DMA分区法供水管网水量漏失快速治理研究

陈真渠

(福州市自来水有限公司 福建福州 350001)

0 引言

供水管网漏损控制，不仅是国家政策要求，也是企业内控管理、提高盈利能力和竞争力的迫切需要。因此，各地水司都对供水管网漏损控制进行了大量的尝试，成效颇丰。根据《城镇供水管网漏损控制及评定标准》(CJJ92-2016)水平衡表，供水总量中的漏损水量包括漏失水量、计量损失水量、其他损失水量；其中，漏失水量又包括明漏水量、暗漏水量、背景漏失水量以及水箱水池的渗漏和溢流水量[1]。在漏损治理过程中，小片区产销差率超过15%以上(经验值)，漏损水量基本上以明漏、暗漏以及水箱水池的渗漏和溢流水量为主。如何快速、有效控制产销差率，供水企业都在不断探索，且均优先治理水量漏失，计量损失和其他损失治理多管齐下。基于此，本文介绍某城区东侧29片二级DMA分区：划分成市政管网、小区管网、拆迁地块管网，加装已规划的二级分区流量计，利用小区现有的一级监控表，依据管网量差、产销差率以及管网周边环境，通过产销差数据分析(水量漏失的量化分析)，与检漏信息交互，常态化跟踪拆迁地块监控表流量，按照项目实施难易程度，适时合理进行管道改造，着重治理市政管网和拆迁地块管网水量漏失。同时，结合介绍其他片区小区管网水量漏失治理过程，总结优化DMA分区法供水管网水量漏失快速治理的工作模式。

1 DMA分区法

DMA(District Metering Area，即独立计量区域)是指通过截断管段或关闭管段上阀门的方法，是控制城市供水管网水量漏失的有效方法之一。该方法于1980年初，由英国水工业协会首次在其水务联合大会上提出。DMA分区法定义，即：供配水系统中，一个被切割分离的独立区域，原先环状供水管网形成虚拟或实际独立区域。通过对进入或流出这一区域的水量进行计量，并对流量分析来定量泄漏水平，从而利于检漏人员更准确决定在何时何处检漏更为有利，并进行主动泄漏控制[2]。

DMA分区法，按英国的经验可按住户数量分为3种：大型(用户数在3000～5000户之间)、中型(用户数在1000～3000户之间)、小型(用户数小于1000户)[2]。同时，DMA分区法按管线类型又可分为3种：输水管DMA、配水管DMA、层叠式DMA[3]。

2 DMA分区法应用

2.1 片区现状与治理方案

(1)片区现状

图1为29片DMA分区管网示意。29片DMA二级分区位于某城区东侧，总面积约1.69 km2，三环路竖穿其中。2019年6月底，加装汇中SCL-70插入式超声流量计形成独立计量区域，整个片区包含区域监控号J056、J074、J084、J099等4个小区，J208、J582两个农村(2019年6月，J582河道两岸开始拆迁，12月两个农村全部开始拆迁)，其中，J056、J074、J084一级监控表为机械水表，J099、J208、J582为远传水表，接水点在区域监控号外的零星贸易表22架(如某中学贸易表、市政消防表等)，总用户数1833户，为中型DMA分区。市政管网6.4km，水源由西往东供水，为支状管网，小区和农村支管资料缺失，区域内并行管、废弃管、未启用管繁多，三环路西侧管道因绿化改造，埋深超过3m。

图1 29片DMA分区管网示意

(2)治理方案

根据DMA分区法，将该片区二级分区流量计和小区一级监控表之间管网划分为1片市政管网(配水管DMA，即小区管网范围外的所有管网)、小区一级监控表和贸易表之间管网划分为6片小区管网(输水管DMA，图1中的J056)进行管网水量漏失快速治理。又因为拆迁地块内管网(图1中的J582)经常遭人为破坏，管网水量漏失严重，需实时跟进治理，故将其从小区管网中单列。

2.2 市政管网水量漏失快速治理

(1)治理过程与方法

29片区市政管网水量漏失治理分成两个阶段：

①第一阶段，2019年11月7日之前，制定巡检周计划，由外包检漏队地毯式排查片区市政管网(3次以上)。期间找到J582拆迁地块周边暗漏点6处，对片区供水量影响不大；找到DN200漏水点1处，9月26日维修完，片区日流量从约3600 m3降至约2800 m3。图2为29片DMA分区日流量变化。

