夜间最小流量法和DMA分区在降低农村供水管网漏损中的实践

郭思琪

(天津市津北水务有限公司，天津300400)

国务院《水污染防治行动计划》规定，公共供水管网漏损率需达到行业一级标准[1]，即控制在10%以内。然而根据最新《城市供水统计年鉴》相关数据，我国城市供水管网平均漏损率为16.99%，与规定标准存在较大差距。因此，降低管网漏损率成为亟待解决的问题。

1 研究区域概况

1.1 概况

天津市某农村饮水提质增效工程供水面积为478.78 km2，涉及农村居民用户30 679户，企业用户2 000余户，区域内输水管线长度约为40 km，敷设配水管网长度约为314 km，设置40套景观式加压设备，日供水量在1.5×104m3左右。早晚时段为研究区域用水高峰，夜间最小流量主要出现在凌晨2：00—4：00。受老旧管网埋深不足、年久受损等因素影响，研究区域内管网爆管、漏损现象频发。

1.2 DMA网格化分区概况

针对研究区域供水系统现状，采用DMA独立计量区域管理方法。在综合考虑供水区域用水情况、人口分布等因素后，决定将该供水区域以村为单位进行DMA中型(用户数在1 000～3 000)的网格化分区。以其中某一网格为主体进行研究，网格内用户类型为企事业及居民。为了对供水系统运行状态进行更好的监测和漏损管理，在构建DMA网格化分区后，在网格唯一进水口后端及加压泵站前端布设流量计和压力计，流量传感器每5 min采集一次数据。

2 案例分析

2.1 合理夜间最小流量计算

① 夜间生活用水量。网格区域内常住居民约1800户，估算夜间用水量为0.6 L/(h·cap)，夜间生活用水量共约4.32 m3/h。

② 工业用水。网格区域内共有3家大型企业24 h不间断用水，夜间工业用水量约为25 m3/h。

③ 不可避免物理漏失量(UARL)。根据国际水协(IWA)的UARL计算经验公式[2]：

UARL=(18Lm+0.8Nc+25Lp)×P

(1)

式中 UARL——管网不可避免物理漏失水量，m3/h；

Lm——评价区域内供水管道长度，主要指输水管线的长度，取3.42 km；

Nc——评价区域内连接点数，取220个；

Lp——评价区域内引入管长度，取0.2 km；

P——评价区域内供水管网平均压力，取26 m。

计算得到UARL为8.2 m3/h。

④ 其他合理用水量[3]。按居民生活用水量10%估算，约0.43 m3/h。

综上所述，合理夜间最小流量如表1所示。

表1 合理夜间最小流量Tab.1 Reasonable minimum flow at night

2.2 网格内漏损分析

网格区域内夜间最小流量监测数据如表2所示。

表2 网格区域夜间最小流量监测数据Tab.2 Nighttime minimum flow monitoring data in DMA area

2.3 漏损控制措施

通过对流量的实时监测及对夜间最小流量的计算发现，2020年7月11日夜间最小流量值偏高，初步判断此网格区域内供水管网存在异常。供水企业立即从以下几方面开展排查工作。

① 供水管网漏损。鉴于网格区域内老旧管网漏损现象频发，管网出现漏点被认为是造成此次夜间最小流量值偏高的主要原因。供水企业立即组织检漏公司进行管网漏点检测，同时加强管网巡视，加强实时压力的监测，收集自来水用户投诉信息。将突然掉压以及用户集中反映水压低、停水的地方作为重点进行排查。

② 企业用水情况变化。包括已有的工业企业或新增夜间企业用水户。考虑季节性变化、生产工艺改变等原因造成的工业企业夜间用水量变化。建立大客户管理制度，跟踪并及时更新企业用水情况。

③ 非法用水。加强取用水监督管理，实现取用水监督检查全覆盖，同时运用法律手段严厉打击非法用水行为。

2.4 漏损控制成果

从图1可以看出，通过采取一系列漏损控制措施，企业供水产销差从26.01%降至19.89%。

图1 网格区域7—10月供水量和售水量Fig.1 Water supply and sales volume of DMA area from July to October

供水企业通过DMA分区管理方法，利用具有远程传输功能的智能化水计量器具，对网格区域内夜间实时流量进行分析，进而评估该区域供水管网实际漏损情况。通过对漏损的主动监测、动态追踪、及时修复，在最短时间内、以最小的人力物力投入实现漏损控制，降低供水产销差，提高企业的经济效益。

3 建议

应用夜间最小流量经验法进行漏损评估需要一定的经验，区域用水情况调查、管网资料调研、现状管网运行监测数据、流量数据的分析等都会对评估结果造成影响。在DMA分区管理法成熟后，供水企业可以继续发展形成基于DMA分区的管网漏失监测、预警、控制工作新模式，供水管网压力管理、供水体系水质检测等工作亦可在此基础上展开。