DMA分区计量在管网漏损控制中的应用

王勇

【摘 要】 本文以绍兴市上虞区供水有限公司虞西营业所为例，将虞西营业所曹娥片划分为10个三级DMA区域，探讨了分区装表计量管理的可行性及可预期的实际效果，为科学的降低产销差提供了一个思考方向。

【关键词】 分区计量；漏损控制

【Abstract】 This paper takes Shaoxi City Shangyu District Water Supply Co.， Ltd. as an example， and divides Cao Xie， a business office in West Yunnan， into 10 three-level DMA regions. It discusses the feasibility and expected practical results of the metering and management of district-based metering. It provides a direction for science to reduce the difference between production and sales.

【Key words】 Zoning measurement；Leakage control

城市供水从水厂到终端用户的过程中，供水量与售水量之间存在着一定的水量损失，这就是通常所说的漏损，也叫做产销差。漏损会加重供水企业的生产负荷，增加供水成本。如何有效的控制漏损一直是国内外供水企业十分关注的问题。分区计量是控制漏损的一种比较有效的手段。为了进一步有效地降低和控制产销差，科学地、有针对性地找出存在的问题，绍兴市上虞区供水有限公司利用安装分区流量计（或水表）进行漏损控制，并以虞西营业所为例，对该所辖区范围内开展DMA分区管理相关研究。

1. 分区计量的概念、原理及优点

1.1 分区计量的概念。

在管网日常检漏的工作中，有一种分区装表计量（District Metering Area，简称DMA），其实质是在配水系统中分区安装流量计（水表），通过对不同时间段该流量计（水表）计量范围内流入和流出的水量差进行监测记录，来分析和判断计量区域内的管网漏损情况。分区计量是在区域装表检漏法的基础上发展起来的。

1.2 分区计量原理。

DMA管理的原理就是利用水量来确定漏损水平， 即在 DMA内满足水量平衡原理，具体见下式：

Q入 - Q出 - ∑Q用户 = Q漏损 （1）

DMA流量计量一般采用最小夜流量法 （Minimum N ight Flo w， MNF） ，凌晨 2： 00- 4 ： 00用水量较小时， 可以设定一个合理的用户用水量值，通过计量DMA进水口和出水口流量即可得漏损量。最小夜流量法可以量化DMA的漏损水平。不同的最小夜流量意味着不同程度的漏损，当最小夜流量较大时管网漏损程度就较严重。漏损是动态的， 通过定期确定DMA最小夜流量， 可以发现新的漏损以便维修，从而保持DMA内较低的漏损水平。

1.3 分区计量优点。

将管网分区后，可以形成多个独立计量和核算的供水区域，通过比较供水量与售水量之间的差距，供水企业可以通过诸如水表抄见、打击偷盗水和管网维修等方面进行综合管理。通过觀察漏损变化情况，进行主动性的检漏，避免因漏水过大产生爆管等现象；也可以主动查找偷盗水或开展相应表务管理，降低区域内的漏损。

1.4 国内外的成功案例。

分区计量法起源于20世纪80年代，在英国伦敦、日本大阪和东京等地实验都取得了成功。国内，上海、天津和南京等供水企业也通过分区计量，实现了漏损减少。

2. DMA的层次划分与规模

2.1 DMA的层次划分。

（1）对供水管网实施分区需要谨慎操作， 如操作不当将导致供水和水质出现问题。如果方法得当， 即使再复杂的管网也能成功完成分区。应尽量利用已有的压力区，已建区域内供水分区的划分需考虑至少两路供水，而新区管网的建设， 应将经某区域的转输主干管和配水主干管的功能分开， 并将转输管作为区内供水的备用水源，提高主干管的效率。受资金、地形以及管网复杂性等因素的影响，分区工作应逐级进行， 如上虞水司的供水系统分为四级分区。一级分区是各营业所区域管辖范围；二级分区是以乡镇、街道等行政区域划分；三级分区是在二级区域内依据河流、干道等自然界线以及已有主要供水管道的流量计布置划分；四级分区是按住宅小区、行政村等为单位划分，四级分区为最基本的管理小区。在一级分区基础上，最好先进行管网的二级分区，确定管网漏损严重程度， 分清下一步三级分区工作先后次序。当二级分区完成后，多组人员可以在不同二级区域内同时进行 DMA分区工作， 这样可加快分区工作进度， 降低漏损时间， 提高供水效益。三级分区是漏损管理的基本单元， 是进行漏损控制的核心模块，设计时应综合考虑水量、 水压、 水质等因素的影响。

