北方某城鎮供水產銷差率控制的研究

山東省新泰市自來水有限公司 亓華

供水產銷差率在國外被稱為“未計量水百分率”，供水企業提供給城市輸水配水系統的自來水總量與所有用戶的用水量總量中收費部分的差值定義為產銷差水。供水產銷差率是衡量一個供水企業在產、供、銷、建、管、修全過程中管理水平的綜合性指標，因此控制產銷差率具有十分重要的意義。形成供水產銷差率的原因可分為漏水原因和非漏水原因[1]，其中漏失水量占很大比重，而漏失水量是影響供水產銷差的重要因素，水量的漏失造成了國家巨大的資源浪費和經濟損失。以技術服務方式系統地進行產銷差控制，在國內尚處于起步初期的摸索階段。其基本步驟以漏水探測為主，以用戶用水狀況調查為輔，并初步進行了夜間最小流量法的嘗試，整體效果還不是十分明顯。目前我國城鎮供水管網漏損控制與世界先進水平仍有較大差距。供水管網的漏損不僅導致水資源的浪費，也易引起路面塌陷等次生災害，是影響供水安全和公共安全的重要因素。國務院頒布的《水污染防治行動計劃》（簡稱“水十條”）提出，到2020年，全國公共供水管網漏損率控制在10%以內。綜上所述，本文以北方某城鎮高新技術產業新區為例，從供水產銷差率與漏損控制兩個方面進行研究，為其他供水企業開展相關工作提供參考。

一、企業控制產銷差措施

目前國內供水企業用于評定漏損水平的指標主要有兩個:產銷差率和漏損率，漏損水量作為產銷差水量的一部分[2]。產銷差率和漏損率的計算公式為

式中，D為產銷差率，S為供水量，M為售水量，L為漏損率，Se為有效供水量。

（一）區域計量系統建立

區域計量系統簡稱DMA，是控制城市供水系統水量漏失的有效方法之一。DMA被定義為供配水系統中一個被切割分離的獨立區域，通常采取關閉閥門或安裝流量計，形成虛擬或實際獨立區域。通過對進入或流出這一區域的水量進行計量，并對流量分析來定量泄漏水平，從而有利于檢漏人員更準確地決定在何時、何處檢漏更為有利，并進行主動泄漏控制。供水區域采用的是三級分區模式建立區域計量系統：一級分區根據凈水廠水源劃分，二級分區根據供水區域合理性劃分，三級分區根據居住小區總計量表具劃分。區域計量系統建立后，根據分區總表與用戶表的數據，通過（1）、（2）公式計算出該小區域產銷差率，可以更直觀地體現出漏損嚴重區域，將寶貴的檢漏資源投入到問題區域，行之有效地提升漏損檢測的效率，進而提高水司的經濟效益。

（二）供水管網檢漏管理

在控制供水銷差率方面，管理因素是一個重要的影響因素。目前關于管理方面主要存在以下幾個問題：（1）維護費用普遍偏高，很多水務公司修漏節省的效益及水泵運行節省的能源效益根本不足以彌補維修和維護供水管網所需的成本，（2）水務公司對維護及檢漏等工作不重視，檢測人員不齊且設備落后，并經常缺少維護資金，（3）專業人員專業水平不高，對于一些檢漏措施的實行還不夠全面，（4）大眾認為修漏可能對居民的短期生活有負面影響，比如，挖人行道和溝渠等工程的開展會擾民，管理人員一般重點工作是保證飲用水以最佳條件和最小成本到達用戶，很少會關注如何減少水漏損失。加強管理工作既可以避免漏損帶來的經濟損失，也可以讓居民生活得更加安心，因此供水管網檢漏管理工作甚為重要。供水管網檢漏儀器主要用來檢測管網中是否存在漏損，其技術主要依賴于先進的電子設備。為了確定區域內管道漏損并且進一步縮小范圍，采用水平衡測試與主動聽漏結合的方式，具體做法為：根據區域計量系統數據分析中發現的可疑區域，在區域內逐段安裝便攜式超聲波流量計，測出該段管道收尾處各段單位時間累計流量Qa、Qb，與該段管道上的用戶表具讀數Q1、Q2、Qn之和對比，可以明顯發現存在的問題。無線電波檢漏儀可以對地面以下管道沉降、漏損情況等進行探察，并描繪具體圖像，在檢測漏點的同時，在一定程度上也可以防止漏損。但該檢漏儀在使用上有一定的局限性，對安裝環境要求較高，且只有正確安裝使用數據才具有可靠性。

