北京市顺义区水务局北京
摘要：近年来，在智慧水务快速发展的背景下，管网漏损控制技术的发展也得到了大力推动．具体表现在数据和算法两方面:供水管网计量、监测体系的不断完善，产生了越来越大量、越来越精细的供水管网运行数据;人工智能技术的高速发展，则形成了许多可用于供水管网的数据分析方法，并逐步应用于供水行业中。二者结合在一起，共同支撑了管网漏损控制效率的进一步提升。下文将对智慧水务背景下，管网漏损控制技术所发生的一些新的研究进展进行论述，以期为行业提供借鉴。
关键词：智慧水务背景；供水管网；漏损控制；研究进展
引言
漏损控制策略的发展基于关注、定位与修复（ALR）理念，即任何漏损的控制、漏失水量、计量损失都要经历3个阶段：一是关注阶段，关注到某漏损出现需要的时间；二是定位阶段，寻找漏点需要的时间；三是修复阶段，修复漏损需要的时间。漏损控制必须确保减少对所有管网漏损予以关注、定位与修复所需要的时间。
1导致供水管网出现漏损的原因分析
1.1供水管网的老化程度明显
现阶段，国内大部分市政供水系统都建于20世纪末期，很多管网都已经铺设了30余年，当时的科技手段有限，所以管网的建材、施工品质都普遍较差，随着供水管网的使用，管网的老化程度也变得愈来愈明显，特别是一些老旧的小区。
1.2没有做好阀门运行维护工作
在市政供水管网运行管理实践中，经常会遇到一些阀门在开启、关闭时存在很大的难度，乃至一些开关已经失去了效用，在这种情况下，在管道产生爆裂问题时，则很难在极短时间内启用阀门，致使长时间大面积的停水情况产生，影响到人们的生产、生活。除此之外，在阀门运行管理方面也存有许多亟待处理的问题，需要供水管网运行管理人员的重点关注。近些年，随着城市化建设速度的增快，很多市政道路都开展了扩建施工，但是由于阀门没有得到良好的处理，产生了比如阀门漏埋、阀门错埋等问题，如此就会增加供水管网运行使用阶段以及巡检管理阶段的困难程度，甚至留下安全隐患。
1.3供水管网漏损问题明显
针对一个企业来讲，得到预期的资金收益是企业运营的最终目标，因而作为26km2的高新建成区供水企业而言，倘若水体资源的无用损耗问题没有得到改善，则必然会影响到企业的资金收益，造成大批量的水体资源遭到了无用耗费。从目前情况来看，社会市场上水体资源无用损耗的原因主要体现在：（1）地壳迁移变动，致使供水管网的位置产生了移动，从而使得管道接口胶圈脱落，或者是管道出现了断裂情况。（2）大批量市政工程项目的施工建设工作，对于供水管网也会产生影响。基于土壤压力失衡，在工程项目施工期间，可能会将管网挖断，并且随着城市化进程的推进，市政工程项目的数量和体量日渐增多，这种情况更为明显。
2智慧水务背景下的供水管网漏损控制措施
2.1管网破损预测方法
管网破损预测是控制管网漏损的重要辅助技术，可以帮助掌握管网破损规律，明确控制重点，制定有效的管网漏损监测与控制方案．因此，管网破损预测模型一直是一个研究热点．管道破损的影响因素很多，将其归纳为3大类:管道本身性质，包括管材、管龄、管径、接口、内衬、腐蚀情况、质量缺陷等;环境因素，包括季节变化、低温、土壤位移等;运行因素，包括水压、历史破损等．但这些数据很难全部获得，只能用有限的数据来研究管网破损的规律．早期的研究主要采用统计方法，建立管网破损与管龄、管材、管径、管长等因素之间的关系，包括确定性模型和概率性模型两类．统计模型需要首先确定模型结构，而管网破损的影响因素复杂，模型结构不易确定．因此，越来越多的研究采用数据驱动算法来建立管网破损预测模型，突破了需要预先确定模型结构的限制，可以更加灵活地建立模型，并能提高模型的预测精度。