（2）供水分界线是分区的主要依据。理想的供水管网应是树状网与环状网的结合，这样可集环状管网的可靠性、 枝状管网的经济性以及分区供水管网的安全性于一体。目前的分区设计没有合理的方法作指导， 人为设计随意性较大，分区完成后主要通过不同衡量标准（如可靠性、消防流量、水龄、水安全等指标 ）评价分区的性能。从理论上讨论分区合理性还需进一步研究，管网参数灵敏度分析或管网结构优化、 压力水质参数优化、 分形等理论可以指导分区设计。

2.2 DMA的规模。

（1）关于DMA规模的理论研究较少，目前对于合适的DMA规模大多是经验总结，有认为 DMA应该在2000～5000户的， 有建议 DMA大小应介于 500～3000户的。一般认为 DMA规模不应超过5000户，因为规模过大难以发现小管段的漏损， 且爆管定位时间相应增加，收益减小，供水单位成本将增大。DMA 越小， 则需要越多的阀门和流量计，后期维护成本也越高。小型 DMA可以提早发现漏点从而缩短觉察时间， 并可以发现更小规模的漏点， 降低漏损定位时间和检漏成本，以维持较低的漏损水平。对于结构较差、 爆管频率较高的管网， DMA规模应小一些。为方便检漏，应将较大规模的 DMA 临时分为若干个小型 DMA。

（2）根据用户数量，一般将 DMA规模分为三级： 用户数量< 1 000户的为小型 DMA； 1 000～3000户为中型 DMA；3 000～5000户为大型 DMA。但此种分类缺乏科学性，只能作为分区时的参考。水力因素、工程因素和经济因素共同决定了 DMA规模， 具体规模视实际情况而定。

3. DMA对计量设备的要求

（1）计量设备准确性。分区流量计水表与客户贸易结算水表的精度尽量一致，否则可能影响正确的分析与判断。

（2）分区的计量设备应具有远传功能，纳入管理系统。

（3）DN200（含）以上管径用电磁流量计，DN200以下管径用WSD或其他宽量程水表；树状管采用单向，环状管采用双向。

4. 我公司运用分区计量的背景、意义和预期目的

4.1 我公司目前共有水厂4个，下辖营业所5个。2015年公司的漏损率为6.95%，2016年漏损率8.45%，虽然产销差指标优于全国同行业平均水平，但与绍兴市自来水公司等行業先进相比，差距还较大，漏损控制形势依旧严竣。在5个营业所中，以虞西营业所的产销差水量为最高，占到了整个公司的36%左右。

4.2 由于虞西营业所辖区范围大，管线错综复杂，新旧管网交错，而现有人力、物力、精力却有限，无法全面地、 科学地、主动地发现和分析问题，进而有针对性地、有重点地、从大到小、循序渐进地采取措施解决问题。因此，为了找出问题存在的位置，更加切实有效、最快速度地降低产销差，公司决定以虞西营业所为试点，开展DMA四级分区管理控制产销差，这既是精细化管理的需要，也是规范化管理的基础。对于公司而言，为今后合理地分析和制定各项指标提供科学的参考依据，对于营业部而言，既可体现考核指标，又能提供监控数据，更利于产销差的分析。

（1）可以准确计量进入该区域的夜间流量，掌握漏损数据的偏差，从而起到漏损控制的作用。改变过去主要靠外界报漏、被动检漏维修为主动检漏维修的传统工作方式，提高检漏维修工作效率和漏损控制的管理水平。

（2）可以准确计量每日或每月进入该区域的流量，掌握抄表收费的数据偏差，从而起到营销控制的作用。改变过去单纯关注个体，调整为整体统筹、兼顾个体的工作方式，提高抄表收费的工作效率和营销管理水平。

（3）可以对该区域内进行压力管理，保证供水管网在最优压力下运行。

5. 我公司分区计量管理的具体实施办法

5.1 在虞西营业所范围内，有曹娥、东关、道墟、长塘四个乡镇，按管线分布与行政区域的有效结合，按乡镇分为四个二级区域。

5.2 在曹娥范围内，按照DMA的层次划分和计量设备选择原则，结合管网的布置情况， 以舜江西路、三环路和104国道为界分成 3个明确供水边界、相对独立的供水区域，在每个区域的进水管上都装上流量计。再以汽车西站、文理学院、水果市场、酒厂等作为分段点，分成3个供水区域，剩下的再分成4个区域，一共分成10个供水区域。（本文以曹娥为例）

