城市供水管網(wǎng)安全運行是城市建設(shè)和人民生活的基本保障，其正常運行和有效工作已成為城市保持生命活力的重要前提條件之一。隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的加快，城市供水管網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模日益增長。管線一旦發(fā)生漏水，不但影響交通，干擾市民的正常生產(chǎn)和生活，而且對于供水企業(yè)來說，水量損失意味著增加了供水成本，對企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益會造成直接影響。城市供水管網(wǎng)漏失，造成了大量優(yōu)質(zhì)水資源的浪費還可能帶來供水水質(zhì)風(fēng)險和地下公用設(shè)施損壞等次生危害。因此，對于供水企業(yè)來說，防控由于管網(wǎng)漏損或破損導(dǎo)致的供水事故、水量損失和水質(zhì)風(fēng)險是管網(wǎng)運行管理中的重要內(nèi)容。

關(guān)于管網(wǎng)漏損管控，在政策的要求下，越來越被重視，不少地區(qū)都采用了漏損管控手段，目前備受青睞的應(yīng)該是DMA分區(qū)計量了，前段時間揚州大學(xué)公布由該校信息工程學(xué)院教授朱俊武團隊研發(fā)的“城市水網(wǎng)漏損監(jiān)測系統(tǒng)”在市場投入試用，更早一些粵海水務(wù)的“城市供水管網(wǎng)漏損檢測與控制技術(shù)” 獲廣東省科學(xué)技術(shù)獎并應(yīng)用于粵海水務(wù)的下屬企業(yè)。投入應(yīng)用后漏損率控制情況如何，一起看看吧~

揚州大學(xué)研發(fā)城市水網(wǎng)漏損監(jiān)測系統(tǒng)

日前，由揚州大學(xué)信息工程學(xué)院（人工智能學(xué)院）教授朱俊武帶領(lǐng)學(xué)生團隊研發(fā)的最新“城市水網(wǎng)漏損監(jiān)測系統(tǒng)”已在市場投入試用。該系統(tǒng)通過分區(qū)專用的水計量裝置來對城市獨立區(qū)域內(nèi)的流量進行監(jiān)控，及時監(jiān)測出漏損情況后通過漏損監(jiān)管平臺進行警報提醒，從而有效降低城市供水過程中的漏損率。

據(jù)朱俊武介紹：“我國有26個省市的自來水管網(wǎng)漏損率在15%以上，其中有13個省市超過了20%。如果使用該監(jiān)測系統(tǒng)，可以有效減少物理漏損，推動漏報管理朝著良性管理發(fā)展，將城市水網(wǎng)漏損率降低至8%~12%的水平。如果全國范圍內(nèi)推廣，預(yù)計可減少漏損水量70億噸，減少經(jīng)濟損失140億元以上。”

因為管道老化、技術(shù)手段投入有限、監(jiān)管體制落后等因素，我國城市供水管網(wǎng)漏損現(xiàn)象較為普遍，漏損率普遍偏高。再加上大規(guī)模復(fù)雜的城市供水管網(wǎng)布置，傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)已經(jīng)落后，當(dāng)前的傳統(tǒng)水務(wù)管理系統(tǒng)已不能滿足海量的數(shù)據(jù)處理、水量控制、漏損控制、水務(wù)管理及實時監(jiān)控等要求。為此，朱俊武團隊研制開發(fā)了城市水網(wǎng)漏損監(jiān)測系統(tǒng)——DMA分區(qū)專用流量監(jiān)控裝置及漏損監(jiān)管平臺。

“DMA分區(qū)專用的水計量裝置利用的是一種物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。這種技術(shù)是在2017年得到應(yīng)用的新型物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，相比于其他通信技術(shù)，它的功能更為全面和突出，場景應(yīng)用更為豐富。”研究團隊骨干成員孫佳銘介紹道，“各個水計量裝置在城市供水管網(wǎng)中合理配備分布，可以對城市供水管網(wǎng)進行各項數(shù)據(jù)監(jiān)測，實時傳輸水流數(shù)據(jù)，監(jiān)測管網(wǎng)壓力，壓力不足或過高時自動報警，并且自動記錄信息。”

此外，該監(jiān)管平臺還結(jié)合了GIS地圖等技術(shù)，為客戶構(gòu)建了基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的可視化漏損監(jiān)管平臺，實現(xiàn)城市供水管網(wǎng)的漏損監(jiān)控及定位，同時兼具水網(wǎng)數(shù)據(jù)管理與分析、管網(wǎng)資產(chǎn)評估、水力模型建模、優(yōu)化供水調(diào)度、水量預(yù)測、水網(wǎng)分區(qū)等功能。

