水資源日益短缺是制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要因素, 如何有效控制和降低供水管網(wǎng)漏損已成為政府部門和供水企業(yè)的迫切任務(wù)。
近年來, 紹興水司一直將供水管網(wǎng)漏損控制作為重點(diǎn)工作, 經(jīng)過不斷的實(shí)踐與探索, 以準(zhǔn)確的管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基礎(chǔ), 通過在主干管安裝流量計(jì)將供水管網(wǎng)劃分為若干個(gè)單獨(dú)的計(jì)量單元, 利用區(qū)域考核表、支管考核表、單元考核表、用戶水表等建立起一個(gè)分區(qū)分級(jí)水量監(jiān)控分析體系, 并有效結(jié)合管網(wǎng)調(diào)度實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng) (SCADA) 、管網(wǎng)地理信息系統(tǒng) (GIS) 等信息技術(shù)管理手段, 實(shí)時(shí)掌握管網(wǎng)水量變化規(guī)律與趨勢(shì), 及時(shí)發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)運(yùn)行中存在的安全隱患與漏水點(diǎn), 達(dá)到提高管網(wǎng)運(yùn)行安全保障與降低漏損控制的目的。
紹興水司從2002年開始, 按照行政區(qū)劃將公司供水區(qū)域劃分為越城、袍江、城東、城南、鏡湖等5個(gè)供水營業(yè)分公司, 如圖1所示, 每個(gè)營業(yè)分公司均通過安裝流量計(jì)實(shí)行營業(yè)管理定量考核, 形成公司-分公司的一級(jí)計(jì)量分區(qū)。
隨著城市供水事業(yè)的發(fā)展, 管網(wǎng)的精細(xì)化管理、運(yùn)行的安全化控制、漏損的長效化保持, 還需要進(jìn)一步引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)與管理理念, 不斷創(chuàng)新工作思路與手段, 紹興水司于2012年底開始建立并逐步完善DMA分區(qū)計(jì)量的新型管理模式。為了充分發(fā)揮DMA分區(qū)管理的作用, 紹興水司在5個(gè)分公司營業(yè)定量管理的基礎(chǔ)上, 細(xì)化分區(qū), 建立了以營業(yè)收費(fèi)、運(yùn)行調(diào)度和管網(wǎng)GIS系統(tǒng)為平臺(tái)的管網(wǎng)漏損分析軟件系統(tǒng), 以達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理管網(wǎng)漏水點(diǎn)、降低漏損率和保障管網(wǎng)安全運(yùn)行的目的。
圖1 紹興水司一級(jí)計(jì)量分區(qū)
截止2005年, 基本形成以越城、袍江、城東、城南、鏡湖等5大營業(yè)分公司為主體的一級(jí)計(jì)量分區(qū), 實(shí)現(xiàn)區(qū)域劃分、區(qū)域結(jié)算、區(qū)域管理的格局。
從2010年開始, 在漏損相對(duì)較高的城南區(qū)域試點(diǎn)建設(shè)二級(jí)網(wǎng)格化分區(qū)計(jì)量, 形成7個(gè)二級(jí)片區(qū), 劃小計(jì)量單元格, 詳見表1。
2012年開始全面開展紹興城區(qū)供水管網(wǎng)分區(qū)計(jì)量建設(shè), 范圍覆蓋至下屬各個(gè)營業(yè)分公司, 逐步形成具有紹興特色的網(wǎng)格化分區(qū)計(jì)量管理體系, 如圖2所示。
表1 城南區(qū)域二級(jí)分區(qū)評(píng)估
圖2 紹興水司分區(qū)計(jì)量架構(gòu)
截止2016年, 紹興水司供水區(qū)域內(nèi)已設(shè)置5個(gè)計(jì)量大區(qū)、38個(gè)計(jì)量片區(qū), 1 095只小區(qū)總考核以及15 500只單元考核表, 基本建立分區(qū)計(jì)量管理體系和總分表分析管理機(jī)制, 實(shí)現(xiàn)“公司、分公司、片區(qū)、支線、戶表”點(diǎn)、線、面三者互聯(lián)互通的五層級(jí)分區(qū)計(jì)量管理體系, 為實(shí)現(xiàn)單元計(jì)量、水量掌握、管網(wǎng)漏損科學(xué)控制提供了有效的技術(shù)支撐。
