城市供水管網安全運行是城市建設和人民生活的基本保障，其正常運行和有效工作已成為城市保持生命活力的重要前提條件之一。隨著我國社會經濟的快速發展和城市化進程的加快，城市供水管網的建設規模日益增長。管線一旦發生漏水，不但影響交通，干擾市民的正常生產和生活，而且對于供水企業來說，水量損失意味著增加了供水成本，對企業的經濟效益和社會效益會造成直接影響。城市供水管網漏失，造成了大量優質水資源的浪費還可能帶來供水水質風險和地下公用設施損壞等次生危害。因此，對于供水企業來說，防控由于管網漏損或破損導致的供水事故、水量損失和水質風險是管網運行管理中的重要內容。
關于管網漏損管控，在政策的要求下，越來越被重視，不少地區都采用了漏損管控手段，目前備受青睞的應該是DMA分區計量了，前段時間揚州大學公布由該校信息工程學院教授朱俊武團隊研發的“城市水網漏損監測系統”在市場投入試用，更早一些粵海水務的“城市供水管網漏損檢測與控制技術” 獲廣東省科學技術獎并應用于粵海水務的下屬企業。投入應用后漏損率控制情況如何，一起看看吧~
揚州大學研發城市水網漏損監測系統
日前，由揚州大學信息工程學院（人工智能學院）教授朱俊武帶領學生團隊研發的最新“城市水網漏損監測系統”已在市場投入試用。該系統通過分區專用的水計量裝置來對城市獨立區域內的流量進行監控，及時監測出漏損情況后通過漏損監管平臺進行警報提醒，從而有效降低城市供水過程中的漏損率。
據朱俊武介紹：“我國有26個省市的自來水管網漏損率在15%以上，其中有13個省市超過了20%。如果使用該監測系統，可以有效減少物理漏損，推動漏報管理朝著良性管理發展，將城市水網漏損率降低至8%~12%的水平。如果全國范圍內推廣，預計可減少漏損水量70億噸，減少經濟損失140億元以上。”
因為管道老化、技術手段投入有限、監管體制落后等因素，我國城市供水管網漏損現象較為普遍，漏損率普遍偏高。再加上大規模復雜的城市供水管網布置，傳統的管理系統已經落后，當前的傳統水務管理系統已不能滿足海量的數據處理、水量控制、漏損控制、水務管理及實時監控等要求。為此，朱俊武團隊研制開發了城市水網漏損監測系統——DMA分區專用流量監控裝置及漏損監管平臺。
“DMA分區專用的水計量裝置利用的是一種物聯網通信技術。這種技術是在2017年得到應用的新型物聯網通信技術，相比于其他通信技術，它的功能更為全面和突出，場景應用更為豐富。”研究團隊骨干成員孫佳銘介紹道，“各個水計量裝置在城市供水管網中合理配備分布，可以對城市供水管網進行各項數據監測，實時傳輸水流數據，監測管網壓力，壓力不足或過高時自動報警，并且自動記錄信息。”
此外，該監管平臺還結合了GIS地圖等技術，為客戶構建了基于物聯網和云計算的可視化漏損監管平臺，實現城市供水管網的漏損監控及定位，同時兼具水網數據管理與分析、管網資產評估、水力模型建模、優化供水調度、水量預測、水網分區等功能。
“此監管平臺一經使用，將支持用戶進行表務管理，會對終端用戶用水進行管控分析，結合供水總量，對產銷差進行分析并制定漏損控制方案，水管網漏損率高、城市供水效率低等問題都將得到有效解決，對于我國北方水資源缺乏及水網漏損嚴重的城市可以進行有效的漏損監控。”研究團隊骨干成員戴俊說。
目前這套城市水網漏損監測系統已于2019年8月開始在內蒙古通遼市、滿洲里市以及河北秦皇島市、安徽蒙城市等地投入試運行且效果良好，有望在市場上進行大規模推廣，逐步實現產業化。
福州：采用合同節水管理模式治理城市供水漏損
早在2016年，福州在加快落地窄帶物聯網（NB-IoT）技術時，就把福州市城市供水漏損治理項目作為國內首個窄帶物聯網（NB-IoT）規模商用落地項目，由福水智聯技術有限公司承接。項目首期以老倉山區域為試點，邊界范圍為81.5平方公里，涉及371個小區、16萬注冊用水戶，年供水量約為8000萬立方米，目標是：到2020年將漏損治理試點區域的漏損率下降到12%，實現年均減少自來水漏損2000萬立方米。
據了解，福水智聯公司研發的“禹之水”智慧漏損治理系統是一個基于窄帶物聯網（NB-IoT）技術、智能傳感器技術、大數據分析技術和自主創新的樹型結構、VMA分區計量監測等技術的水治理大數據分析管理平臺，該平臺支持在線、離線地圖（城市地圖、衛星），及管網GIS接入，可以持續高效的監測城市管網漏損情況，靶向漏損區域，分析漏損類別，進而采取針對性措施進行城市供水管網漏損治理，降低管網漏損率。
項目中除了利用窄帶物聯網技術，還使用了大數據分析技術。該項目安裝部署了大量智能表具，這些表具產生了海量的監測數據。同時，通過網絡化DMA分區結合樹型結構、VMA分區計量監測模型和“禹之水”水治理大數據分析管理平臺的大數據分析，靶向漏損區域、分析漏損類別和漏損情況，綜合運用漏點定位技術：示蹤氣體檢漏、負壓波檢漏、漏水相關儀及漏水噪音聽漏等各種探測方法對漏點進行高效精確的定位，漏點定位精度可達1平方米以內。
