序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了1篇的水資源中供水漏損精細化管理實踐樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。

1背景介紹

1.1公司概況

嘉定自來水有限公司始建于1961年,目前,擁有4座凈水廠、1座源水廠、2座加壓泵站,供水能力達57萬m3/d,供水范圍達400多km2,供水管網總長度為1300多km。2005年實行集約化供水以來,全面關閉鄉鎮水廠,實現“一地取水,一網供水”的格局,歸并了馬陸、方泰、婁塘、朱橋、唐行、曹王六家鎮水廠,還對黃渡、封浜、外崗、望新四家鎮水廠供應饋水。先后改建了馬陸、嘉定新城伊寧路泵站,同時推進管網建設和改造工程。公司所屬水廠等具體位置分布如圖1所示。

1.2分區和漏損概況

通過兩年的分區建設,已經建成一級和三級DMA體系,同時建成覆蓋全區的DMA分區計量漏損管控系統平臺,完成對區域內供水基礎設施的監控,評估各區域內管網漏損狀況,監督供水企業進行管網漏損控制作業,降低產銷差,合理利用水資源，配合GIS系統,指導供水企業完善區域內供水管網建設,提升對于建成管道的維護管理業務能力。促進供水管理工作由被動向主動、靜態向動態、粗放向精細、無序向規范轉變,提高管理的精細化、信息化、現代化、智慧化水平。為了響應加強上海特大城市“精細化”管理要求,需要在現有信息化的基礎上,構建水務信息化新工具。分區DMA計量管理系統基于遠傳水表、流量計、壓力計等物聯網監測的基礎上,實現DMA分區用水及水資源的監控監管,達到精細化管理的目的。智慧水務的建設,盡可能地實現水務相關數據讀取、分析、應用,降低一線水務人員的工作量,減少人工成本支出,從而提升企業整個業務水平及企業的的收益率。本項目是控制供水管網漏損率、加強區域節水能力、提高城鎮用水效率,實現精細化管理所必不可少的一個組成部分,是上級政策和區域發展提出的雙重要求。為完善供水管網布局,改善區域供水水質,持續推進集約化供水,建設節水型社會具有重要意義。

2分區實施和應用探討

2.1分區規劃和實施

以管網水力模型的為基礎,對DMA規劃區域內的管線水力情況進行區域模擬和對整個管網進行整體模擬,從而直觀地了解DMA分區方案下管網的水力狀態。利用管網模型指導嘉定分區規劃,在基礎數據調研和分析的基礎上,提出初步的規劃方案,再根據現場踏勘調研情況,對初步規劃方案進行不斷修正,同時應用水力模型進行詳細的管網運行各工況分析,驗證和確定全區分區儀表安裝方案,節約了25%的硬件投資;同時,從分區的角度梳理了營業收費和監測系統,做到產銷計量;經過兩年,根據分區方案配套已經初步建成一級分區計量,已見成效。通過水力模型模擬計算,可以清楚地了解各個區塊的邊界管線的管道流量、流速,以及邊界壓力等情況。根據模擬的管道流量,初步確定哪些管線流量小可以關閉,哪些管線水流和所安裝流量計口徑不匹配需要更換流量計等情況。根據嘉定現有的行政區域劃分、日常管理、地理邊界、管道拓撲結構、廠站供水范圍以及水力狀態情況,初步將一級分區劃分為9個區域。對一級分區方案(見圖2)的評估分析,可以確定一級分區后,管網水力狀態基本保持不變,能滿足供水壓力、應急消防用的需求。

