郭惠財(cái)
(福建泉州臺(tái)商投資區(qū)自來水有限公司,福建 泉州 362000)
DMA被定義為:“分配系統(tǒng)中一個(gè)分離的區(qū)域,通常由閥門形成或者是完全可以斷開的管網(wǎng),進(jìn)入或流出這一區(qū)域的水量可以計(jì)量,并利用流量分析來定量泄漏水平。從而利于檢漏人員更準(zhǔn)確地判斷在何時(shí)何處檢漏,并進(jìn)行主動(dòng)漏損控制?!边@個(gè)概念是在1980年初,英國(guó)水協(xié)會(huì)“泄漏控制策略和實(shí)踐”的報(bào)告中首次提出的。
《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ92—2016)中要求“供水單位應(yīng)進(jìn)行漏損控制,采取合理有效的技術(shù)和管理措施,減少漏損水量。”DMA分區(qū)管理的目的就是改變傳統(tǒng)的水損控制方法,變被動(dòng)控制為主動(dòng)控制供水管網(wǎng)的產(chǎn)銷差率,通過各種管理手段的有機(jī)結(jié)合,使供水管網(wǎng)漏損率逐步降低,以穩(wěn)定、持續(xù)地實(shí)現(xiàn)水損控制目標(biāo),從而給供水企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。
通過對(duì)國(guó)內(nèi)外DMA分區(qū)管理的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),在實(shí)施分區(qū)管理時(shí),至少應(yīng)遵循的原則有:①分區(qū)劃分應(yīng)綜合考慮行政區(qū)劃、自然條件、管網(wǎng)運(yùn)行特征、供水管理需求等多方面因素,并盡量降低對(duì)管網(wǎng)正常運(yùn)行的干擾;②一般以三級(jí)DMA分區(qū)管理為宜;③各DMA分區(qū)應(yīng)是供水穩(wěn)定且基礎(chǔ)資料相對(duì)齊全、用水模式變化不大的封閉區(qū)域或相對(duì)封閉區(qū)域;④DMA分區(qū)管理應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)性、效益性、可持續(xù)性,同時(shí)應(yīng)盡量減少現(xiàn)狀供水管網(wǎng)的改造等。
根據(jù)英國(guó)分區(qū)計(jì)量經(jīng)驗(yàn),DMA分區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)可分為三種規(guī)模,即大型區(qū)域(用戶數(shù)量在3 000~5000)、中型區(qū)域(用戶數(shù)量在1 000~3 000)、小型區(qū)域(用戶數(shù)量在1 000之內(nèi))。
實(shí)施步驟如下。
①規(guī)劃布局先行,分步實(shí)施在后;②DMA分區(qū)邊界的劃定;③進(jìn)行DMA區(qū)域封閉性檢測(cè),確保通過“零壓力測(cè)試”;④DMA分區(qū)流量計(jì)的選型、安裝及遠(yuǎn)傳抄讀系統(tǒng)的建立:⑤進(jìn)行DMA分區(qū)內(nèi)水量平衡分析;⑥監(jiān)測(cè)管網(wǎng)壓力及夜間最小流量計(jì)分析;⑦精準(zhǔn)定位、查找漏點(diǎn)及修復(fù);⑧區(qū)域壓力控制管理;⑨DMA區(qū)域建成后的精細(xì)化管理。
某東南沿??h成立于2010年,下轄三鎮(zhèn)一鄉(xiāng),區(qū)域面積約219 km2(包含海域江域?yàn)┩?其中陸域面積約200 km2,人口約22.8萬人。建區(qū)之前,該區(qū)域各下轄鎮(zhèn)、鄉(xiāng)均有獨(dú)立的小型供水企業(yè),各水廠制水工藝落后,供水規(guī)模較小,供水體系較混亂,供水管網(wǎng)未經(jīng)規(guī)劃且老化嚴(yán)重。建區(qū)之后,為徹底解決上述問題,2011年由相關(guān)單位聯(lián)合出資組建某東南沿??h級(jí)供水單位,以理順區(qū)域內(nèi)供水體制,完善供水管網(wǎng)建設(shè)。近年來,隨著區(qū)域路網(wǎng)建設(shè)不斷完善,供水管網(wǎng)敷設(shè)力度不斷加大,供水體系日趨成熟,新增用水戶數(shù)量呈逐年穩(wěn)定上升態(tài)勢(shì)。
受當(dāng)前供水格局所限,東南沿海某縣級(jí)供水單位尚無自有水廠,區(qū)域供水以外購(gòu)供水量為主,僅一條DN800主供水管由市區(qū)某加壓泵站出廠、經(jīng)后渚大橋、引至該區(qū)域范圍內(nèi),供水能力5萬m3/d,出站壓力常年維持在0.52 MPa左右,DN75以上管線長(zhǎng)度約350km,系典型的單水源供水方式,區(qū)域內(nèi)供水管網(wǎng)以枝狀分布為主,未來保留主供水管網(wǎng)形成環(huán)狀分布。實(shí)施DMA分區(qū)管理前,公司產(chǎn)銷差率居高不下,年平均30%左右。為解決產(chǎn)銷差率高這個(gè)老大難問題,結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn),依托區(qū)域供水管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),2016年初公司提出“分期實(shí)施,逐步細(xì)化”的方針,實(shí)施DMA分區(qū)管理方案。