图2 29片DMA分区日流量变化(单位：m3)注：8月29日日流量剧变是因为DN300进水管爆管停水维修所致。

②第二阶段，2019年11月7日之后，经过检漏队伍多次排查虽然有成效，但是经29片区10月份的供售水量数据分析，市政管网的产销差率50.31%，量差44011 m3，还是偏高。为了彻底解决该片区漏损问题，也为了尝试DMA分区法漏损治理分段闭水工作方式，笔者在熟悉片区管线及其周边环境的基础上，携检漏人员沿途排查出露管段、阀门、排气阀、小区一级监控表，一是可以收集检漏异常点，缩小水量漏失排查范围，二是通过检查片区市政阀门，为分段闭水做准备。当检查到一处DN300过河管(位于三环快速路西侧)的时候，发现管道异响，周边管道可能存在漏水点，扩大排查范围后在该异常点南侧小水沟也发现异常出水点，于是安排检漏人员精确定位。由于该管段埋深超过3m，检漏排查了一天两夜还是无法确定漏水点位置。鉴于该片区所有附属设施均无明显检漏异常点，综合分析后漏水点在100m范围内，水量漏失约20000 m3/月，与之并行的还有J582户改DN200主干管(产销差数据分析无漏损，管道大小满足该片区所有用户用水需求)，再者，等三环路东侧DN300副管启用后，西侧管道均废弃，于是决定废弃该DN300漏水管段，在过河管附近新建2m连通钢管，DN300管后端用户改由DN200管供水。11月27日管道改造施工后，片区日流量从约2800 m3降至约2000 m3，人工采集的管网末梢最不利点压力也提升了0.01MPa。

(2)优化建议

①工作模式：市政管网水量漏失治理传统工作方式都是周期巡检，完全依靠检漏人员一遍又一遍巡检，直至发现漏点完成治理任务，没有技术分析和信息交互，不仅周期长、投入精力也多。因此，需要有“帮工”支持，分析片区产销差、管网及其周边环境，设计检漏线路和必检点[4]，缩小排查范围，分担检漏人员工作量，检漏这位“厨师”才能更快更好地出成效。

②检漏精度：检漏成果不应该拘泥于管点，在准确定位困难情况下，可以放宽至管段，搭配管道改造，也可以快速控制水量漏失。

卡夫卡与父亲关系的奇特之处在于，“A给B一个坦率的、与他的人生观相符的、不太美的、但却是今天在城市里很有普遍意义的、也许能防止健康受损的建议。这个建议对B在道德上没有多大鼓舞力量，但他难道就不能随着岁月的推移逐渐从这种损伤中摆脱出来吗？再说，他并不是非听从这个建议不可的，何况仅仅在这个建议中也看不出促使B的整个未来世界将崩溃的因素。但事情偏偏还是这样发生了，原因仅仅在于；你是这个A，我是这个B”[4]461-501。

③管理模式：上述案例中过河出露管有明显的异常声响，巡查了3遍还是没有发现，可能是巡查人员工作态度问题，也可能是巡查人员对管网不熟悉所致。可以考虑使用检漏巡检GIS系统，配备高精度的测量设备(如南方高精度GIS采集系统北极星X6，差分定位精度可达厘米级)，既可以通过巡检轨迹判断巡检质量，也可以协助现场精确定位管线资料。

2.3 拆迁地块管网水量漏失快速治理

(1)治理过程与方法

2019年6月，河道两岸J582农村村落开始局部拆迁，12月开始全部拆迁。2019年5月，一级监控表抄见水量7280 m3。由于征拆信息不畅，没有及时介入治理，导致6月抄见水量高达26 000 m3。7月份修复6处暗漏点后，测算的月流量下降至19 034 m3。为了控制该拆迁地块的水量漏失，从7月下旬开始跟踪监控表的周流量，并通过测算的月流量和产销差率来评估漏损情况，根据月流量变化，安排巡查是否有不明积水点和新增拆迁区域，是否具备断堵支管或主干管条件，是否需要铺设临时管解决“钉子户”的用水问题，及时遏制水量漏失的肆意增长。表1为J582农村村落一级监控表周流量跟踪。

