陳關(guān)海、祝永江、毛偉江、傅華良

摘要：隨著供水成本核算的進一步深入,控制供水損耗已經(jīng)不單純局限于管網(wǎng)漏損控制和營業(yè)抄表收費，人們正從諸多方面綜合起來認識其形成、發(fā)展、控制途徑。分區(qū)計量管理是集技術(shù)、管理和經(jīng)濟于一體的管理模式，通過主干管安裝流量計將供水管網(wǎng)劃分為若干個漏損分區(qū)系統(tǒng)，并對每個分區(qū)建立以進出流量計為邏輯供水關(guān)系的數(shù)據(jù)庫，形成以營業(yè)及調(diào)度軟件為平臺的漏損分析系統(tǒng)，并通過該系統(tǒng)，實時跟蹤、定期分析分區(qū)內(nèi)水壓、水量變化，以最短時間、最小范圍實時鎖定漏損區(qū)域，最終達到提高管網(wǎng)檢漏效率及保障供水安全的目的。

關(guān)鍵詞：分區(qū)計量；管網(wǎng)漏損；產(chǎn)銷差率；SCADA系統(tǒng)；效率

紹興柯橋供水有限公司按照區(qū)域劃分為城區(qū)、柯東、柯南、柯西、柯北五個分公司，每個分公司通過安裝入口流量計及區(qū)域內(nèi)部流量計實施初步的分區(qū)計量管理。經(jīng)過幾年實踐，管網(wǎng)漏損率始終保持在低位，取得了較好的成果。但隨著城市供水的不斷發(fā)展，特別是針對網(wǎng)狀管網(wǎng)的城區(qū)管網(wǎng)系統(tǒng)，急需探索更為科學、有效的管理方法，并在原有基礎(chǔ)上不斷提高。

本次分區(qū)計量系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，以城區(qū)分公司作為試點進行，待城區(qū)分公司運行穩(wěn)定且產(chǎn)生效益后，繼而再在全公司逐步推廣實施。

（1）基本情況

城區(qū)分公司供水區(qū)域東至鏡水路、南至104南復(fù)線、西至湖安路、北至梅林路。區(qū)域面積約100平方公里，年均日供水量約10.90萬立方米。區(qū)域內(nèi)南北走向主干管主要有柯華路DN800管、金柯橋大道DN800管等，東西走向主要有329國道DN500管、群賢路DN500、鑒湖路DN500管等。

（2）供水計量模式

整個供水區(qū)域現(xiàn)有18個總管進水點，原有供水分區(qū)僅為104國道以南與104國道以北兩大塊，分區(qū)較大，不利于漏損分析與管理。

鑒于原有供水分區(qū)過大，出現(xiàn)漏點后排查范圍大，排查時間長，工作效率低下，難以進行細致漏損分析的現(xiàn)狀，根據(jù)城區(qū)分公司管網(wǎng)情況，合理提出了供水分區(qū)方案。

（1）網(wǎng)格化分區(qū)原則

根據(jù)城市管網(wǎng)特點綜合確定管網(wǎng)分區(qū)原則。通過分區(qū)計量方式，使得分區(qū)區(qū)域規(guī)模變小，便于對管線進行分區(qū)管理，有利于提高管理效率。

（2）城區(qū)網(wǎng)格化分區(qū)布局

本方案城區(qū)片的現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，劃分成5片計量區(qū)域。其中主城區(qū)片（P1）：東至鏡水路、南至104國道、西至柯華路、北至柯北大道；柯西工業(yè)區(qū)片（P2）：東至柯華路、南至鑒湖路、西至湖安路、北至錢陶公路；柯南地區(qū)東片（P3）：東至鏡水南路、南至104南復(fù)線、西至香林大道、北至104國道；柯南地區(qū)西片（P4）：東至香林大道、南至104南復(fù)線、西至湖安路、北至104國道；柯北工業(yè)區(qū)片（P5）：東至鏡水路、南至柯北大道、西至安華北路、北至梅林路。各分區(qū)間采用在線計量裝置或閥門隔斷。

 

圖1城區(qū)分公司供水計量分區(qū)示意圖

經(jīng)過對市場上各類流量計的比較及結(jié)合本公司實際應(yīng)用情況，選擇了管道式電磁流量計、時差法外夾式超聲波流量計、旋翼式WPD遠傳水表等3種計量儀表。在DN300及以上主干管線安裝電磁流量計、超聲波流量計，DN200及以下分支管線上安裝機械寬量程表。

管道式電磁流量計其優(yōu)點計量精度高（一般精度為±0.5%），工作穩(wěn)定可靠，IP68等級的可以長期淹沒在水中而不影響精度，后期維護量小。缺點就是安裝時需要停水，口徑較大時價格相對較高，儀表所需功率相對較大，大口徑管道需要采用市電供電。此類管道式電磁流量計并作為公司的優(yōu)選，其安裝方法如下：

 

