От технических сложностей к успешной реализации: Хроника проекта городской管网 (Yicai Tech)
С ускорением урбанизации и постоянным расширением масштабов городского водоснабжения всё острее проявляются такие проблемы, как старение водопроводных сетей, неэффективное использование водных ресурсов и рост эксплуатационных издержек предприятий. Снижение потерь воды в сетях и обеспечение рационального использования водных ресурсов сегодня стали ключевыми направлениями развития водоснабжения.
В настоящей статье подробно рассматриваются практическое применение и достигнутые результаты технологии зонированного учёта потребления воды (DMA — District Metered Area) на примере модернизации водопроводной сети центрального района одного городского округа в восточной части Китая (далее — «Город М»).
01 Контекст проекта и исходное состояние
Площадь застроенной территории центрального района Города М составляет около 120 км², а численность населения, обеспечивающегося водой, приближается к 1 млн человек. Общая протяжённость водопроводной сети составляла порядка 1350 км.
Предварительный аудит показал, что среднесуточный объём подаваемой воды составлял около 280 тыс. м³, однако общий коэффициент потерь воды в сети достигал 23,8 % — значительно выше установленного Национальным стандартом целевого показателя.
Такой высокий уровень потерь приводил к колоссальному расточительному расходованию ресурсов и существенно увеличивал энергозатраты на очистных сооружениях.
02 Ключевые технологические трудности
- Сложная топология сети: В историческом центре города преобладает кольцевая схема. Жёсткое физическое отключение участков создавало риск резкого падения давления или застойных явлений, влияющих на качество водоснабжения.
- Отсутствие достоверных данных: Часть сетей 1990-х годов не имела точных координат в ГИС и завершённых исполнительных чертежей. Это затрудняло определение границ зон и выбор точек установки счётчиков.
- Фоновые утечки и перепады давления: Разница в рельефе местности приводила к повышенным ночным давлениям, что искажало данные минимального ночного расхода (MNF) и усложняло локализацию скрытых утечек.
03 Решение и этапы реализации
Для преодоления трудностей была разработана стратегия: «комплексное планирование, многоуровневый учёт, поэтапная реализация, динамическая корректировка».
Трёхуровневая система DMA
На основе гидравлической микромодели сформирована структура: 5 первичных зон, 28 вторичных зон и 115 третичных зон (детализированных DMA). Применена стратегия «единственный вход + двухсторонний учёт».
Высокоточная IoT-система
Установлено 142 электромагнитных расходомера класса высокой точности. Данные передаются каждые 15 минут. Внедрены интеллектуальные регуляторы давления для оптимизации ночных параметров.
Платформа мониторинга использует алгоритмы обработки данных для построения базовой модели MNF. При превышении фактического значения над расчётным порогом более чем на 15% система автоматически генерирует заявку на проверку утечки.
04 Достигнутые результаты
После 18 месяцев строительства и годовой эксплуатации проект продемонстрировал значительные экономические и социальные выгоды.
| Показатель | До внедрения | После внедрения | Эффект |
|---|---|---|---|
| Коэффициент потерь | 23,8 % | 12,1 % | Ниже норматива (15%) |
| Экономия воды/год | - | 13,2 млн м³ | Значительная экономия ресурса |
| Экономия затрат | - | > 10 млн юаней | Электроэнергия и реагенты |
| Аварийность ночью | Высокая | Снижена на 45% | Благодаря умному давлению |
Производительность бригад по обнаружению утечек возросла почти втрое. За период реализации было точно локализовано и устранено 314 скрытых утечек и 62 случая внутренней утечки на запорной арматуре.
Итоги и выводы для отрасли
Практика Города М наглядно демонстрирует: борьба с потерями воды — это не просто ремонт труб, а комплексная инженерная задача, объединяющая топологическое проектирование, гидравлическое моделирование, IoT-сенсорику и передовые методы анализа данных.
«Научно обоснованное зонирование — фундамент решения; точные и надёжные интеллектуальные счётчики — его инструмент; а постоянно совершенствуемая система цифрового мониторинга — гарантия устойчивого поддержания низкого уровня потерь.»
В будущем интеграция зонированного учёта с цифровыми двойниками станет стандартным подходом к обеспечению высококачественного, энергоэффективного и низкоуглеродного развития водоснабжения.
