淺談通過信息化手段降低供水漏損率的方法

摘 要：本文以漳州開發區供水管網項目為例，分析了供水管網漏損現象產生的原因，探討了結合信息化手段分步驟實施的方法，以達到科學合理地降低管網漏損率的目的。

關鍵詞：供水管網；漏損率；信息化

中圖分類號：TP399；TU991.33 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）09-0141-03

Abstract：Taking the water supply pipe network project of Zhangzhou Development Zone as an example，this paper analyzes the causes of leakage in the water supply network，the method of implementing step by step combined with information technology is discussed in order to achieve the goal of reducing leakage rate scientifically and reasonably.

Keywords：water supply network；leakage rate；information technology

0 引 言

中國是一個嚴重缺水的國家，人均淡水資源不足世界平均值的1/4。據不完全統計，我國660座城市中有400多座城市缺水，三分之二的城市存在供水不足的現象。與之相對的是城市供水系統一直居高不下的漏損率。因此，降低漏損率是供水管線管理工作的當務之急，應用信息化手段對供水管網實行具有針對性的管理是大勢所趨。本文以漳州開發區供水管網項目為例，討論了供水管網信息化建設對降低管網漏損率所起的所用。

1 管網漏損原因分析

住建部于2012年會同國家發改委編制了《全國城鎮供水設施改造與建設“十二五”規劃及2020年遠景目標》，規劃明確要求各城市需建設和完善供水管網數字化管理平臺，達到降低供水管網漏損的要求。供水管網是一套大規模且復雜多變的網絡系統，從生產水的源頭到用水的終端用戶存在各種不確定因素，本文將存在漏損的若干原因進行歸類，大致可分為以下三種情況。

1.1 管網老化，缺乏養護

老城區的管網現狀不明，不能對供水管網進行有效的管理和利用。許多管網超過使用年限，老化嚴重，得不到及時養護或更換，導致水流緩慢地從破損部位滲透出來。

1.2 小區內違章用水，缺乏管理

違章用水是指對公共用水設施私自拆、改、移和未按照相應的用水類別繳納水費，私開水表閘門以及在表前私自安裝水管盜用水等。違章用水會直接造成未計量水，從而導致管網產銷差率增大，資金不能正常回收，直接給供水企業造成經濟損失。

同時，傳統人工抄水表方式憑借當地人對工作地點的熟悉度進行現場抄表、數據信息采集，這樣抄表費時、費力，準確性和及時性也得不到保障，難免存在漏報或謊報的現象。

1.3 市政管網偷水漏水、爆管現象時有發生

在市政道路上接入消防栓偷水，消防栓被撞、被盜等多種異常情況經常發生，另外，工地施工導致挖破管、挖爆管現象也時有發生，對于這些不合理的施工行為，要求自來水工作人員第一時間發現，并趕赴現場采取補救措施，減少經濟損失，保障供水管網的正常運行。

2 降低漏損的解決方案

城市處于快速發展的階段，城市管理的信息化水平不斷提高，供水管網管理的信息化也要同步提高，才能針對以上現象采取相應的解決方法，科學合理地降低漏損率。

2.1 管網普查及地理信息系統的建立

首先，通過地下管線普查探測工作查清全市地下管線的埋設情況，獲取完整的地下管線檔案資料。對于老舊的城區，管網家底情況不明，心中無數，在進行城區管網改造的同時，需要按上級要求進行覆土前的竣工測量，補充管線檔案資料，避免信息滯后。

其次，僅僅通過管網普查工作遠遠不夠，還需要建立符合當地需求的數據入庫標準，將符合格式規范的數據通過地理信息系統，實現二維和三維的一體化直觀管理，再建立數據動態更新機制，源源不斷地將新測量的數據導入系統中，保證隨時可以查閱最新、最全的管線檔案資料。

最后，對于日常巡檢發現的管網隱患數據，需要通過手持PDA巡檢系統對現場情況第一時間進行上報反饋，對管網隱患實現盡早發現、分級管理、及時處置、定期跟蹤的高效管理，全面有效地幫助供水企業解決隱患管理中的難題和困惑。

2.2 遠程智能抄表系統

針對傳統的人工抄表在實際工作中表現出來的種種弊端，可以采用“無線智能遠程抄表系統”。在小區級的終端用戶、工廠和企業的大用戶實現一戶一表。通過在水表上安裝數據采集和遠傳模塊，實現遠程抄表、繳費和管理的目的。遠程抄表系統由水表表具、采集器、集中器和后臺抄表軟件四個部分組成，其中采集器可以選擇脈沖、光電、攝像三種方式實現對水表數據和狀態的采集讀取，然后通過無線的方式將水表的用水信息自動傳到集中器，再由集中器通過運營商GPRS遠傳方式，將各種數據傳輸到后臺系統進行收費和管理計算。