2.2漏損系統建設

為了能夠統一管理各水表廠商和平臺的數據及信息,需要建立一個能夠實現數據的集成和管理,完成從數據的采集、數據的格式化、數據的傳輸、數據的存儲、數據的輸出、系統擴展和保障等一系列的功能的平臺。通過平臺對接入的設備表具進行統一管理,包括:設備基本信息、營業表卡信息、設備變更信息及運維信息等。主要功能如下:(1)多源數據接入與集成。包括:流量計、遠傳水表、二次供水數據、邊界饋水流量計、在線小區總表、遠傳特征戶表、用戶營收數據、歷史漏爆管數據、干預管理數據等多源數據接入,并對相關數據進行有效組織、展示和管理。(2)管網運行情況監控與處理。包括對設備、區塊、賬務、漏損等運行異常情況的監控與預報警,及時做出相應干預并對干預進行管理。(3)漏損分析與管網運行分析。自動對管網運行異常情況進行分析和報警,并各區塊漏損情況進行分析,并給出干預建議,如:區塊控壓、管線更新或修復、水表更換、查漏檢漏等。(4)報表管理。細化各區域水表清單,自動統計嘉定各個區塊的日供水量、漏損率等相關漏損指標,生成統計報表,分析夜間最小流量,指導漏損管理與控制工作,降低產銷差。并可根據水司各部門需求,提供相應的定制報表。(5)最小夜間流量分析。對某個獨立計量區域(DMA)的夜間流量進行分析,從而評估出該獨立計量區域的實際漏損情況。采用了經驗法和比較法相互結合的方法,保證分析的準確性。(6)DMA分區法應用。把一個開放的供水管網分割成一些較小的、較易于管理的區域或檢漏區域,DMA分區法是目前國際公認的最好的實踐方式。它使供水企業更好的了解管網,以便分析問題區域的壓力與流量。建立DMA的準則包括流量計的數量,DMA區域的邊界情況等。

2.3漏損系統應用

2.3.1漏損管理思路實現供水管網分區計量精細化管理的基礎,是管網漏損分析的前置工作,只有通過增添計量設備、關閉管道閥門等措施,完成對供水管網劃分為封閉的若干區域的工作,對各分區進行漏損分析,才能開展有針對性的檢漏工作。DMA分區計量的核心是對供水管網劃分出封閉的供水區域,對每一個劃分出來的封閉區域,根據其用戶用水情況,邊界流量計計量的供水情況,區域內壓力表的監測數據,經過科學的方法分析,確定該區域內供水管網的整體漏損情況,同時對比同級不同分區的管網漏損情況,有重點的對各分區開展管網檢漏維護工作,進而實現管網的精細化管理,降低管網漏損率。在對供水管網實現了區域劃分之后,對區域內的供水情況,售水情況,用戶用水情況,甚至供水管網壓力平衡情況進行合理的統計分析,才能明確掌握分區內供水情況,管網漏損情況,而供水管網中監測設備上傳數據、營收抄表錄入數據、以及日常運行過程中產生的各類數據統計、整理、分析。同時對于分析結果需要有合理、科學、有效的展示方式,便于相關人員查看了解詳情,最后還需要有一定的手段輔助管網檢漏人員進行管網檢漏維護工作。2.3.2精細化分析與應用區域與表冊對應關系是否一致小區:現場重新考察小區的用戶數,包含IC卡,遠傳居民表,人工抄表用戶,店鋪等基礎信息核實。區域封閉性:依據考核表的流向,重新進行分區。小區內部管線存在漏水情況:實地進行考察現場是否存在漏水偷水現象。設備異常:重點關注該設備的數據情況,是否經常出現斷數據或計量不準確等現象。抄表周期異常:查看現場的小區現狀,看能否調整抄表周期,避免一個小區出現兩種或多種不同的抄表周期,讓售水量在不同的維度,影響產銷差計算。水量沒有完全抄收:核實該小區的用戶數和表數,查看小區的用戶是否都有對應的開賬或IC卡的充值記錄信息。(1)營收表具和區域對應關系。系統建設前期,營收表具按照管理區域進行分類,實際需要按照計量分區進行整理,為了獲得該信息,營收抄表增加了抄表位置,到場自動根據抄表位置進行記錄并返回系統,再有業務系統和地理區域進行匹配,自動掛接所屬于區域,通過該操作,節約了人工匹配的工作量。(2)DMA區域和表冊對應關系。漏損系統接入小區數據,并將營收中表冊的數據推送到漏損系統中,將表冊和DMA小區進行關聯,按照營業所小區整理,扎口管理所審核和使用,通過系統進行分析,發現問題反向分析定位,進行漏損指導。(3)設備運行狀態綜覽。監測系統中設備(流量、壓力、夜間流量等)的運行情況,進行綜合分析及處理;并利用所監測到的數據,對設備運行的異常情況,進行報警,包括對數據的異常情況。通過區域數據分析,發現設備安裝異常,如:設備方向裝反,設備安裝位置易受到外界情況干擾等,也可以發現設備本身異常,如:設備計量不準確等。(4)IC卡水量分析。某分區產銷差大,主要是因為該區域有很多預付費水表,區域的真實售水量數據難以統計,建議在有條件的情況下逐步更換預付費水表,同時在預付費小區總管加裝遠傳總表,便于了解各個小區的真實供水量,分析管網可能存在的漏點位置,進一步降低區域產銷差。在當前不能獲取用水量的情況下,采用相對計算方式進行了折算,使產銷差更接近真實情況,從而進一步反應產銷差相關問題。

