供水管网分区计量管理在漏损控制中的应用

供水管网分区计量管理在漏损控制中的应用

周雯

长沙供水有限公司

摘要：供水管网分区计量管理在漏损控制中的应用是当前供水行业中一个重要的课题。本文通过对供水管网分区计量管理的概述，供水管网分区划分原则与方法，供水管网分区计量管理技术与设备，供水管网漏损控制技术等方面进行了深入研究。研究发现，通过合理的分区划分和精准的计量管理，可以有效降低供水管网的漏损率，提高供水管网的运行效率。

关键词：供水管网；分区计量管理；漏损控制；应用

引言

供水管网作为城市基础设施的重要组成部分，其运行效率直接关系到供水企业的经济利益和社会效益。然而，由于供水管网规模庞大、设施老化等原因，漏损问题一直困扰着供水企业。为提高供水管网的运行效率，降低漏损率，供水企业纷纷采用分区计量管理手段进行漏损控制。

1供水管网分区计量管理的概述

1.1供水管网分区计量管理的概念和作用

供水管网分区计量管理是指根据供水管网的实际情况，将管网划分成若干个区域进行计量管理，旨在通过对不同区域的供水情况进行详细监测和管理，实现对供水管网运行状态的全面掌控。分区计量管理可以更精准地了解各个区域的供水情况，从而有针对性地进行管网维护、检修和漏损控制。其作用在于提高供水管网的运行效率，减少漏损率，延长管网设施的使用寿命，降低供水成本，确保供水质量和供水安全。

在实际应用中，供水管网分区计量管理需要借助先进的监测设备和技术手段，对各个区域的供水参数、供水压力、供水流量等进行实时监测和数据采集，并进行精细化的数据分析和管理。这一过程需要依托信息化技术支撑，包括传感器、数据采集系统、远程监控系统等设备，以实现对供水管网的全面监管和管理。

1.2供水管网漏损控制的重要性

供水管网漏损控制是供水行业中的一项重要任务，直接关系到供水安全和供水质量。供水管网分区计量管理作为漏损控制的重要手段，对于降低管网漏损率具有重要作用。通过对供水管网进行分区计量管理，可以更有效地定位管网漏损点，及时发现和修复漏损问题，减少漏水量，降低漏损率，提高供水管网的整体运行效率。

此外，供水管网漏损控制的重要性还体现在环境保护和资源节约方面。漏水不仅会导致供水管网的压力损失，还会对周边环境造成影响，浪费宝贵的水资源。因此，通过分区计量管理对供水管网进行漏损控制，不仅可以保障供水质量和供水安全，还能有效地节约水资源，减少对环境的影响，实现可持续发展的目标。

2特点

2.1系统性

供水管网分区计量管理在漏损控制中具有系统性。通过对管网进行合理划分，形成不同的独立计量区域，实现对整个供水系统的全面监管。在此基础上，分析各区域的漏损情况，制定针对性的漏损控制措施，从而降低整个供水管网的漏损率。

2.2精准性

分区计量管理能够精确掌握各区域的供水情况，有利于漏损控制。通过实时监测和数据分析，对各区域的漏损水量、产销差水量进行精确计算，为漏损控制提供依据。此外，还可以通过对夜间最小流量的监测，判断是否存在漏损现象，进一步精确定位漏损点。

2.3差异化

供水管网分区计量管理注重差异化管理。根据不同区域的供水特点、设备状况、漏损历史数据等，制定符合实际情况的漏损控制策略。对于漏损严重的区域，优先进行维修和改善，提高整体的供水管网效率。同时，通过漏损预警和报警机制，提醒相关人员进行处理和修复，避免漏损进一步加剧。

3供水管网分区计量管理技术与设备

3.1供水管网分区计量管理技术概述

在供水管网分区计量管理技术方面，我们首先需要了解其概念和原理。供水管网分区计量管理是指根据供水管网的特点和需求，将供水管网划分为若干个分区，并在每个分区内进行计量管理和数据采集。这一技术旨在实现对供水管网运行情况的精细化监测和管理，从而有效控制漏损，提高供水管网的运行效率。分区计量管理技术的核心在于精准的数据采集和分析，以及合理的分区划分和管理策略制定。通过分区计量管理技术，我们可以实现对供水管网不同区域的水量、压力、流速等参数的实时监测和分析，为供水管网的运行优化提供重要支撑。