系統運用了先進的計算機、無線通訊、自動控制和網絡數據傳輸等技術，實現了對水表用量信息、運行狀況的遠程監控，管理員足不出戶即可對居民水表進行數據采集、遠程監測、用量統計、收費管理、報表打印等，達到科學、安全、高效的管理目的。因此，遠程智能抄表系統相比于傳統的抄表方式，減輕了勞動強度，在成本、效率和準確率方面有著許多突出的優勢。

同時水務公司也要加強售水的計量管理，通過后臺系統對用戶信息進行整理核實后，使用大數據對每個用戶每月的用水狀態進行跟蹤分析。對用水量波動較大的需要進行重點監管，查看是否存在私改、私交、私移表位違章行為，進而建立完善的戶（用戶）表（計量）量（水量）費（水費）四位一體的管理制度。

2.3 消防栓與井蓋監控系統

針對偷盜水的違法行為，例如居民偷開消防栓接水和偷盜井蓋的情況，可以借助智能消火栓預防監控系統和井蓋監測系統進行遠程監控。比如為每個消火栓分配“身份證”，通過遠程監控平臺、手機APP等多種手段實現對消火栓的精確定位，實時監測消防栓偷水、漏水、無水、水壓異常、被撞、被盜等多種異常工作情況。通過井蓋監測系統實現對井蓋狀態（開啟、位移、傾斜、破損）和井內有害氣體濃度等的監測和實時報警，從而為市政管網將自來水輸送到用戶終端提供穩定安全的運行環境。

2.4 DMA分區管理系統

以上三種解決方式是對供水管網的基礎數據進行收集和管理，包括管網GIS數據、消防栓基礎數據和用戶終端的用水量，基本可以實現降低一半的供水漏損率。為了更進一步地改善供水漏損的現狀，需要采用DMA分區、SCADA監測和GIS相結合的技術，實時在線監控全市供水管網的運行狀態，從根本上實現管網漏損智能評估與分析，達到輔助管網檢漏工作及爆管事故處理的目標。

DMA區域是指供水管網中有永久性邊界的、相對獨立的供水區域，一般可以通過關閉閥門使區域內管網獨立于其它市政管網，進出區域的流量用流量計計量。典型的供水管線DMA分區示意圖如圖1所示。

以漳州開發區供水管線項目為例，全區50平方公里范圍的供水管網是連接復雜、用戶密集的。通過GIS管理方式進行區域化、網格化管理劃分，根據管網的服務面積、管網長度和上下游拓撲關系，將供水區劃分為11個可獨立計量區域（DMA），并在每個計量分區的進水口和出水口安裝流量計和壓力計，利用無線通信技術實時（每隔5分鐘）傳輸流量、壓力等數據到后臺系統。這樣就能夠及時、準確地掌握各計量區的管網運行情況，并對各DMA區的漏損狀況進行統計分析與評估。

通過計算可以得出每個區域的漏損情況：分區N的漏損量=分區N的進水流量–分區N的出水流量–分區N的用水量（通過遠程抄表系統統計）。一旦鎖定了某分區存在漏損量較大的情況，已將漏損范圍從全區縮小到了1～2平方公里半徑的DMA區域，進一步結合人工巡檢和噪聲測漏儀的方式，就可以方便地找到由于管道破損而導致的漏水滲水位置。

上述檢測漏損是通過累計流量的參數來進行分析，但是對于施工導致的爆管現象，需要對瞬時流量進行在線監測，因為爆管時管道的瞬時流量會突然增大，壓力會驟降，結合事先設置的報警閾值，可以第一時間發現爆管現象，并進行現場搶修。

3 結 論

降低供水漏損的方法有很多，需要結合當地的實際情況，綜合考慮人力、物力、財力等方面因素，制定科學的、合理的信息化方法降漏。本文僅以漳州開發區項目為例，討論如何通過信息化手段達到逐步降漏的效果，項目成果在投入使用的過程中取得了一定的成效，后期還計劃借助水力模型研究更精確的管網監控和降低漏損的方法，為實現智慧水務平臺的供水優化調度和科學合理的調壓管理奠定基礎。

參考文獻：

[1] 劉孝玲，王玲.降低與控制供水管網漏損率的措施 [J].浙江建筑，2011，28（4）：53-54+68.

[2] 王韻玨，信昆侖，陶濤.基于水力模型的供水管網分區計量方案研究 [J].山西建筑，2011，37（4）：216-217.

[3] 蔣世峰.論水力模型在智慧供水建設中的應用 [J].測繪通報，2016（S1）：190-191+204.

[4] 梁慶易.淺談如何降低供水管網漏損率 [J].城鎮供水，2017（2）：84-87.

[5] 許興中，鄭文芳，姚建東.淺析漏水率在漏損率中的比例 [C].城鎮二次供水技術和管理論文集，上海：中國城鎮供水協會 中國土木工程學會，2006：56-60.

作者簡介：蔣世峰（1982.07-），男，福建南平人，軟件工程師，本科。研究方向：地理信息系統。