為了使分區(qū)計(jì)量工作能夠有序開展, 紹興水司制定并完善了分區(qū)計(jì)量建設(shè)標(biāo)準(zhǔn), 詳見表2。
通過對(duì)管網(wǎng)分區(qū)內(nèi)流量、壓力、大戶水量等重要參數(shù)的監(jiān)控分析, 實(shí)現(xiàn)合理評(píng)估片區(qū)的漏損水平 (水量平衡程度) 。評(píng)估的內(nèi)容主要包括管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、用戶基礎(chǔ)信息、供水壓力、管道流量等數(shù)據(jù)收集與分析;現(xiàn)有明顯漏水地點(diǎn)的梳理與統(tǒng)計(jì)等。通過評(píng)估、量化現(xiàn)狀漏損水平, 找出造成漏損的主要原因。形成公司分區(qū)計(jì)量夜間最小流量報(bào)表, 可進(jìn)行橫向和縱向?qū)Ρ? 評(píng)估每個(gè)分區(qū)的漏損情況。
國際水協(xié)將總的漏水時(shí)間分為3個(gè)部分:一是漏損感知或發(fā)現(xiàn)時(shí)間;二是漏點(diǎn)定位或查找時(shí)間;三是漏點(diǎn)修復(fù)或處置時(shí)間。
1個(gè)管網(wǎng)漏點(diǎn)的漏損水量就等于前述3個(gè)時(shí)間總和乘以漏點(diǎn)的流量。在這3個(gè)時(shí)間中, 漏損的感知或發(fā)現(xiàn)時(shí)間尤為重要, 占主要地位, 其次是定位或查找時(shí)間。因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的管理模式下, 當(dāng)感受到因漏損造成管網(wǎng)水壓不足或漏水滲出地面時(shí), 該漏點(diǎn)其實(shí)已經(jīng)發(fā)生很久。因此如何縮短漏點(diǎn)的感知或發(fā)現(xiàn)時(shí)間 (尤其是新增漏點(diǎn)) 是降低管網(wǎng)漏損水量的關(guān)鍵所在。
通過分區(qū)計(jì)量管理系統(tǒng)的分區(qū)流量長期監(jiān)測, 掌握各個(gè)片區(qū)的水量變化規(guī)律, 尤其是關(guān)注夜間最小流量的變化趨勢(shì), 能準(zhǔn)確判斷是否出現(xiàn)新增漏損, 最終較好縮短漏點(diǎn)的感知或發(fā)現(xiàn)時(shí)間, 還能有效指導(dǎo)人工輔助檢漏, 提高檢漏工作效率, 防止漏損反彈, 有利于管網(wǎng)漏損持續(xù)下降, 預(yù)防或避免爆漏事故發(fā)生, 保障供水管網(wǎng)漏損維持低位水平。
表2 分區(qū)計(jì)
量建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)
圖3 分區(qū)計(jì)量報(bào)警、監(jiān)控、定位流程
圖3為爆漏事件發(fā)生后從報(bào)警監(jiān)控到處置定位的流程, 對(duì)于分區(qū)內(nèi)水量異常的突發(fā)情況, 系統(tǒng)會(huì)及時(shí)報(bào)警提示;同時(shí)根據(jù)分區(qū)水量的監(jiān)控, 可初步判斷造成水量異常的原因, 大用戶用水或是管道破損等;如是管道破損造成的水量異常, 通過系統(tǒng)提供的爆漏定位功能輔助查找漏點(diǎn)位置, 可有效減少突發(fā)事件處置時(shí)間。
公司調(diào)度人員通過分區(qū)計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)片區(qū)水量異常, 同時(shí)立即做好相關(guān)信息傳遞工作, 做到發(fā)現(xiàn)及時(shí)、判斷準(zhǔn)確、指令迅速, 并為下一步應(yīng)急搶修工作的開展贏得了主動(dòng), 基本上在1h內(nèi)發(fā)現(xiàn)并鎖定具體漏點(diǎn)位置。
每年通過該系統(tǒng)及時(shí)預(yù)警發(fā)現(xiàn)突發(fā)性事故10多起, 累計(jì)減少水量損失3 000m3/h, 及時(shí)預(yù)警發(fā)現(xiàn)趨勢(shì)性事故50多起, 累計(jì)減少水量損失近1 000m3/h。表3為2016年分區(qū)計(jì)量報(bào)警監(jiān)控定位案例。