“此監(jiān)管平臺一經(jīng)使用，將支持用戶進行表務(wù)管理，會對終端用戶用水進行管控分析，結(jié)合供水總量，對產(chǎn)銷差進行分析并制定漏損控制方案，水管網(wǎng)漏損率高、城市供水效率低等問題都將得到有效解決，對于我國北方水資源缺乏及水網(wǎng)漏損嚴(yán)重的城市可以進行有效的漏損監(jiān)控。”研究團隊骨干成員戴俊說。

目前這套城市水網(wǎng)漏損監(jiān)測系統(tǒng)已于2019年8月開始在內(nèi)蒙古通遼市、滿洲里市以及河北秦皇島市、安徽蒙城市等地投入試運行且效果良好，有望在市場上進行大規(guī)模推廣，逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

福州：采用合同節(jié)水管理模式治理城市供水漏損

早在2016年，福州在加快落地窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）技術(shù)時，就把福州市城市供水漏損治理項目作為國內(nèi)首個窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）規(guī)模商用落地項目，由福水智聯(lián)技術(shù)有限公司承接。項目首期以老倉山區(qū)域為試點，邊界范圍為81.5平方公里，涉及371個小區(qū)、16萬注冊用水戶，年供水量約為8000萬立方米，目標(biāo)是：到2020年將漏損治理試點區(qū)域的漏損率下降到12%，實現(xiàn)年均減少自來水漏損2000萬立方米。

據(jù)了解，福水智聯(lián)公司研發(fā)的“禹之水”智慧漏損治理系統(tǒng)是一個基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）技術(shù)、智能傳感器技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和自主創(chuàng)新的樹型結(jié)構(gòu)、VMA分區(qū)計量監(jiān)測等技術(shù)的水治理大數(shù)據(jù)分析管理平臺，該平臺支持在線、離線地圖（城市地圖、衛(wèi)星），及管網(wǎng)GIS接入，可以持續(xù)高效的監(jiān)測城市管網(wǎng)漏損情況，靶向漏損區(qū)域，分析漏損類別，進而采取針對性措施進行城市供水管網(wǎng)漏損治理，降低管網(wǎng)漏損率。

項目中除了利用窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還使用了大數(shù)據(jù)分析技術(shù)。該項目安裝部署了大量智能表具，這些表具產(chǎn)生了海量的監(jiān)測數(shù)據(jù)。同時，通過網(wǎng)絡(luò)化DMA分區(qū)結(jié)合樹型結(jié)構(gòu)、VMA分區(qū)計量監(jiān)測模型和“禹之水”水治理大數(shù)據(jù)分析管理平臺的大數(shù)據(jù)分析，靶向漏損區(qū)域、分析漏損類別和漏損情況，綜合運用漏點定位技術(shù)：示蹤氣體檢漏、負壓波檢漏、漏水相關(guān)儀及漏水噪音聽漏等各種探測方法對漏點進行高效精確的定位，漏點定位精度可達1平方米以內(nèi)。

此外，該項目率先采用新商業(yè)模式——“合同節(jié)水管理模式”，通過合同節(jié)水管理模式，節(jié)水服務(wù)企業(yè)一方面為節(jié)水單位提供專業(yè)化的漏損治理服務(wù)，實現(xiàn)漏損治理效果與績效掛鉤；另一方面也可以為漏損治理項目建設(shè)資金提供支撐保障；節(jié)水單位則將精力更多地投入到終端用水用戶的服務(wù)等方面，最后助力節(jié)水單位智慧水務(wù)建設(shè)提升。

該項目分12個片區(qū)逐一治理，在2018年已累計找到并維修了576個漏點，經(jīng)測算，小區(qū)年節(jié)約水量約284萬立方米，市政年節(jié)約水量約469萬立方米，已實施的治理片區(qū)共計年節(jié)約水量753萬立方米。

2019年，福州市供水漏損率控制在10.11%，較2018年下降8.16%。福州市新建供水管網(wǎng)110.08公里，改造老舊管網(wǎng)累計74.4公里。2019年底已全面完成全市33萬用戶的“一戶一表”改造。為實現(xiàn)智能水表的遠傳抄表應(yīng)用及實時監(jiān)控，提高計量精度，全市還完成了30萬臺NB-IoT智能遠傳表的安裝。

粵海水務(wù)“城市供水管網(wǎng)漏損檢測與控制技術(shù)”