3漏損系統應用成果

3.1精確到日產銷差,結合夜間流量及用水規模指導檢漏

對區域流量異常(偏大、偏小等)變化,及時查找原因,分析可能存在的問題或漏點等情況、以及流量計數據異常,及時安排外業人員現場核實處理。同時實時了解流量計的運行情況,做好流量計設備的維護管理工作。

3.2及時發現突發漏點

及時發現突發漏點,極大地縮短發現漏水的時間,實現漏點快速定位。總的漏水時間可以劃分為3個區間,分別稱為發現、定位和修復。實施DMA管理可快速發現漏水存在的區域,縮短發現漏水的時間,指導檢漏人員的漏水檢測工作,做到有目的、有重點的進行漏水檢測。依據在線監測水損數據,不斷設定新的水損控制目標,由于DMA是實時在線水損監測控制系統,所以,可以不斷根據新的水損水平,設置和調整控制水損的目標,這樣就能有計劃,有步驟地達到企業或國家要求的水損控制水平。

3.3形成專人負責管網漏損控制工作

統計評估各個區塊產銷差情況,制定各個區塊產銷差控制指標,以及接下來的漏損管控工作方向和重點內容。主要職責是協調水司相關職能部門,如:信息(漏爆管、檢漏、管線修復等)收集,監測信息異常工單派發與反饋,漏損(日,周,月,年)與異常報表等。協調職能部門現場核實原因,及時采取干預非常明顯,污染物峰值濃度由400mg/L降至不足200mg/L,見圖5。而隨著降雨增大,未受控制的徑流量增大,低影響措施的水質改善作用逐步降低。

4結論與意義

通過數值模擬設計的LID方案,從兩種評估結果來看,多年降雨尺度下的平均徑流總量控制率(74%)和日降雨尺度下的年徑流總量控制率(75%),均超過區域制定的年徑流總量控制率目標(72%)。水質方面,在30.55mm日降雨(72%年徑流總量控制率)條件下,由于大部分的徑流被各類低影響措施控制,因而污染物的累積量相應較小,削減效果較好。而當日降雨量超過41mm時,削減率將低于徑流污染削減率目標值54%。本研究意義在于利用數值模擬可以合理布置并設計LID設施,海綿城市建設前,可以為每個地塊開發類似的海綿城市評估模型。若應用在項目規劃階段,可以做到合理布局LID設施;若應用在設計階段,可以量化區域內實行海綿城市建設的具體問題,設計部門可以根據模擬結果調整分區內LID設施;在各階段為決策提供參考依據,為設計提供指導手段。

作者:侯金霞 嚴國 單位:上海三高計算機中心股份有限公司  上海市嘉定自來水有限公司