基于分區(qū)計(jì)量管理模式, 結(jié)合水力模型進(jìn)行科學(xué)調(diào)度、分區(qū)控壓, 實(shí)現(xiàn)智能精細(xì)化區(qū)域壓力管理, 做到“高峰不低、低峰不高”的按需、科學(xué)調(diào)壓要求, 同時(shí)實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)壓力平穩(wěn)、安全、經(jīng)濟(jì), 有效減少和杜絕水錘導(dǎo)致的破壞性影響。
特別是三級(jí)片區(qū)流量計(jì)與片區(qū)內(nèi)各類水表的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通俗的說, 如果流量計(jì)是“父”, 片區(qū)內(nèi)水表是“子”的話, “父”與“子”的關(guān)系需要進(jìn)一步驗(yàn)證, 需要找到科學(xué)的方法進(jìn)行“DNA”比對(duì), 有兩點(diǎn):一是要通過GIS系統(tǒng)利用管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu), 核對(duì)水表與管線位置, 確保水表空間位置準(zhǔn)確;二是對(duì)難以判斷水表拓?fù)湮恢玫? 要進(jìn)行一對(duì)一現(xiàn)場核對(duì), 甚至關(guān)閥判斷。
表3 2 0 1 6年分區(qū)計(jì)量報(bào)警監(jiān)控定位案例
總而言之, 要通過一切有效方法, 確保流量計(jì)與水表計(jì)量關(guān)系的對(duì)應(yīng)準(zhǔn)確。這是分析片區(qū)漏損的關(guān)鍵工作。
目前, 應(yīng)用最多的是根據(jù)片區(qū)最小水量來分析片區(qū)漏損狀況, 尚不能及時(shí)、準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)片區(qū)內(nèi)實(shí)時(shí)漏損水量。就紹興水司目前狀況, 五級(jí)分區(qū)中, 公司-分公司-片區(qū)這一、二層級(jí)分區(qū)水量基本通過流量計(jì)實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù), 小區(qū) (農(nóng)村) -單元-用戶水表的分區(qū)基本設(shè)置好總分表關(guān)系, 現(xiàn)在重點(diǎn)要深化的是三級(jí)分區(qū)即38個(gè)片區(qū)到小區(qū) (農(nóng)村) 、用戶之間的數(shù)據(jù), 特別是用戶數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取, 需要安裝一定數(shù)量的遠(yuǎn)傳設(shè)備或更換新型計(jì)量器具。
目前, 紹興水司在下屬袍江分公司試點(diǎn)深化這塊工作, 計(jì)劃通過半年時(shí)間將小區(qū)考核表、支線考核表、大用戶完成遠(yuǎn)傳改造, 實(shí)現(xiàn)片區(qū)內(nèi)80%的水量能實(shí)時(shí)讀取, 剩余小表數(shù)據(jù)靜態(tài)獲取, 這樣就能實(shí)時(shí)掌控片區(qū)供水量和售水量, 從而達(dá)到實(shí)時(shí)控制漏損的目的。
伴隨著水資源的日益短缺, 供水管網(wǎng)漏損的問題己受到廣泛重視, 各城市都將供水管網(wǎng)的漏損控制作為一項(xiàng)重要課題進(jìn)行研究。通過實(shí)踐證明, DMA分區(qū)計(jì)量是一項(xiàng)有效的漏損監(jiān)測技術(shù), 更是一種先進(jìn)的管網(wǎng)管理模式, 是未來供水管網(wǎng)管理的發(fā)展方向。
紹興水司對(duì)供水管網(wǎng)進(jìn)行DMA劃分, 實(shí)施基于DMA的管理是提升管網(wǎng)管理水平, 進(jìn)行管網(wǎng)漏損主動(dòng)控制的有效措施。由于存在地區(qū)差異, DMA分區(qū)計(jì)量管理體系實(shí)施效果受供水企業(yè)自身信息化水平、資金實(shí)力、管理體制等條件的制約, 但是對(duì)每個(gè)供水企業(yè)來說的確是一條促管理、創(chuàng)效益的必經(jīng)之路。
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