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摘要：供水管网漏损控制一直是供水行业的一大难题，“水十条”中明确指出：到2020年，全国公共供水管网漏损率控制在10%以内。这就使得供水企业管网漏损控制的任务变得更加艰巨。本文就供水管网漏损控制的措施进行了探讨，从管网改造、压力控制、独立计量区（DMA）技术三个方面介绍管网漏损控制技术的研究与应用情况，并对管网漏损控制的思路进行了展望。
关键词：漏损控制；管网改造；压力控制；DMA
1 概述
城市供水管网是重要的市政基础设施，对社会发展及人民生活起着重要的保障作用。随着社会经济的不断进步，用水需求及水质要求也在不断提高。供水管网漏损不仅制约社会发展，也使供水企业遭受较大经济损失。如何控制供水管网漏损成为现今供水企业研究的重要课题。
目前城市供水管网主要存在的问题三个：一、管网质量较差。大部分供水主干管均为90年代以前铺设的钢筋混凝土管、灰口铸铁管、镀锌钢管，已超过使用年限，国家新的标准规范已淘汰灰口铸铁管和镀锌钢管等管材，并明确饮用水管材不得使用以上管材。二、管网系统改造滞后于供水范围的扩大。由于社会因素和经济因素，可能导致某一片区迅猛发展，用水需求骤增，而管径偏小，导致超负荷运行。三、管网老化问题突出，管道锈蚀问题严重。
构成管网漏损的因素较多，既有管网的真实漏失，又有计量仪表造成的误差以及私接管线、消火栓窃水、未见数用水等其他损失。因此，管网漏损控制的难度可想而知，可谓是任重而道远。
供水管网漏损控制的方法除了加大人力进行夜间查漏，管网改造，提高维修及时率等传统方法外，还可以从压力控制技术、独立计量区等较科学的方法进一步提高漏损控制的效率和水平。
2 管网改造
2.1 管网改造区域的确定
由于资金有限，无法大规模的进行管网改造工作，所以每年只能有针对性的对某个片区的管网进行改造。所以要优先改造管网老化比较严重，漏水次数较多的区域。这时，可以看一下上一年的维修记录，并作统计，找出哪个片区是上一年维修次数最多的，把该区域作为这一年的管网改造区域。
2.2管材及接口形式的选用
对于新敷设的给水管道工程，必须严格按国家规定执行，选择性能和经济性价比更好的管材。从实际使用情况来看，球墨铸铁管和钢塑管是目前比较优质的管材，有施工方便快捷、强度高、抗腐蚀、抗老化、使用寿命长等优点。根据实践经验，大部分的漏水维修，出现在PVC等塑料管材上。主要原因在于，管道施工时埋深浅，PVC管材本身抗压和抗老化能力不强；PVC管材接口多使用粘接，随着使用年限的增加容易产生质量问题。所以在此建议市政管道少用塑料管材。大管径（DN100以上）选用球墨铸铁管，接口形式为胶圈连接，遇到施工困难时可转变为焊接钢管。小管径（DN100以下）可选用钢塑管，管径在DN65~DN100之间时采用卡箍连接，DN50及以下采用螺纹连接。
3压力控制
3.1压力控制的原理
在满足最不利用水点的用户正常用水的前提下，尽可能的减小管网压力，可以有效地减少管网水量漏损，这是一种降低管网水量漏损直接有效的方法。
3.2 压力控制的方法
进行管网压力控制时，分区规模越大，压力控制的效果就越明显，但由于地面高程及水头损失的影响，又制约着减压空间。管网压力控制关键主要有以下五点。
（1）需对各个管理区的管网网络进行重新规划，将高程相对接近的统一划入同一个区域，并通过调节和关闭边界阀门的方式使各个供水区域相对独立，并对各个区域分别实施供水调度，实现降低水厂出水压力和管网压力的目的。
（2）通过在供水区域进水口加装调压阀等调压设备，在保证区域最不利点正常供水的前提下，调节管网压力，使管网处于最优的压力运行工况。
（3）不间断地进行检漏和管网的维修，使管网处于相对完好的状态。因为压力的降低会导致更多的漏点难以被发现，所以采取压力控制前，应先彻底地对管网进行查漏检漏。
