎn)，對(duì)城市供水管網(wǎng)分區(qū)供水技術(shù)進(jìn)行了一些有意義的探討，希望對(duì)完善城市供水系統(tǒng)和優(yōu)化城市供水管網(wǎng)管理等工作能夠有所幫助。

2 國(guó)內(nèi)外供水企業(yè)產(chǎn)銷差率的現(xiàn)狀

所謂的供水產(chǎn)銷差率是指供水總量減去有效供水量之差與供水總量的比值，該指標(biāo)可以直接反映城市供水系統(tǒng)的漏損量，而且最重要的一點(diǎn)就是產(chǎn)銷差率可以直接表示供水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)收益情況，這個(gè)值越大，說明供水量和已售出水量的差值就越大，即代表了水資源的漏損量就比較大，那么經(jīng)濟(jì)收益自然也就比較低。因此，我國(guó)供水企業(yè)當(dāng)前的最大問題就是如何能夠降低產(chǎn)銷差率。

我國(guó)地域跨度比較大，不同地區(qū)城市的供水管網(wǎng)產(chǎn)銷差率也不盡相同，一般北方城市的供水管網(wǎng)產(chǎn)銷差率會(huì)比較高，例如遼寧等個(gè)別地區(qū)的供水管網(wǎng)產(chǎn)銷差率甚至達(dá)到了30～40%，這就說明我國(guó)供水企業(yè)的供水收益處于較低水平。而對(duì)產(chǎn)銷差進(jìn)行系統(tǒng)化的技術(shù)控制，在國(guó)內(nèi)尚處于起步初期的摸索階段，基本步驟以漏水探測(cè)為主，以用戶用水狀況調(diào)查為輔，并初步進(jìn)行了夜間最小流量法的嘗試，整體效果還不是十分明顯。與之相對(duì)的是，國(guó)外一些先進(jìn)供水企業(yè)在這方面走在了前列，比如馬來西亞哥打基納巴盧未付費(fèi)水減少項(xiàng)目，構(gòu)建了以分區(qū)計(jì)量為基礎(chǔ)的產(chǎn)銷差控制體系，具體則包括對(duì)以往賬單的分析、劃分供水封閉監(jiān)測(cè)區(qū)、水力學(xué)模型的建立及修正、漏水分析、夜間平均流量分析、整體流量分析、水表核查、漏水探測(cè)、以及通過壓力調(diào)控來抑制漏水損失等。因此，采用獨(dú)立分區(qū)計(jì)量等技術(shù)手段來降低供水管網(wǎng)的產(chǎn)銷差率，已經(jīng)成為我國(guó)供水系統(tǒng)現(xiàn)代化建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。

3 分區(qū)計(jì)量區(qū)域的建立

分區(qū)計(jì)量區(qū)域主要指擁有一個(gè)或多個(gè)進(jìn)水口，并且擁有永久性邊界的獨(dú)立供水區(qū)域，并且能對(duì)該區(qū)域的進(jìn)、出水流量都進(jìn)行計(jì)量。城市供水管網(wǎng)分區(qū)始于20世紀(jì)80年代，比較典型的成功案例如倫敦將供水管網(wǎng)劃分為16個(gè)區(qū)，東京將供水管網(wǎng)劃分為50個(gè)區(qū)。分區(qū)供水技術(shù)對(duì)提升管網(wǎng)供水管理水平和降低管網(wǎng)漏損具有重要的意義，我國(guó)近年也加大對(duì)分區(qū)供水技術(shù)的研究和實(shí)踐運(yùn)用工作。

3.1 分區(qū)的原則

在對(duì)供水管網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)管理時(shí)，首先需要掌握所在區(qū)域的管網(wǎng)布置情況，只有切實(shí)了解供水管網(wǎng)的水力特性，才能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立計(jì)量區(qū)域的科學(xué)劃分。具體分區(qū)原則需要滿足以下幾點(diǎn)：

（1）應(yīng)根據(jù)城市的實(shí)際供水系統(tǒng)和管網(wǎng)分布情況進(jìn)行分區(qū)規(guī)劃（如圖1所示）。在規(guī)劃獨(dú)立計(jì)量區(qū)域的大小時(shí)，首先要考慮的因素就是區(qū)域內(nèi)的用戶數(shù)和管線長(zhǎng)度。就目前而言，世界主流的做法是用用戶數(shù)來確定分區(qū)的大小，而每一區(qū)域的合理用戶數(shù)主要都是依靠經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。但這種模式可能不適合我國(guó)城市的具體情況，我國(guó)因?yàn)槌鞘腥丝诿芏却蟮木壒?，所以在確定分區(qū)大小時(shí)，應(yīng)對(duì)用戶數(shù)和管線長(zhǎng)度這兩個(gè)因素進(jìn)行綜合考慮。用戶數(shù)一般應(yīng)控制在3000戶左右，而管線長(zhǎng)度應(yīng)控制在10km以內(nèi)，根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)劃分的獨(dú)立計(jì)量區(qū)域比較符合我國(guó)的實(shí)際國(guó)情。當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)中在確定分區(qū)大小時(shí)，還應(yīng)根據(jù)城市的具體情況做相應(yīng)的調(diào)整。