此外，分区计量管理技术还需要综合考虑供水管网的结构特点、水质要求、用户需求等多方面因素，因此在实际应用中需要综合运用信息技术、传感器技术、数据分析技术等多种技术手段，以实现对供水管网的全面管理和控制。在本节中，我们将重点介绍供水管网分区计量管理技术的具体实施方法和关键技术要点，为供水管网的精细化管理提供理论和实践支持。

3.2分区计量设备的选择与布局

在供水管网分区计量管理中，选择合适的计量设备并合理布局是至关重要的。首先，针对不同分区的特点和需求，需要选择适用的流量计、压力传感器、水质分析仪等计量设备，以实现对水量、压力、水质等参数的精确监测。其次，计量设备的布局也需要充分考虑供水管网的实际结构和运行情况，合理确定设备的位置和数量，以保证对各个分区的全面监测和管理。

在实际应用中，可以采用传统有线监测系统或者无线传感器网络等方式进行计量设备的布设，以实现对供水管网的全面覆盖和实时监测。此外，还可以结合物联网技术和大数据分析技术，实现对计量设备的智能管理和数据的远程传输与分析，提高监测效率和管理水平。

选择合适的计量设备并合理布局是供水管网分区计量管理的重要环节，将直接影响到计量数据的准确性和全面性，为供水管网的精细化管理提供技术支撑和保障。

3.3分区计量数据采集与分析方法

分区计量数据的采集与分析是供水管网分区计量管理的核心环节。在数据采集方面，可以采用自动化数据采集系统、远程监测系统等技术手段，实现对计量设备数据的实时采集和传输。同时，还可以结合GIS地理信息系统和SCADA监控系统，实现对供水管网数据的空间化和可视化管理，为管网运行状态的监测和分析提供技术保障。

在数据分析方面，可以运用统计分析、模型建立、预测算法等方法，对采集的数据进行深入分析和挖掘，发现管网运行中存在的问题和隐患，并及时采取措施进行修复和优化。此外，还可以借助大数据平台和人工智能技术，实现对供水管网运行数据的智能化分析和决策支持，提高管网运行的智能化水平和管理效率。

4供水管网漏损控制技术

4.1供水管网漏损检测技术

供水管网漏损检测技术是供水管网漏损控制技术的重要组成部分。在本节中，我们将重点介绍供水管网漏损检测技术的几种主要方法。首先是传统的现场巡检法，通过人工巡视管道、听觉、仪器检测等方式来发现漏损点。其次是声学漏水定位技术，利用高灵敏度的传感器对管道进行监测，通过分析管道传来的声音来确定漏损点的位置。此外，还有压力监测技术和水质监测技术，通过监测管道的压力变化和水质参数来发现漏损点。

这些漏损检测技术各有优劣，但结合使用可以提高漏损检测的准确性和效率。同时，随着智能技术的发展，供水管网漏损检测技术也逐渐向智能化、自动化方向发展，为供水管网漏损控制提供了更多可能性。

4.2供水管网漏损修复技术

供水管网漏损修复技术是供水管网漏损控制技术的重要环节。本节将介绍供水管网漏损修复技术的几种常见方法。首先是传统的手工修复方法，即通过人工对漏损点进行修复。其次是管道更换技术，对于老化严重的管道，可以进行局部或整体的管道更换。另外，还有注浆封堵技术和管道内衬技术，通过在漏损点注入封堵材料或在管道内衬设备来修复漏损点。

这些漏损修复技术各有适用的场景，需要根据实际情况进行选择和应用。同时，漏损修复技术的发展也需要与材料科学、施工技术等领域相结合，不断推动技术的创新和进步。

5供水管网分区计量管理在漏损控制中的应用

5.1供水管网分区管理

通过将城市供水管网划分为多个独立计量区域（DMA），实现对供水系统的细分和管理。DMA分区管理有助于量化漏损水量空间分布，针对性地开展漏损控制，对各区漏损进行差异化管理。当某个DMA区域的流量异常增加或水压异常下降时，可以快速定位到漏损点，及时采取修复措施，减少漏损量。

5.2水平衡分析

通过水平衡分析，对供水管网进行精细化管理。水平衡分析包括确定出厂入网水量、区域水量、独立计量区和用户水量等，以便量化不同区域的漏损。通过计算各区域的漏损水量、产销差水量，可以识别漏损、产销差的主要影响因素，为后续的漏损控制提供依据。

5.3夜间最小流量分析

夜间最小流量是指在夜间供水需求较小的时段，记录的最低流量值。通过夜间最小流量分析，可以评估供水管网的漏损状况。若夜间最小流量远低于正常值，可能存在较大的漏损风险。结合其他数据分析，可以找出漏损严重的区域，优先进行维修和改善，提高整体的供水管网效率。