表1 J582农村村落一级监控表周流量跟踪

(2)优化建议

从表1测算的月流量动态变化可见,拆迁地块如果不及时介入治理,水量漏失的增长就会进入疯狂状态。因此,需要打通与征地(拆迁)部门的沟通渠道,拓宽抄表员、巡线员、抢维修员等信息收集途径。通过加装监控表和定时流量跟踪,及时断堵、维修控制水量漏失。有条件的情况下可以安装远传设备,减轻巡查人员劳动强度,增强水流量跟踪效率。

2.4 小区管网水量漏失快速治理

(1)治理过程与方法

2019年6月,29片区的供售水量,小区管网产销差率27.49%、量差20 111m3,但是J582农村村落一级监控表抄见水量从5月～6月突增了18 720 m3。故,对该片区小区管网未进行专项治理。

表2 J065小区产销差数据 m3

(2)优化建议

①水量漏失的治理需要有全局观，5个总量差1391 m3的小区(扣除J582突增水量)和1个量差约10000m3的小区，哪个优先显而易见，按照“从大到小、由易渐难”顺序，尤其是小区管网水量漏失治理，才能快速控制漏损率、见成效。

②小区管网水量漏失治理可优先利用原有的二级监控表，梳理物业提供的信息，网格化缩小检漏范围，提高检漏人员检出率。

③治理过程经常遇到“检漏难、维修难”，检漏难可以通过闭水、加装临时监控表，缩小漏水范围，能检出就维修，实在不行可通过改管解决；但若遇到管道走向未知、用户阻扰等状况，维修难度难免剧增。因此，在漏损率居高的情况下，应优先解决相对较易快速治理的小区才是最佳选择。

2.5 治理成效分析

29片DMA分区经过快速治理，片区的产销差率从7月份的69.37%降至12月份的42.04%，量差从85 739 m3降至25 199 m3，挽回水量漏失60 540 m3/月，按照其他行业用水基础水价2.60元/ m3计算，挽回经济损失约15.74万元/月。其中，仅J582农村拆迁户地块反弹了6152 m3(表1测算的月流量最新数据减去5月的抄见水量)。通过1名技术员和1名检漏员，花费3h才找到疑似漏水点，加上1d准确定位漏水管段和制定改造方案；通过新建DN200钢管2 m和分支阀门，断堵DN300管，投入1.01万元(工程预算费)，挽回水量漏失约24 000 m3/月(6.24万元/月)产出可观。但还存在以下2点不足：

(1)未进行夜间最小流量分析，评估该区域的实际漏损情况，判断该片区供水管网的泄漏水平，将泄漏维持在一个最佳的水平。

(2)两处拆迁地块的监控表均未安装远传设备，无法准确计算拆迁地块水量漏失对整个片区的影响，难以从25 199 m3量差中挽回更多损失水量。

3 结语

供水管网水量漏失的控制，需要专门的机构牵头治理，也需要有专业技术力量综合分析流量计流量、营销数据、管网资料、片区环境、检漏异常点信息、管道改造维修信息，和谐供用水关系，立足当下、厘清缓急、因地制宜制定快捷有效的治理方法。该工作以往常以检漏为主，常见放养式的外包检漏，但检漏的质量目标为检漏精度、准确性、暗漏点数量等[4]，与漏损控制目标达到计划值侧重点还是有本质区别。漏损控制通过DMA分区法治理漏损思路，不必追求完整的DMA分区设备配置，能脚踏实地与检漏信息、流量信息充分交互，虽然检漏精度有所淡化，但明确了投入和产出的比例关系，可以对局部管网进行改造，加快治理成效。拓宽征拆信息收集渠道，常态化跟踪监控表流量，快速控制拆迁地块水量漏失激烈反弹不稳定因素。在高漏损率的情况下，“从大到小、由易渐难、网格化缩小检漏范围”的小区治理方式，也可快速减少水量漏失。

水量漏失控制可按DMA分区法进行，坚持从宏观角度考虑总体经济效益、管网建设运行管理的可持续发展，根据各地管网特点、水量漏失大小，合理增设流量计或隔断阀门，统筹相关部门配合程度等因数逐步建立。因此，从长远的角度出发，可规划建设集各级DMA分区供售水量、管网压力、检漏、抢维修等信息为一体的大数据物联网分析平台，为管网规划、建设、运行管理提供依据。