    時差法外夾式超聲波流量計優(yōu)點是安裝方便，可以不停水安裝，時差法測量時精度較高，維護得當穩(wěn)定性較好，價格相對便宜，儀表用電量小，可以用太陽能供電。其缺點就是工作穩(wěn)定性容易受天氣影響，維護工作量較大，只適合于安裝在高于地表的管線上。此類超聲波流量計作為次選，在供水管線上無法安裝電磁流量計時選用。其安裝方法如下：

 

旋翼式WPD遠傳水表安裝方便，用于小口徑時計量精度尚可，對安裝地點基本無要求，維護簡單。缺點是不能用于大口徑管道，口徑在DN200及以下管道可以使用，需停水安裝，遠傳模塊采用蓄電池供電，雖不能實現(xiàn)實時傳輸數(shù)據(jù)，但每日兩次的數(shù)據(jù)讀取已能滿足漏損分析需要。

根據(jù)現(xiàn)場流量計分布，在調(diào)度SCADA系統(tǒng)端建立分區(qū)計量管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要分四方面實現(xiàn)分區(qū)計量與漏損分析功能。

（1）流量點曲線分析

調(diào)度員通過每天早上對各分區(qū)內(nèi)各區(qū)域的流量、壓力進行分析，對多日流量、壓力進行對比，并以此為依據(jù)，判斷該區(qū)域是否有發(fā)生漏水。以8月份柯西工業(yè)區(qū)片漏點的發(fā)現(xiàn)為例，柯西片精工科技、群賢紡織測壓點壓力突降，坂湖明珠及群賢路與太平路計量點流量激增，通過分析確認該區(qū)域存在漏點，并將此信息反饋給分公司及檢漏部門，在山陰路上稽山路西側(cè)主干管上DN200預(yù)留口閥門因道路施工發(fā)生漏點爆管。見下圖2

 

圖2

（2）流量點報表分析

利用調(diào)度SCADA系統(tǒng)中的報表功能，分析漏點產(chǎn)生前后的流量變化規(guī)律，并將漏點及漏失水量按區(qū)域記錄于分析報表，為今后更加準確的分析積累經(jīng)驗，從而為管網(wǎng)改造提供依據(jù)。

（3）流量點報警設(shè)置

利用調(diào)度SCADA系統(tǒng)中的報警功能，在主干管上流量計進行報警設(shè)置。并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)偏移量的大小可設(shè)置一至三級分時段報警，從而進一步有效提高管網(wǎng)流量、壓力監(jiān)測預(yù)警能力，防止誤判。

（4）月度實抄水量分析

通過各分區(qū)總分表實抄水量進行分析，因分區(qū)內(nèi)用戶與供水之間的對應(yīng)關(guān)系，通過各分區(qū)總分表漏損差分析，進一步提供有效漏損信息，掌握各分區(qū)月漏損水量，細化漏損水量分析，為分公司及檢漏部門確定漏水區(qū)域提供依據(jù)。

該項目于2013年10月正式啟動，2014年5月完成建設(shè)并投入使用。目前，已新增電磁流量計7套，超聲波流量計1套，WPD遠傳水表4套，并對部分環(huán)通管線采取關(guān)閉閥門的方式進行切斷。通過一年多的運行，效果較為顯著，在保證城區(qū)供水服務(wù)壓力的前提下，城區(qū)分公司供水產(chǎn)銷差由2013年的6.86%下降到今年的6.24%。與2013年相比全年下降0.6%，減少漏失水量36.64萬噸，直接經(jīng)濟效益在60萬元左右。該課題推廣價值較好，可直接在其他供水分公司推廣實施。

供水管網(wǎng)網(wǎng)格化分區(qū)計量模式的建立，有助于盡快鎖定漏損區(qū)域，在更小范圍內(nèi)逐個查找原因，從而有效地控制產(chǎn)銷差率。由于對計量區(qū)域的細分，對每個區(qū)域內(nèi)的用水數(shù)據(jù)比以往更完整、更準確，為今后管網(wǎng)分析提供了最新的節(jié)點水量資料。

目前分區(qū)計量模式已取得了較好的實際效果，可幫助分公司提高檢漏及查漏效率，更加有效地控制產(chǎn)銷差率。在網(wǎng)格化分區(qū)系統(tǒng)建設(shè)過程中，首先需要正確規(guī)劃管網(wǎng)供水的邊界點，合理選擇流量計的安裝位置。同時也需要進行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，這對保護城市水資源，提高供水企業(yè)的經(jīng)濟和社會效益都有廣泛的積極意義。

參考文獻

[1]劉俊,孫佳,俞國平. 分區(qū)供水技術(shù)在漏損控制中的研究現(xiàn)狀與進展 。中國給水排水,2010，26(06)

[2]許保玖，嚴熙世，范瑾初.給水工程[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.

[3]李葉茂，供水總支管線分級分區(qū)計量探索與實踐。城鎮(zhèn)供水2014（6）

     [4]期刊論文 基于水力模型的供水管網(wǎng)分區(qū)計量方案研究 山西建筑 - 2011, 37(4)

[5]何俊潭，關(guān)于降低管網(wǎng)漏損率的分析與建議 中國供水節(jié)水2010（5）

聯(lián)系人：祝永江，浙江紹興柯橋供水有限公司 信息管理部經(jīng)理  手機：13858434708