獲廣東省科學(xué)技術(shù)獎

2019年粵海水務(wù)牽頭完成的“城市供水管網(wǎng)漏損檢測與控制技術(shù)”項目獲廣東省科技進步獎二等獎。城市供水管網(wǎng)漏損檢測與控制技術(shù)項目由粵海水務(wù)牽頭，聯(lián)合華南理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)共同完成，該項目針對城市的供水管網(wǎng)控漏技術(shù)進行深入研究，提出管網(wǎng)三層級分區(qū)技術(shù)體系，形成管網(wǎng)動態(tài)壓力調(diào)控、基于貝葉斯與盲源分離算法的漏失評價定位等技術(shù)，集成管網(wǎng)GIS、管網(wǎng)分區(qū)、管網(wǎng)監(jiān)控、管網(wǎng)建模及壓力管理系統(tǒng)于一體的智慧管網(wǎng)漏損控制數(shù)字化平臺。

該項目成果已廣泛應(yīng)用于粵海水務(wù)的下屬企業(yè)以及黑龍江、山西等地的20多家自來水公司，每年節(jié)約水資源超過4700萬噸、節(jié)省生產(chǎn)成本2300余萬元。其中，項目成果在東莞常平粵海水務(wù)建立示范工程，只用兩年就將該公司的管網(wǎng)漏損率從20.77%下降至11.20%，供水電耗降低 21.07%，每年持續(xù)產(chǎn)生700多萬元效益。

荊門市：DMA分區(qū)計量先試點后推廣

2014年荊門市綜合漏損率為30.29%，為解決高漏損，考慮到DMA分區(qū)計量是較為成熟的漏控手段，荊門市供水總公司自主推進分區(qū)計量工作。

公司每季度組織開展管網(wǎng)健康評估工作，每年安排專項資金逾300萬元改造支管網(wǎng)近12公里，綜合漏損率也自2017年21.54%下降至2018年15.89%（漏損率從16.74%下降至11.09%，當(dāng)年下半年基本保持在12%左右）。

在DMA分區(qū)計量建設(shè)上“先試點、再推開”，將所有區(qū)域縱向?qū)Ρ?、橫向聯(lián)系，形成樹形分布圖，特別是通過自下而上建設(shè)分區(qū)計量，支管網(wǎng)的檢漏效率大大提高，讓抄表崗位和檢漏崗位在數(shù)據(jù)分析職能上結(jié)合起來，分別分析每月數(shù)據(jù)、每旬?dāng)?shù)據(jù)和每日夜間最小流量，成為了“探測器”、“報警器”；讓檢漏崗位和維修崗位在漏點修復(fù)上聯(lián)動起來。

公司將城南新區(qū)作為分區(qū)計量試點地區(qū)，對城南新區(qū)用水用戶實行四級分區(qū)，將3臺片區(qū)流量儀、11臺考核總表（超聲波水表）以及近千塊樓棟表作為結(jié)點，每月生成網(wǎng)狀數(shù)據(jù)分析表，每日監(jiān)測分區(qū)水量和夜間最小流量，通過借鑒成功方案及自行摸索，總結(jié)并建立起了從判斷、檢測到恢復(fù)的對應(yīng)配套機制，成功地將城南新區(qū)綜合漏損率由34.71%降至11.8%。

在以城南新區(qū)作為分區(qū)計量試點區(qū)域并取得顯著成效的基礎(chǔ)上，依據(jù)供水管網(wǎng)現(xiàn)狀情況和地理條件，進一步推廣建立多級分區(qū)計量管理系統(tǒng)：按已有的分區(qū)分壓供水區(qū)域進行劃分，設(shè)置5臺流量計，劃分一級分區(qū)4個；以供水管道長度不超過30公里確定二級分區(qū)計量范圍，配置12臺流量計，劃分二級分區(qū)14個；以供水管道長度不超過10公里確定三級分區(qū)計量范圍，配置52臺流量儀，劃分三級分區(qū)計量區(qū)域41個，建成了分區(qū)計量管理系統(tǒng)，漏點分析效率明顯提升。

綜合漏損率由2014年的30.29%下降至2019年的11.88%，下降了14.40%；年漏損水量從2015年的1179.23萬立方米下降至2018年的922.86萬立方米，降幅達21.74%；漏損率由2014年的26.35%降至2019年的7.08%），下降了15.26%，提前完成國務(wù)院“水十條”一級評定（10%）水平。

關(guān)于城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損，住建部2016年出具了《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)CJJ 92-2016》，并在2018年進行了修訂。其中對漏損率的定義更加明晰，對漏損水量分析、漏水管理、分區(qū)管理、計量損失控制等都有具體說明。

“水十條”中指出的：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)。不管是上述案例中的漏損管控系統(tǒng)還是自主摸索的管控方式，其目的都是為了使漏損率下降到一級評定水平。2020年已過半，各水司管網(wǎng)漏損率都達標(biāo)了嗎？