2.2压力管理
压力管理有多种类型，从对重力供水系统进行基本分区到用自动控制阀动态调控，对不同的供水系统可以采用合适的压力管理形式。常见的形式：分区管理、水泵控制、节流阀控制和固定出口压力的阀门控制等。
分区管理根据自然或阀门分区，控制区域通常较大，经常有不同的供水方式。其难点在于需强制进行边界阀门的控制，结合更为高级的控制技术的基本分区控制更有成本效益。水泵控制也是许多供水企业控制水压的方法之一，在水泵供水减少蓄水池依然能维持其水位时（通常在夜间），该方法较有效，但是其能量利用效率不高，水泵可能会在非高效区内运行，导致电耗增加。节流阀控制通过关闭部分闸阀或蝶阀产生水头损失来降低压力，但随着系统水量的变化所产生的水头也随着变化，因此，这是效率最低的一种方法。固定出口压力的阀门控制主要采用减压阀（PRV）进行压力管理，以最不利点处在管网用水量达到最高值的情况下，用水服务压力处于最低水平作为基础条件，对于低水头损失和低水量地区较有效。
2.3做好阀门普查及建档工作
针对阀门普查工作来讲，在这项工作实践中，也需要运用GIS地理信息化技术，搜集相应的数据资料，编制完整的普查方案，继而有目的性的落实相应的普查工作。对于一些直径超过10cm的阀门，应当分别对其创建纸质档案资料，以及电子档案资料，并且还应将阀门的类型、检修时间、放置位置以及检修记录等信息收录在其中，同时做好储存保管工作。基于阀门多类多样，而且使用的时间存有很大的差别，在这种情况下，唯有编制出健全的阀门档案资料，才可以精准的掌握阀门的类型与规格，为阀门检修工作以及换新工作提供数据信息作为参考依据。
2.4实现信息的实时共享
针对管网信息系统收集到的实时信息进行分析和应用也是一个很有效的方法。首先，信息技术支撑下的供水管网管控系统可以对管网维修信息进行高效采集，并对收集到的数据信息进行整理、归纳、校对。其次，还可以对官网数据信息进行准确分析，判断出哪些供水管网需要换新或改造，降低地下管网爆管或漏损现象发生的可能性。再次，在信息技术的支撑下，管网系统还可以实现对管网阀门的位置、数量进行准确记录，实时记录阀门的状态，以降低阀门误操作的可能性。最后，管网管控系统中的阀门巡检还可以对阀门状态进行实时监测，以便在发现漏损现象时可以第一时间将故障信息传输至后台交由相关维修人员处理，通过信息的实时共享，降低或避免损失。
结束语
管网漏损控制是国内外供水单位长期开展的工作，也是研究的一个热点。近年来，随着智慧水务的建设，管网基础信息越来越完善，运行监控能力也越来越强，产生了大量可用于支撑管网漏损控制的数据。而大数据技术与人工智能技术的发展，则为数据挖掘提供了性能优异的算法。在数据与算法两方面的推动下，管网破损预测技术、管网漏损识别定位技术、管网漏损优化控制技术以及数据质量控制与漏损管理系统等方面都得到了快速发展，大大提高了管网漏损控制能力与效率，创造了更多的可能性。其主要特征表现为数据与算法推动的单项技术强化，以及多源数据综合运用推动的技术体系完善。但在数据标准与智能水表监测的水量数据价值挖掘方面有待加强。
参考文献
[1]林小润.对城市供水管网日常管理与维护的几点思考[J].城市周刊，2019（4）：64.
[2]葛起鸣.城市供水管网的维护管理分析[J].建筑建材装饰，2018（8）：96.
[3]刘润.城市供水管网维护管理探讨[J].现代物业：中旬刊，2018（12）：171.