（4）终端用户可能会对供水压力降低有一个适应过程，对供水服务会有抱怨和投诉，所以宜采用逐步减压的方式并留有余地。
（5）压力控制过程中，由于管网压力降低，部分管道水的流速可能会发生较大变化甚至流向发生改变，需对压力控制的区域管网水质进行密切跟踪和分析并及时处理。
3.3压力端站（测压点）设置要求
测压点布置原则是：测压点一般应布置在管网水力分界线、管网水力最不利点和控制点、大用户水压监测点、主要用水区域、反映管网运行调度工况点、管网低压区、供水发展区域预留监测点等；一般每5-10km2不少于一个测压点，同时测压点尽可能覆盖供水干管、配水管、末端用水点；管网末梢测压点城区宜设在DN200管以上，乡镇宜设在DN150管以上。根据管网改扩建、用户变化以及用户水压低投诉情况，并结合上述原则，对测压点进行合理布置与调整。
4 独立计量区（DMA）技术
4.1 DMA技术基本原理
独立计量区（DMA）是指将供水管网按一定的地形边界或用户规模分成两个及以下进水口的封闭供水片区，通过关闭阀门使片区内的管网独立于其他管网，并在区域进水口加装区域计量流量计，对流量进行监控，达到发现漏失、减少漏失的目的。
通过对夜间流量的持续监控与数据分析，从而评估区域内管网的漏损水平，定位漏损最严重的区域并优先进行巡查检漏。
4.2 DMA漏损水量计算
夜间最小流量由漏损水量和少数用户夜间用水量构成，漏损水量可用以下公式计算：漏损水量=夜间最小流量-片区内用户夜间用水量。对于用户夜间用水量，可在区域内进行实验，统计该夜间最小流量时段用户用水量，再归纳总结计算该区域的夜间用户用水量定额。故公式可转换为：漏损水量=夜间最小流量－夜间用户用水定额×片区总户数。
4.3 快速发现新增的漏损并预警
DMA区域漏损预警的关键是设置合理的报警值和基准值，由于管网压力变化、用户不同时间段用水量的变化等因素的影响，在不发生爆管等突发事件的情况下，夜间最小流量会在某个范围内随机波动。
以历史夜间最小流量为基准值（波动区间下限），在片区内不发生新的漏点和不维修的情况下，最小夜间流量反复上升和下降可视为随机波动，以正常波动的最大值为最小夜间流量的上限。对各DMA试点区域夜间最小流量波动绝对值与管网长度进行线性回归分析，由图1可知，，两者基本为线性相关关系，从而可以按线性回归方程计算DMA夜间流量波动绝对值。
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图1 夜间最小流量波动值与管网长度的关系
以正常波动的最小夜间流量的上限为预警值，当某个片区最小夜间流量超过预警值时，应重点关注该片区。在最小夜间流量预警值的基础上，以单位管长最小夜间流量增长0.8立方米/公里/小时为预警值，最小夜间流量超过该预警值时，说明该片区出现了较大的漏损，应立即对该片区开展查漏工作。
5 展望
漏损管理是一项复杂且艰巨的工作。各供水企业虽然在管网漏损控制方面下了很多功夫，但仍有许多需要改进的地方，如加大人力和物力投入进行管网与水表普查，分片区进行漏点排查；设置专人专职对管网测压点及区域流量计进行定期维护，定期进行数据处理分析并形成报告以供决策参考；完善DMA的漏损控制技术；改进压力调控技术。
未来，供水管网漏损控制会结合管网地理信息系统、SCADA系统、水力管网模型等互联网监测技术手段，并实现各系统的融合，从而实现实时监测与报警、精准定位，并且智能化系统会给出合理的处理建议，使管网漏损控制走向精细化和智能化。
参考文献：
[1]中国城镇供水协会，城镇供水管网漏损控制及评定标准CJJ92-2016[s].北京：中国建筑工业出版社，2016
[2]（美）森顿，周律，周玉文，刑丽贞译.供水漏损控制手册[M].北京：清华大学出版社.2009
[3]张世泽，陈立新，王佳音.供水企业管网漏损控制措施探讨[J].供水技术，2011