序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x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(fā)，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(wǎng)總長度為1300多km。2005年實行集約化供水以來,全面關閉鄉(xiāng)鎮(zhèn)水廠,實現(xiàn)“一地取水,一網(wǎng)供水”的格局,歸并了馬陸、方泰、婁塘、朱橋、唐行、曹王六家鎮(zhèn)水廠,還對黃渡、封浜、外崗、望新四家鎮(zhèn)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(wǎng)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(qū)和漏損概況

通過兩年的分區(qū)建設,已經(jīng)建成一級和三級DMA體系,同時建成覆蓋全區(qū)的DMA分區(qū)計量漏損管控系統(tǒng)平臺,完成對區(qū)域內供水基礎設施的監(jiān)控,評估各區(qū)域內管網(wǎng)漏損狀況,監(jiān)督供水企業(yè)進行管網(wǎng)漏損控制作業(yè),降低產銷差,合理利用水資源，配合GIS系統(tǒng),指導供水企業(yè)完善區(qū)域內供水管網(wǎng)建設,提升對于建成管道的維護管理業(yè)務能力。促進供水管理工作由被動向主動、靜態(tài)向動態(tài)、粗放向精細、無序向規(guī)范轉變,提高管理的精細化、信息化、現(xiàn)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(xiàn)有信息化的基礎上,構建水務信息化新工具。分區(qū)DMA計量管理系統(tǒng)基于遠傳水表、流量計、壓力計等物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測的基礎上,實現(xiàn)DMA分區(qū)用水及水資源的監(jiān)控監(jiān)管,達到精細化管理的目的。智慧水務的建設,盡可能地實現(xiàn)水務相關數(shù)據(jù)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(yè)整個業(yè)務水平及企業(yè)的的收益率。本項目是控制供水管網(wǎng)漏損率、加強區(qū)域節(jié)水能力、提高城鎮(zhèn)用水效率,實現(xiàn)精細化管理所必不可少的一個組成部分,是上級政策和區(qū)域發(fā)展提出的雙重要求。為完善供水管網(wǎng)布局,改善區(qū)域供水水質,持續(xù)推進集約化供水,建設節(jié)水型社會具有重要意義。

2分區(qū)實施和應用探討

2.1分區(qū)規(guī)劃和實施

以管網(wǎng)水力模型的為基礎,對DMA規(guī)劃區(qū)域內的管線水力情況進行區(qū)域模擬和對整個管網(wǎng)進行整體模擬,從而直觀地了解DMA分區(qū)方案下管網(wǎng)的水力狀態(tài)。利用管網(wǎng)模型指導嘉定分區(qū)規(guī)劃,在基礎數(shù)據(jù)調研和分析的基礎上,提出初步的規(guī)劃方案,再根據(jù)現(xiàn)場踏勘調研情況,對初步規(guī)劃方案進行不斷修正,同時應用水力模型進行詳細的管網(wǎng)運行各工況分析,驗證和確定全區(qū)分區(qū)儀表安裝方案,節(jié)約了25%的硬件投資;同時,從分區(qū)的角度梳理了營業(yè)收費和監(jiān)測系統(tǒng),做到產銷計量;經(jīng)過兩年,根據(jù)分區(qū)方案配套已經(jīng)初步建成一級分區(qū)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(qū)塊的邊界管線的管道流量、流速,以及邊界壓力等情況。根據(jù)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(jù)嘉定現(xiàn)有的行政區(qū)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(tài)情況,初步將一級分區(qū)劃分為9個區(qū)域。對一級分區(qū)方案(見圖2)的評估分析,可以確定一級分區(qū)后,管網(wǎng)水力狀態(tài)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(tǒng)建設

為了能夠統(tǒng)一管理各水表廠商和平臺的數(shù)據(jù)及信息,需要建立一個能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成和管理,完成從數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的格式化、數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)的存儲、數(shù)據(jù)的輸出、系統(tǒng)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(tǒng)一管理,包括:設備基本信息、營業(yè)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(shù)據(jù)接入與集成。包括:流量計、遠傳水表、二次供水數(shù)據(jù)、邊界饋水流量計、在線小區(qū)總表、遠傳特征戶表、用戶營收數(shù)據(jù)、歷史漏爆管數(shù)據(jù)、干預管理數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)接入,并對相關數(shù)據(jù)進行有效組織、展示和管理。(2)管網(wǎng)運行情況監(jiān)控與處理。包括對設備、區(qū)塊、賬務、漏損等運行異常情況的監(jiān)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(wǎng)運行分析。自動對管網(wǎng)運行異常情況進行分析和報警,并各區(qū)塊漏損情況進行分析,并給出干預建議,如:區(qū)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(qū)域水表清單,自動統(tǒng)計嘉定各個區(qū)塊的日供水量、漏損率等相關漏損指標,生成統(tǒng)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(jù)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(qū)域(DMA)的夜間流量進行分析,從而評估出該獨立計量區(qū)域的實際漏損情況。采用了經(jīng)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(qū)法應用。把一個開放的供水管網(wǎng)分割成一些較小的、較易于管理的區(qū)域或檢漏區(qū)域,DMA分區(qū)法是目前國際公認的最好的實踐方式。它使供水企業(yè)更好的了解管網(wǎng),以便分析問題區(qū)域的壓力與流量。建立DMA的準則包括流量計的數(shù)量,DMA區(qū)域的邊界情況等。