5.4漏损和产销差分析

通过对各区域的漏损和产销差进行分析，可以识别出漏损和产销差的主要影响因素。这将有助于制定针对性的漏损控制措施，提高供水管网的运行效率。

5.5供水管网模型的研究

通过管网模型，对管网漏损区域进行预测和定位，及时采取措施，减少经济损失。基于算法或者水力模拟软件构建的供水管网模型的方法在一定程度上可以对管网漏损的概率进行预测，对管网漏损区域进行粗略定位，缩小检测范围。但是建模过程较为复杂，且影响管网漏损的因素较多，导致模型的精确度及可靠性还有待提高。

6管网漏损管理策略

当前水漏损控制策略的研究趋势主要包括：压力管理、主动漏损控制、管道修复和分区计量管理设计等。漏损检测研究推动了对漏损检测工具和检测技术进一步的发展。此外，管网漏损管理策略也在不断得到改进和优化，以获得更好、更快的漏损检测和定位结果。

6.1压力管理

最常见的压力管理方法通常包括：建立区域边界、固定出口压力控制阀、泵和液位控制、时间调节控制阀和流量调节控制阀。最常见和最有效的方法之一是使用减压阀。在压力管理策略中，主要研究减压阀的安装，包括设置合适的减压阀数量和减压阀的最佳位置。减压阀可根据需要的压力设定和灵活调整，使用减压阀优化压力，对水分配系统进行压力管理，进而减少漏损。

6.2主动漏损控制

漏损检测或定位是主动漏损控制中常用的方法。有研究表明，可将传统水平衡的概念和最小夜间流量方法应用到智能水技术中，进而减少漏损检测时间。如果最小夜间流量超过设定的基线，就会触发漏损警报。利用分布式光纤对自来水PE管道进行漏损检测和定位模拟实验。该实验结果表明，使用选择性平均阈值法能准确识别漏损情况，并能准确定位漏损点。

6.3管道修复

在管道修复策略下，大多数研究显示，更换或修复管道是管理老化旧管道系统的最佳方案，管道修复被认为是防止长期渗漏的最后手段。通过考虑管网管理的成本，了解管道的特性，如管道材料、直径、年龄、现状和历史断裂频率，以制定管道修复和更换计划，管理管道漏损问题。

6.4分区计量管理

分区计量管理具有更为便捷的检测能力，可用于评估各类供水网络。随着物联网的应用和分区计量管理的建立，智能水系统的发展有助于实时检测与压力、流量、突发检测和水质有关的水活动。在分区计量管理策略下，确定最佳单元、入口点和边界阀的布置，以及确定低成本分区计量管理设计，以满足供水系统的速度和压力要求。分区计量管理的核心思想是将供水区域分开若干区域，通过统筹水量计量与水压调控，构建管网漏损管控体系，实现管网信息化，进而降低管网漏损率，提升供水安全保障能力。

7发展趋势

7.1政策推动下的发展

在我国，政府高度重视城市供水管网漏损控制工作，相关政策和规划不断出台。例如，《进一步加强全市城市公共供水管网漏损控制实施方案》提出，到2019年底城市公共供水管网漏损率控制在11%以内；到2020年底，完成城市公共供水管网覆盖范围内居民用水户的一户一表”改造工作，推进管网分区计量、压力调控、供水管理信息化等方面工作，城市公共供水管网漏损率控制在10%以内，抄表到户收费率不低于95%。这些政策的出台为供水管网分区计量管理在漏损控制中的应用提供了有力的支持。

7.3技术创新的推动

随着物联网、大数据、人工智能等技术的发展，供水管网分区计量管理技术得到了显著提升。这些技术在漏损控制中的应用不仅提高了监测精度，还实现了实时监控和智能分析。例如，通过分区计量管理技术，可以实时监测各个区域的供水量、水压等参数，从而准确判断漏损情况。此外，智能算法还可以对海量数据进行分析，识别出漏损严重的区域，并优先进行维修和改善，提高整体的供水管网效率。

结语

供水管网分区计量管理在漏损控制中的应用具有重要意义。通过水平衡分析、漏损原因分析、重点漏损区域识别、漏损定位与监管、漏损预警与报警以及供水管网优化与改进等措施，可以有效降低漏损率，提高供水效率，为我国水资源节约和生态环境保护作出贡献。

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