从技术难题到成功实施:某城市管网项目实施纪实
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项目概况:华东某地级市老城区供水管网DMA分区计量工程完成整体验收。覆盖约42平方公里,服务人口28.6万人,管网总长620公里。
核心成效:漏损率由21.7%降至10.9%,产销差率由26.4%降至14.6%,年节约水量约1420万立方米。夜间最小流量下降46.7%。
一、项目背景:老城区管网漏损长期处于高水位
该地级市老城区供水系统形成于上世纪九十年代前后,随着城市人口增长和管网运行年限增加(平均管龄超过24年),漏损问题逐渐突出。区域内管材复杂,包括灰口铸铁管、球墨铸铁管、钢管等,且地下管线交错,检修设施分布不均。
改造前,管理主要依赖人工抄表和被动抢修。由于缺乏系统性分区和连续计量数据,隐蔽暗漏难以定位。基础调查显示,约18%的管段缺少完整竣工资料,12%的阀门井位置与GIS记录不一致,9%的边界阀门因锈蚀无法完全关闭。
项目目标并非简单降低漏损率,而是建立可持续的管网漏损管理体系:通过合理分区、连续计量、平台分析和现场修复,实现“管网漏损、分区、计量、漏损率”之间的闭环管理。
二、技术难点:资料缺失、边界串接与计量误差叠加
- 边界闭合困难:老城区管网边界难以完全闭合。初期核查发现,部分边界阀门存在旁通水流,三级分区中约21个单元存在边界串接问题,需重新调整或加装隔断。
- 计量误差影响诊断:老旧管网漏损计算高度依赖进出水计量精度。传统机械水表在低流量区间误差偏大,而普通电磁流量计在大管径小流量工况下受安装条件限制,直接影响夜间最小流量的准确性。
- 非漏损因素干扰:医院、学校、餐饮商户等夜间固定用水造成流量干扰。前期数据显示,约有14个二级分区存在此类现象,若直接按夜间最小流量判断漏损,极易出现误报。
- 施工条件受限:道路狭窄、交通密集,大规模开挖影响居民生活。项目要求优先采用不停水开孔、带压接入等方式,但现场往往缺少标准直管段,增加了安装调试难度。
三、解决方案:三级DMA分区与连续计量体系
针对上述难点,项目采用“三级DMA分区+连续计量+压力监测+数据平台”的技术路线:
一级分区
面向水厂出口及主干管网
设置7个计量单元
二级分区
面向街区及主要阀门边界
设置24个计量单元
三级分区
面向小型街区及关键管段
设置86个计量单元
在设备配置上,共安装远传电磁流量计、超声波水表等约280台,压力监测点36个。大管径优先选用高精度电磁流量计(±2%以内),中小管径选用超声波水表以兼顾低流量识别。所有计量点纳入统一编码,并与GIS、工单系统关联。
同时,引入压力管理作为重要组成部分。通过在18个关键节点加装压力管理阀,将重点区域平均运行压力由约0.34兆帕降至约0.28兆帕,有效降低了接口渗漏风险和爆管概率。
四、实施过程:从现场核查到设备联调的18个月
项目整体实施周期约18个月,分为七个阶段。其中,第一阶段累计核查潜在旁通点约1400处,修正阀门位置偏差92处;第四阶段对数据质量进行了为期两个月的治理,使远传成功率提升至99.2%以上。
第五阶段进入实际漏损控制,系统生成疑似异常工单约412条,经现场确认有效工单268条。修复工作遵循“先高漏损分区、后低漏损分区”原则,结合听漏、相关仪定位等技术手段精准作业。
五、漏损诊断案例:从“平均漏损”到“分区定位”
典型案例分析
案例1:二级DMA-08分区
该分区夜间最小流量长期波动在280-320 m³/h。平台监测发现凌晨3时流量多次超310 m³/h。经排除用户端异常,使用便携式超声波流量计复核,最终在一条埋深2.1米的DN300球墨铸铁管上发现4毫米裂缝暗漏。修复后,夜间最小流量降至142 m³/h。
案例2:三级DMA-24分区
夜间最小流量由基准值38 m³/h上升至76 m³/h。现场排查发现一处废弃消防支管阀门内漏及某商户水表后管道长期渗漏。两项问题叠加导致异常。修复后,流量恢复至41 m³/h,分区漏损率由18.5%降至9.2%。
DMA分区的价值不仅在于发现单个漏点,更在于识别系统性问题。项目运行三个月后,平台排序显示漏损率超过15%的19个分区主要集中在管龄超30年、灰口铸铁管比例高的区域。供水公司据此调整了管网更新计划,使投资更精准地投向高损失区域。
六、最终效果:运营指标同步改善
| 指标项目 | 实施前 | 实施后 | 变化幅度 |
|---|---|---|---|
| 管网漏损率 | 21.7% | 10.9% | ↓ 10.8个百分点 |
| 产销差率 | 26.4% | 14.6% | ↓ 11.8个百分点 |
| 夜间最小流量 | 2400 m³/h | 1280 m³/h | ↓ 46.7% |
| 年均爆管次数 | 47次 | 18次 | ↓ 61.7% |
| 年节约水量 | - | 1420万 m³ | 显著效益 |
经济效益方面,项目直接投资约3860万元。按综合制水成本估算,每年可节约直接制水成本约2980万元,计入其他收益后综合年收益约3200万至3500万元,静态投资回收期约3.2年至3.6年。
七、展望:从DMA计量走向智慧水务长效运维
该案例表明,DMA分区计量的核心价值在于形成长效机制。未来,类似项目需从“建系统”转向“用数据、养团队、定标准”。随着管网更新和用户增长,分区结构需动态调整,计量设备需定期标定,以避免漏损率反弹。
下一步,供水公司计划将DMA系统与GIS、水力模型、水质监测深度融合。通过AI识别夜间最小流量曲线,更好区分漏损与临时用水;通过水质与计量联动,及时发现二次污染风险。
行业启示
DMA工程成功离不开三个基础:准确的管网资料、可靠的计量设备、闭环的工单机制。对于其他老城区供水项目,建议遵循“先做边界核查,再做计量布点;先保证数据可信,再开展漏损诊断;先处理高漏损区,再推进全面优化”的原则,实现降本增效与服务提升的双赢。