5.3 四级区域相对较为简单，本文以三级区域为主阐述。

5.4 根据各区域内不同时间用水量，判断区域内的水量损失状况：

5.4.1 步骤一：将相同时段内检测区域计量水量（DN40 以上水表水量与DN40 水表以下水量两部分）与该区域内用户抄见水量对比，如差值小于允许值（当年核定产销差指标），则该区域可视作产销差合格；如差值大于允许值，则产销差不合格，进入步骤二。

5.4.2 步骤二：深夜用水稀少时，关闭区域与外界联系的闸门，测定夜间最低流量，作为管网的漏水量。如果管网漏水量超过允许值，说明区域内有漏水；如果管网漏水量未超过允许值，说明区域内漏水不明显，管网运行状况良好。（各个区域的允许值设定可根据该区域内管线埋设年代、管网复杂程度、用户水表数量、口径比例等因素确定）水表抄见率和准确率过低，都会影响“水量平衡”准确性。

5.4.3 步骤三：区域内有漏水，使用音听或仪器进行区域内捡漏并维修。

5.4.4 步骤四：管网漏水量未超过允许值，检查用户水表计量状况，分析用户用水情况是否与抄见数相符，加强表计管理。

5.4.4.1 以口径划分：

一类DN40 以下，占总水量的比例；

一类DN40（含）以上，占总水量的比例 ；

5.4.4.2 以信誉度划分

一类供水正常，抄表收费正常，应占90%，常规管理；

一类供水正常，抄表收费不正常，重点管理 ；

5.4.4.3 与抄见数不符，则分析原因并采取相应对策

（1）属于水表计量原因，更换水表或更改水表口径；

（2）属于用户动表等偷盗水，改装远传水表或超声水表；

（3）属于用户私接管道，切断并处理。

5.4.5 步骤五：查找无表用水并处理。

（1）调查区域内不在册用户用水状况，分析是否存在偷盗水；

（2）怀疑部位用相关仪器探测管线走向和位置；

（3）切断不明管线并处理。

5.5 通过以上措施之后，曹娥片6月份的漏损有了明显的改观。具体见表1。

5.6 从水量报表可以看出，曹娥营业所6月份的漏损率为16.06%，较5月份20.71%下降了4.65个百分点，降漏工作取得一定进展。同时，从报表中得出，曹娥营业所大三角区域的漏损为最高，达到40.74%，C区域为35.31%，其他工业区为32.21%，这些区域必然成为下个月该所降漏的重心所在，可见分区计量管理可以使降漏更具有方向性和目的性。此外，还看到B区域南、文理学院至道墟、通江西路三个区域的漏损率为负，说明该区域的水表计量出现了问题，下个月应重点加强这些区域计量设备的检查。通过DMA三级管理，为该所指明了降漏的重点，明确了需检查的表计设备。相信通过下月的努力，该所的漏损率会降得更低。

6. 结论和建议

6.1 结论。

（1）我公司以虞西营业所曹娥片为例开展四级DMA区域漏损管理是在漏损分区计量管理理论的指导下的有益实践和探索。通过此次DMA区域漏损管理实践的落实，对整个区域的流量实现了基本可控，进一步细分了各区域的产销差。在确定区域经济漏损水平的基础上，运用夜间流量的监测，确定漏损水平，从而为漏损的发现和维修明确了方向，有效地降低了漏损率，为我公司更加切实有效、更加快速控漏降漏提供了参考的依据。这不仅为分区计量管理理论和实践在国内的应用和发展提供很好的探索，同时在降低漏损方面提供了切实可行的技术和方法。

（2）国内供水企业都相当重视漏损管理，但很大程度上缺乏系统的管理模式和方法。通过试点的DMA管理和实践，我们可以看到，DMA漏损管理理论和方法是切实可行的，并且有著明显的经济效益。供水企业可以根据自身实际，按照理论的程序和步骤，确定自己的经济漏损目标，采取必要的漏损控制措施，以达到降低漏损率，提高经济效益的目的。

6.2 建议。

通过DMA管理和实践，我们发现在漏损控制过程中，除了系统的特征（包括基础设施水平，压力水平等）以外，还需要考虑和重视以下几个问题：

（1）计量设备的准确性，它有可能导致无效的漏损控制活动，从而增加控制费用。

（2）客户用水管理。实践中，较低的水表抄见率会引起水量平衡的很大的误差和漏损水平的误解，导致错误的经济漏损水平的计算和漏损控制活动费用的浪费。

（3）为便于记录和监测流量数据和压力数据，建议所有DMA流量仪和大用户水表都采用远传系统，做到实时监控。

（4）需要一个计算机系统作为辅助管理，用于数据的掌握检测、数据的提取、数据的统计分析等功能。

参考文献

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[文章编号] 1619-2737（2018）02-06-794