圖1 某DMA分區(qū)規(guī)劃方案

（2）要保證現(xiàn)場(chǎng)具有合適的施工條件。當(dāng)分區(qū)大小確定后，就需要在進(jìn)水管道安裝計(jì)量裝置，一些位置甚至需要安裝新的管道和閥門，而這些都需要通過施工來完成。如果現(xiàn)場(chǎng)不具備相應(yīng)的施工條件，那么就需要對(duì)分區(qū)規(guī)劃作出適當(dāng)調(diào)整。

（3）要最大限度地避免對(duì)原管網(wǎng)水力特性的改變。上文已經(jīng)提到，分區(qū)計(jì)量區(qū)域的構(gòu)建條件之一就是必須要有永久性的邊界來確保供水區(qū)域的獨(dú)立性，所以在進(jìn)行分區(qū)規(guī)劃時(shí)，要在必要的位置添加閥門等設(shè)施。但這種改動(dòng)應(yīng)盡量不改變?cè)芫W(wǎng)的水力特性，所以對(duì)閥門等設(shè)施的添加數(shù)量會(huì)有一定的要求。

3.2 檢驗(yàn)管網(wǎng)的獨(dú)立性

在完成分區(qū)劃分及其相應(yīng)的施工建設(shè)后，還需要對(duì)分區(qū)的獨(dú)立性進(jìn)行檢驗(yàn)，其中最常用的方法就是零壓測(cè)試。該方法是在一個(gè)獨(dú)立計(jì)量區(qū)域內(nèi)，先關(guān)閉本區(qū)域與外界聯(lián)系的閥門，并確保區(qū)域內(nèi)用戶在測(cè)試時(shí)不會(huì)用水，然后在夜間或管網(wǎng)用水量的最低峰，通過打開消火栓來放掉存水的方式來觀測(cè)管網(wǎng)中的壓力變化情況。如果發(fā)現(xiàn)壓力持續(xù)下降，那么就說明所建立的分區(qū)是獨(dú)立的的；反之就說明分區(qū)并沒有實(shí)現(xiàn)完全密閉，此時(shí)就應(yīng)對(duì)分區(qū)與外界的聯(lián)系閥門或是否存在相連的管道等情況進(jìn)

行檢查，待問題修復(fù)后再進(jìn)行零壓測(cè)試，直到測(cè)試結(jié)論為獨(dú)立為止。

3.3 測(cè)試壓力

當(dāng)分區(qū)建立并運(yùn)行一段時(shí)間后，如果有用戶反映壓力出現(xiàn)不足等問題，就應(yīng)立即停止運(yùn)行并查找原因，如有必要還應(yīng)重新進(jìn)行規(guī)劃。

4 獨(dú)立計(jì)量分區(qū)監(jiān)測(cè)漏損

在分區(qū)建立后，其監(jiān)測(cè)漏損方法主要有兩種：①估算法；②最小夜間流量法。這兩種方法的前提是該分區(qū)內(nèi)不存在違法偷水的情況。

4.1 估算法

根據(jù)對(duì)大量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，人們可以構(gòu)建分區(qū)漏水量的經(jīng)驗(yàn)估算公式，通過將分區(qū)內(nèi)管線長(zhǎng)度、管道平均供水壓力等參數(shù)進(jìn)行代入，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)分區(qū)漏損的估算。

4.2 最小夜間流量法

最小夜間流量就是利用夜間用水量最小的時(shí)段來監(jiān)測(cè)管網(wǎng)的流量，并以此為依據(jù)做出時(shí)間流量曲線。其中，最小夜間流量包括用戶最小夜間用水量和最小夜間漏失水量。最小夜間流量的得出也有兩種方法：①通過多次測(cè)量夜間最小流量并取中間值的方式來確定，這種方式適合分區(qū)規(guī)模比較小的情況；②根據(jù)公式進(jìn)行直接計(jì)算。用戶夜間用水量則可以通過大量的實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來計(jì)算得到。

5 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)實(shí)中，考慮到我國(guó)的城市供水管網(wǎng)大多鋪設(shè)年代久遠(yuǎn)，并且存在著嚴(yán)重的漏損情況，所以加強(qiáng)對(duì)漏損的管理已經(jīng)成為了當(dāng)務(wù)之急。目前應(yīng)用到管網(wǎng)檢漏的方法有很多，但絕大多數(shù)的操作難度都比較大，而建立獨(dú)立的計(jì)量分區(qū)，可以有效監(jiān)測(cè)管網(wǎng)漏損以及快速定位漏損，這對(duì)漏損控制和降低產(chǎn)銷差率具有重要意義。

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