2.3漏損系統(tǒng)應用

2.3.1漏損管理思路實現(xiàn)供水管網(wǎng)分區(qū)計量精細化管理的基礎,是管網(wǎng)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(wǎng)劃分為封閉的若干區(qū)域的工作,對各分區(qū)進行漏損分析,才能開展有針對性的檢漏工作。DMA分區(qū)計量的核心是對供水管網(wǎng)劃分出封閉的供水區(qū)域,對每一個劃分出來的封閉區(qū)域,根據(jù)其用戶用水情況,邊界流量計計量的供水情況,區(qū)域內壓力表的監(jiān)測數(shù)據(jù),經(jīng)過科學的方法分析,確定該區(qū)域內供水管網(wǎng)的整體漏損情況,同時對比同級不同分區(qū)的管網(wǎng)漏損情況,有重點的對各分區(qū)開展管網(wǎng)檢漏維護工作,進而實現(xiàn)管網(wǎng)的精細化管理,降低管網(wǎng)漏損率。在對供水管網(wǎng)實現(xiàn)了區(qū)域劃分之后,對區(qū)域內的供水情況,售水情況,用戶用水情況,甚至供水管網(wǎng)壓力平衡情況進行合理的統(tǒng)計分析,才能明確掌握分區(qū)內供水情況,管網(wǎng)漏損情況,而供水管網(wǎng)中監(jiān)測設備上傳數(shù)據(jù)、營收抄表錄入數(shù)據(jù)、以及日常運行過程中產生的各類數(shù)據(jù)統(tǒng)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(wǎng)檢漏人員進行管網(wǎng)檢漏維護工作。2.3.2精細化分析與應用區(qū)域與表冊對應關系是否一致小區(qū):現(xiàn)場重新考察小區(qū)的用戶數(shù),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(qū)域封閉性:依據(jù)考核表的流向,重新進行分區(qū)。小區(qū)內部管線存在漏水情況:實地進行考察現(xiàn)場是否存在漏水偷水現(xiàn)象。設備異常:重點關注該設備的數(shù)據(jù)情況,是否經(jīng)常出現(xiàn)斷數(shù)據(jù)或計量不準確等現(xiàn)象。抄表周期異常:查看現(xiàn)場的小區(qū)現(xiàn)狀,看能否調整抄表周期,避免一個小區(qū)出現(xiàn)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(qū)的用戶數(shù)和表數(shù),查看小區(qū)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(qū)域對應關系。系統(tǒng)建設前期,營收表具按照管理區(qū)域進行分類,實際需要按照計量分區(qū)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(jù)抄表位置進行記錄并返回系統(tǒng),再有業(yè)務系統(tǒng)和地理區(qū)域進行匹配,自動掛接所屬于區(qū)域,通過該操作,節(jié)約了人工匹配的工作量。(2)DMA區(qū)域和表冊對應關系。漏損系統(tǒng)接入小區(qū)數(shù)據(jù),并將營收中表冊的數(shù)據(jù)推送到漏損系統(tǒng)中,將表冊和DMA小區(qū)進行關聯(lián),按照營業(yè)所小區(qū)整理,扎口管理所審核和使用,通過系統(tǒng)進行分析,發(fā)現(xiàn)問題反向分析定位,進行漏損指導。(3)設備運行狀態(tài)綜覽。監(jiān)測系統(tǒng)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(jiān)測到的數(shù)據(jù),對設備運行的異常情況,進行報警,包括對數(shù)據(jù)的異常情況。通過區(qū)域數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(qū)產銷差大,主要是因為該區(qū)域有很多預付費水表,區(qū)域的真實售水量數(shù)據(jù)難以統(tǒng)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(qū)總管加裝遠傳總表,便于了解各個小區(qū)的真實供水量,分析管網(wǎng)可能存在的漏點位置,進一步降低區(qū)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(tǒng)應用成果

3.1精確到日產銷差,結合夜間流量及用水規(guī)模指導檢漏

對區(qū)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(shù)據(jù)異常,及時安排外業(yè)人員現(xiàn)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(fā)現(xiàn)突發(fā)漏點

及時發(fā)現(xiàn)突發(fā)漏點,極大地縮短發(fā)現(xiàn)漏水的時間,實現(xiàn)漏點快速定位?？偟穆┧畷r間可以劃分為3個區(qū)間,分別稱為發(fā)現(xiàn)、定位和修復。實施DMA管理可快速發(fā)現(xiàn)漏水存在的區(qū)域,縮短發(fā)現(xiàn)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(jù)在線監(jiān)測水損數(shù)據(jù),不斷設定新的水損控制目標,由于DMA是實時在線水損監(jiān)測控制系統(tǒng),所以,可以不斷根據(jù)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(yè)或國家要求的水損控制水平。

3.3形成專人負責管網(wǎng)漏損控制工作

統(tǒng)計評估各個區(qū)塊產銷差情況,制定各個區(qū)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(xié)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(jiān)測信息異常工單派發(fā)與反饋,漏損(日,周,月,年)與異常報表等。協(xié)調職能部門現(xiàn)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(shù)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(qū)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(shù)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(fā)類似的海綿城市評估模型。若應用在項目規(guī)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(qū)域內實行海綿城市建設的具體問題,設計部門可以根據(jù)模擬結果調整分區(qū)內LID設施;在各階段為決策提供參考依據(jù),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