在開展DMA分區(qū)管理前,應(yīng)對(duì)區(qū)域的供水管網(wǎng)進(jìn)行全方位的探測(cè)后,繪制出詳實(shí)的供水管網(wǎng)分布圖,并對(duì)用戶分布及用水情況、規(guī)模進(jìn)行調(diào)研。經(jīng)研究決定,分兩期安裝口徑DN100~DN1 000不等的DMA分區(qū)流量計(jì):一期工程安裝一級(jí)區(qū)域計(jì)量總表共計(jì)11只,二、三級(jí)區(qū)域計(jì)量總表共計(jì)19只;二期工程在一期工程的基礎(chǔ)上細(xì)化加裝二、三級(jí)區(qū)域計(jì)量總表共計(jì)58只,各分區(qū)均通過“零壓力零流量”試驗(yàn)。
同時(shí),為節(jié)省工程造價(jià)及最大程度降低安裝流量計(jì)時(shí)造成的停水影響,公司規(guī)定口徑DN300及DN300以下計(jì)量總表采用管段式超聲波水表,口徑DN300以上計(jì)量總表采用插入式超聲波水表(不停水作業(yè))。每只DMA分區(qū)計(jì)量總表均安裝遠(yuǎn)傳裝置,將水表流量、管網(wǎng)壓力等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至遠(yuǎn)傳管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)流量計(jì)量及管網(wǎng)壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。經(jīng)測(cè)算,DMA分區(qū)管理實(shí)施工程總投資約400萬元。
2.2.1 DMA分區(qū)夜間最小流量監(jiān)測(cè)
DMA分區(qū)管理流量計(jì)安裝完成后,公司安排專職人員進(jìn)行定期數(shù)據(jù)分析,通過定期不間斷對(duì)各級(jí)DMA分區(qū)計(jì)量表進(jìn)行夜間最小流量檢測(cè)、分析,一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常,立即通知測(cè)漏隊(duì)伍主動(dòng)查漏和定位漏點(diǎn),及時(shí)進(jìn)行管道修復(fù)。
工作人員通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)杏田路DN200計(jì)量總表夜間最小流量長(zhǎng)期穩(wěn)定在8~9 m3/h,該總表表后服務(wù)用水戶共395戶,參考國(guó)內(nèi)夜間最小流量分析的經(jīng)驗(yàn):凌晨4:00~6:00,居民的夜間最小用水量為3~4 L/戶·h,計(jì)算出杏田路DN200計(jì)量總表夜間最小流量合理值應(yīng)為1.18~1.58 m3/h,數(shù)據(jù)明顯偏離,通知測(cè)漏隊(duì)伍主動(dòng)查漏和精確定位漏點(diǎn),及時(shí)進(jìn)行管道修復(fù)后,該總表夜間流量下降并持續(xù)穩(wěn)定地保持在1.20~1.80 m3/h,該DMA分區(qū)內(nèi)管道運(yùn)行正常。僅該DMA分區(qū)內(nèi)供水管道漏水點(diǎn)修復(fù)后,流量下降約8.0 m3/h,折算現(xiàn)行水價(jià)標(biāo)準(zhǔn)2元/噸,每年為公司節(jié)省近14萬元水費(fèi),經(jīng)濟(jì)效益顯著,同時(shí)減少了水資源的浪費(fèi)。
圖1 杏田路DN200水表計(jì)量
2.2.2 DMA分區(qū)的壓力管理
除了對(duì)夜間最小流量的分析,工作人員還對(duì)管網(wǎng)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及調(diào)控。根據(jù)各DMA分區(qū)管網(wǎng)壓力、用戶分布情況、用水規(guī)模及高程分布等實(shí)際情況,在滿足用戶用水的前提下調(diào)控管網(wǎng)壓力,以減少爆管產(chǎn)生概率及降低夜間最小流量。
2.2.3 DMA分區(qū)管理前后產(chǎn)銷差率的變化
通過對(duì)實(shí)行DMA分區(qū)管理前、后,公司歷年產(chǎn)銷差對(duì)比表,見表1??梢钥闯?016年建立DMA分區(qū)管理以來,東南沿海某縣級(jí)供水單位的產(chǎn)銷差率呈逐年下降,并保持持續(xù)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)。僅從DMA分區(qū)管理投資成本考慮,三年即可實(shí)施成本回收。因區(qū)域內(nèi)尚存在較多老舊管道,下一步公司將制定管網(wǎng)改造計(jì)劃,相信待改造之后,結(jié)合DMA分區(qū)管理的精細(xì)化,公司的供水產(chǎn)銷差率降進(jìn)一步下降,管網(wǎng)漏失率也將持續(xù)穩(wěn)定地降低,最終達(dá)到國(guó)家允許范圍內(nèi)。
表1 歷年產(chǎn)銷差率
實(shí)踐證明在某東南沿海縣級(jí)供水單位建立DMA分區(qū)管理后,對(duì)實(shí)現(xiàn)持續(xù)性降低產(chǎn)銷差率、均衡供水管網(wǎng)壓力、減小管網(wǎng)事故發(fā)生率、提高供水安全性等方面有著顯著效果。DMA分區(qū)管理即為供水企業(yè)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,又為建設(shè)節(jié)水型城市做出重要貢獻(xiàn)。但DMA分區(qū)的建立也存在增加管網(wǎng)末梢水等問題,需供水企業(yè)制定管網(wǎng)末梢定期沖洗方案,以改善管網(wǎng)末梢水水質(zhì)問題。
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