分區供水技術在漏損控制中的研究現狀與進展

【摘要】2015年4月國務院出臺《水污染防治行動計劃》，要求著力節約保護水資源，提高用水效率。明確指出到2017年，全國公共供水管網漏損率控制在12%以內；到2020年，控制在10%以內。目前，我國許多城市公共供水漏失率都遠超12%，一些中等城市甚至超過25%，公共供水企業投入大量人力物力采取多種措施，以期降低漏失。分區網格化供水技術是一種節水效果較為理想的供水技術，其在漏損控制方面有一定成效，但也因各地供水企業技術力量及管網基礎參差不齊，尚未大面積使用和推廣。

【關鍵詞】分區供水；漏損控制；研究現狀；發展

我國曾經對國內499個城市的漏損進行了統計，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供水技術，不僅可以對節約水資源起到極大的作用，還可以為供水公司提高效益，節約成本。相關資料表明，僅武漢一個城市施行分區供水之后，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濟效益多大237萬元。因此施行分區供水對于節水而言是十分重要的。

1、分區供水控制漏損的原理

我們都知道在傳統的漏損控制當中，其不論用任何方式進行漏損控制都是被動的。人工監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，使得其無法對節水做出更多的貢獻。盡管目前的聲測裝置已經十分發達，漏損監測變得更加容易，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當說還是對管網進行分區，建立基于壓力驅動節點流量原理的城市供水管網水力模型，通過水力模擬對城市供水管網實現三級分區。構建供水管網系統三級分區漏失檢測與控制體系，從而使得每個區域的DMA即區計量面積的水平能夠量化。

分區供水即采用分區裝表計量的方法，在供水管網中通過分區安裝流量計，記錄該計量范圍內的相同時間用水量，用于分析和判斷計量區域內的管網漏水量。在選定的區域分區裝表計量，區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，對于漏損最嚴重的區域可以進行嚴格控制，從而在最大程度上降低整個網漏損水平。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確的漏損量。我們必須注意的是漏損本身是動態的，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、我國分區供水的現狀

國內分區供水起步較晚， 上海在1999年將供水管網分為4個計量區域。而在一些中小城市，管網基礎較差，分區供水需要對現有管網進行改造，區域加裝壓力傳感裝置及流量計，逐步實現管網建模，經濟技術投入較大，尚難以實現。分區供水改變了供水系統的管理方式， 對管網進行區塊化管理， 根據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、分區供水設計

3.1 管網建模的需求

我們都知道供水管網是一個較為復雜的拓撲結構，其規模十分巨大并且容易出現各種不可預估的情況，其狀態也是十分多變。在這樣的情況下如果想成功地進行管網的分區就必須對管網的運行狀態有著較為深入的了解。而對于管網運行狀態的了解最佳途徑應當說是微觀建模。微觀建模能夠在最大程度上對管網的運行狀態進行客觀評價。如今微觀建模已經成為了一種對管網狀態進行評價的工具，可以說想要實現分區供水那么微觀建模技術就是其基礎。當然單純的微觀建模實際作用也是不大的，其必須與GIS及地理信息系統相結合才能起到更好的作用，地理信息系統（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學科， 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合能夠使得分區供水設計變得更加輕松和精準，因此在未來GIS與圍觀建模相結合是一個分區供水設計的必由之路。

3.2 DMA規模

目前國際上大多是以分區供水首創國家英國的標準來進行DMA規模衡量的，英國的衡量標準是以用戶數量來衡量的。目前對于合適的DMA規模大多是經驗總結，Farley認為DMA應該在2 000 ～ 5 000戶， Twort建議DMA大小應介于500～3 000戶。Mac Donald等認為理想的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的規模是絕對不應該超過5000戶的，因為過大規模無法很好的對漏損進行控制。我國目前公共供水企業進行供水分區除根據用戶數量外，大都依據現有已形成供水區域，根據管網輸水情況，閥控實施難度而確定區域。大多以水廠供水范圍為一級分區，以行政區域為二級分區，以居民小區或街道為三級分區。而隨著城市的發展及技術進步，未來DMA的規模是否會發生變化應該還是一個未知數。

結束語

分區供水方式的確可以對漏損達到一個較為有效的控制效果，并且在未來為了節約更多的水資源并且也為了供水公司自身的利益，分區供水已經成為了一個大趨勢，并且在未來這種趨勢會越來越明顯。分區供水實際上在運行管理方面也是有許多內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，總之對于分區供水而言其在設計時一定要對其DMA規模、管網建模以及分區層次進行更加深刻的研究和考量。

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