此外，該項目率先采用新商業模式——“合同節水管理模式”，通過合同節水管理模式，節水服務企業一方面為節水單位提供專業化的漏損治理服務，實現漏損治理效果與績效掛鉤；另一方面也可以為漏損治理項目建設資金提供支撐保障；節水單位則將精力更多地投入到終端用水用戶的服務等方面，最后助力節水單位智慧水務建設提升。
該項目分12個片區逐一治理，在2018年已累計找到并維修了576個漏點，經測算，小區年節約水量約284萬立方米，市政年節約水量約469萬立方米，已實施的治理片區共計年節約水量753萬立方米。
2019年，福州市供水漏損率控制在10.11%，較2018年下降8.16%。福州市新建供水管網110.08公里，改造老舊管網累計74.4公里。2019年底已全面完成全市33萬用戶的“一戶一表”改造。為實現智能水表的遠傳抄表應用及實時監控，提高計量精度，全市還完成了30萬臺NB-IoT智能遠傳表的安裝。
粵海水務“城市供水管網漏損檢測與控制技術”
獲廣東省科學技術獎
2019年粵海水務牽頭完成的“城市供水管網漏損檢測與控制技術”項目獲廣東省科技進步獎二等獎。城市供水管網漏損檢測與控制技術項目由粵海水務牽頭，聯合華南理工大學、哈爾濱工業大學共同完成，該項目針對城市的供水管網控漏技術進行深入研究，提出管網三層級分區技術體系，形成管網動態壓力調控、基于貝葉斯與盲源分離算法的漏失評價定位等技術，集成管網GIS、管網分區、管網監控、管網建模及壓力管理系統于一體的智慧管網漏損控制數字化平臺。
該項目成果已廣泛應用于粵海水務的下屬企業以及黑龍江、山西等地的20多家自來水公司，每年節約水資源超過4700萬噸、節省生產成本2300余萬元。其中，項目成果在東莞常平粵海水務建立示范工程，只用兩年就將該公司的管網漏損率從20.77%下降至11.20%，供水電耗降低 21.07%，每年持續產生700多萬元效益。
荊門市：DMA分區計量先試點后推廣
2014年荊門市綜合漏損率為30.29%，為解決高漏損，考慮到DMA分區計量是較為成熟的漏控手段，荊門市供水總公司自主推進分區計量工作。
公司每季度組織開展管網健康評估工作，每年安排專項資金逾300萬元改造支管網近12公里，綜合漏損率也自2017年21.54%下降至2018年15.89%（漏損率從16.74%下降至11.09%，當年下半年基本保持在12%左右）。
在DMA分區計量建設上“先試點、再推開”，將所有區域縱向對比、橫向聯系，形成樹形分布圖，特別是通過自下而上建設分區計量，支管網的檢漏效率大大提高，讓抄表崗位和檢漏崗位在數據分析職能上結合起來，分別分析每月數據、每旬數據和每日夜間最小流量，成為了“探測器”、“報警器”；讓檢漏崗位和維修崗位在漏點修復上聯動起來。
公司將城南新區作為分區計量試點地區，對城南新區用水用戶實行四級分區，將3臺片區流量儀、11臺考核總表（超聲波水表）以及近千塊樓棟表作為結點，每月生成網狀數據分析表，每日監測分區水量和夜間最小流量，通過借鑒成功方案及自行摸索，總結并建立起了從判斷、檢測到恢復的對應配套機制，成功地將城南新區綜合漏損率由34.71%降至11.8%。
在以城南新區作為分區計量試點區域并取得顯著成效的基礎上，依據供水管網現狀情況和地理條件，進一步推廣建立多級分區計量管理系統：按已有的分區分壓供水區域進行劃分，設置5臺流量計，劃分一級分區4個；以供水管道長度不超過30公里確定二級分區計量范圍，配置12臺流量計，劃分二級分區14個；以供水管道長度不超過10公里確定三級分區計量范圍，配置52臺流量儀，劃分三級分區計量區域41個，建成了分區計量管理系統，漏點分析效率明顯提升。
綜合漏損率由2014年的30.29%下降至2019年的11.88%，下降了14.40%；年漏損水量從2015年的1179.23萬立方米下降至2018年的922.86萬立方米，降幅達21.74%；漏損率由2014年的26.35%降至2019年的7.08%），下降了15.26%，提前完成國務院“水十條”一級評定（10%）水平。
關于城鎮供水管網漏損，住建部2016年出具了《城鎮供水管網漏損控制及評定標準CJJ 92-2016》，并在2018年進行了修訂。其中對漏損率的定義更加明晰，對漏損水量分析、漏水管理、分區管理、計量損失控制等都有具體說明。
“水十條”中指出的：到2017年，全國公共供水管網漏損率控制在12%以內；到2020年，控制在10%以內。不管是上述案例中的漏損管控系統還是自主摸索的管控方式，其目的都是為了使漏損率下降到一級評定水平。2020年已過半，各水司管網漏損率都達標了嗎？