（三）更換計量表

計量表的計量精確度會直接影響產銷差大小。計量表具故障類型包括齒輪斷齒、磨損、異物堵塞、表具黑屏等問題。其中，齒輪斷齒、磨損、異物堵塞問題主要存在于機械式水表，表具黑屏主要存在于超聲波水表以及個別電磁流量計。根據統計，該高新技術產業新區內計量表具共有約120000只，其中，機械式約117000只，占比約98%；超聲波式近2000只，占比1.67%；電磁式不足1000只，占比0.83%；另根據表徑劃分，DN50及以下的表具共有約118000只，占比98.33%。為了驗證故障水表對計量精確度的影響，通過選取不同口徑的三組卡頓水表，對三組異常水表進行校驗，得出以下數據（如表1）。

表1 高新技術區內選用的機械表具流量損失評估

實驗后拆卸表具，發現三組表具機械葉輪均有不同程度的掉齒與磨損。根據表1數據可知，當機械水表出現異常時，其計量精度下降之嚴重已遠遠超過其正常允許誤差范圍，如不能及時發現并更換，單表的計量損失可以超過正常數值的一半，一旦多只此類水表長期被使用，這部分未計量水量將給水司帶來極大的經濟損失，同時，通過對近三年因出現異常而更換的表具進行統計發現，DN50及以下的表具占比達93.39%，因此得知，大口徑水表的精度對供水產銷差率的影響更為顯著。

（四）老舊管網改造

圖1顯示高新技術開發區2017年月供水流量、產銷差以及產銷差率。從圖上可看出，冬季的幾個月產銷差比較大，產銷差率比較高，在12月達到最高值，為12.03%。分析認為，北方地區由于冬季氣溫低，相較南方地區供水管道埋得更深，因此發生管道漏損時不易被及時發現。高新區作為一個新建區域，按照規劃建設的供水管網主要為球墨鑄鐵管，但仍然存在部分建區之前的老舊管道，這部分管道以PE材質為主，這部分管道的特點是敷設區域集中，存在的主要問題可以概括為：無規劃建設、施工質量差、材料質量不達標。據統計，2016年全年，高新區范圍內發生的管道漏水維修次數共計84次，其中，這部分老舊PE管道漏水維修次數38次，占比45.24%。而區域主要輸配水管總長度約為164公里，其中PE材質老舊管道僅有18公里，占比10.98%。由此可見，加速淘汰老舊PE管道，對高新區降低漏失率具有十分重要的意義。

圖1 2017年月供水流量、產銷差以及產銷差率變化

二、供水產銷差率降低實效及經濟效益評估

由圖2可知，2011年以前未采取產銷差控制，在2011年供水產銷差率達到最高值36.5%。2012年以后開始采取措施，對產銷差進行控制，整個區的供水產銷差率逐年下降，經過5年的改造工作，供水產銷差率降至9.08%。由圖3可知，年均供水流量逐年提升，在2017年年均供水流量為3.15萬m3。在整個區內采用的各種措施對控制產銷差均有積極的影響作用。供水公司對整個區供水產銷差進行控制以后，經濟效益得到明顯提升，通過對整個區管網進行分區計量，實施檢漏設備、檢漏并維修漏點、更換水表、嚴禁消火栓非法取水等措施控制供水產銷差率的措施。

圖2 2011至2017年產銷差率變化

圖3 高新技術區2011年至2017年日均供水流量變化

表2 公司年均投資成本及運營成本

2017年產銷差水量為8960166m3，按平均水價3元/m3計，較2016年增加258.9894萬元售水收入，扣除投資成本及運營成本，凈收益43.4894萬元。可見，采用合理經濟的手段控制產銷差率，將為水司帶來可觀的經濟效益。

三、結論

針對該高新技術開發區供水產銷差大的問題，討論了供水管網改造工程與漏損控制技術并進行工程示范，通過分區計量、管網改造、漏損控制、更換水表和優化供水管理等五個方面的研究和應用示范，整個區經6年的改造，供水產銷差下降了37.75%，為整個公司的經濟收益作出了巨大貢獻。