从技术难题到成功实施:某城市管网项目实施纪实

城市管网 2026-10-31 5 分钟阅读
从技术难题到成功实施:某城市管网项目实施纪实
从18.6%到9.3%:某市高新片区DMA分区计量工程实录 易彩科技日前从某市高新区供水管网DMA分区计量工程竣工资料获悉,该项目覆盖42平方公里供水服务面积、286公里管网和12.8万户用户。

从技术难题到成功实施:某城市管网项目实施纪实

易彩科技日前从某市高新区供水管网DMA分区计量工程竣工资料获悉,该项目覆盖42平方公里供水服务面积、286公里管网和12.8万户用户。通过建立三级分区体系、完善边界计量和压力监测,片区管网漏损率由工程实施前的18.6%降至验收时的9.3%,年减少漏损水量约1506万立方米。该案例显示,DMA不只是安装流量计,而是管网漏损控制、分区、计量、数据治理和运维机制协同的结果。

某市高新片区DMA分区计量工程现场实施与管网漏损控制示意图

一、项目背景:老旧管网与高漏损率倒逼分区计量建设

高新区位于城市东部,供水系统始建于2000年代初,管网材质包括灰口铸铁、球墨铸铁、镀锌钢管和PE管,管径从DN100到DN800不等。项目前三年年均供水量约1.62亿立方米,但售水量长期低于1.35亿立方米,产销差维持在15.8%左右,管网漏损率约18.6%。爆管事件年均37起,其中夜间或清晨发生占46%,不少事件在用户投诉后才被发现。

项目组现场排查发现,片区存在压力分区边界不清、支管阀门缺失或锈蚀、部分管段旁通未封堵、计量点安装条件差等问题。旧版管网台账与实际工况差异较大,GIS中约23%的支管位置需要复核。对于水务企业而言,若不先完成分区和计量,就难以判断漏损来自哪一段管网,也无法将抢修、更新和压力管理资源精准投放。

项目启动前,水务集团曾以人工听漏和爆管抢修为主,缺乏系统数据。一次DN600爆管造成3.2万户受影响,抢修持续31小时,暴露出分区边界缺失导致停水范围过大、影响面难以控制的问题。管理层决定将DMA分区计量作为漏损控制基础设施,优先覆盖供水矛盾集中、管网老化明显、用户投诉较多的片区,并同步建立数据平台和抢修工单机制。

二、技术难点:边界封闭、计量精度与数据质量三重压力

三、解决方案:三级分区、边界计量与平台联动

解决方案采用三级分区架构:一级将全片区划分为4个压力管理单元,二级设置18个DMA,三级在重点小区、医院、学校和工业园区布设32个微DMA。边界处安装126台流量计,其中DN300及以上边界以电磁流量计为主,DN150以下微DMA采用超声波流量计和远传水表。压力监测点共318个,覆盖干管、支管、边界和用户末端,水质监测点26个,用于同步判断爆管、冲洗和二次污染风险。

数据传输采用NB-IoT和4G DTU混合方式,边界流量和压力每15分钟上传一次,微DMA夜间最小流量连续采样。平台建立水平衡模型,将供水量、售水量、计量误差、未计量用水和漏损量进行分解,并设定报警阈值。例如,当某DMA夜间最小流量连续3个采样周期超过基线15%,系统自动生成疑似漏损工单;当流量突增且相邻压力点压降超过0.05MPa,系统识别为疑似爆管事件。

四、实施过程:从水力模型到现场施工

阶段划分(18个月)

  • 前3个月:现场调查与资料校核,完成42平方公里管网普查。
  • 第4-9个月:方案设计与水力模型构建,利用EPANET类模拟确定边界。
  • 第10-18个月:施工、调试和试运行,完成237处管道改造及仪表安装。

施工与人员组织

  • 采取“先模拟、后开挖、再校验”流程。
  • 组建12人现场团队,累计发布停水公告428次。
  • 培训一线抢修人员62人,理解夜间最小流量概念。

施工阶段对于交通干道,采用夜间22时至次日5时的作业窗口,并提前48小时向用户推送停水信息;对于医院和学校,设置临时供水点和旁通管。调试阶段重点验证流量计零点、量程、安装方向、压力计高程修正和通信稳定性。团队连续30天对18个DMA进行数据比对,将误报率控制在5%以内,确保平台报警具有可执行性。

五、监测平台与数据分析:让漏损从“发现难”变为“可定位”

投运后的数据分析显示,漏损定位效率明显提升。以B-06 DMA为例,该分区覆盖1.6万户,边界流量计在连续两晚夜间最小流量从3.8立方米/小时上升至9.6立方米/小时,增幅超过150%。平台结合压力点变化,将疑似区域缩小到一段长约420米的DN300支管。抢修人员现场听漏和阀门分段试验后,在26小时内确认一处环状管段裂缝,修复后夜间最小流量回落至4.1立方米/小时。

核心成效对比

平均漏损发现时间

4.7天 → 1.2天

平均修复时间

26小时 → 6.5小时

夜间爆管投诉

下降 62%

类似事件在试运行期多次出现。项目组建立“流量异常—压力异常—用户投诉—现场复核”的闭环机制,对每起工单记录发现时间、定位时间、停水范围、修复时长和恢复供水时间。更重要的是,平台沉淀的基线数据为后续管网更新优先级排序提供了依据。

六、最终效果:漏损率下降、产销差改善与运营能力提升

竣工验收报告显示,片区管网漏损率由18.6%降至9.3%,产销差由15.8%降至11.4%,在年供水量约1.62亿立方米条件下,减少漏损水量约1506万立方米。若按制水成本1.8元/立方米测算,仅直接节水价值约2710万元/年;考虑抢修、停水损失和投诉处理成本下降,项目综合年节约约3100万元。工程总投资约4200万元,按测算静态投资回收期约3.2年。

效果并非一次性达成。项目初期,部分微DMA因用户水表故障、消防栓误开和绿化冲洗导致数据波动;项目组通过三个月基线清洗,将异常用水识别规则从单一阈值升级为“时间—流量—压力—用户类型”组合判断。验收时,18个DMA全部具备独立计量和边界可控条件,其中15个DMA夜间最小流量稳定在基线±10%以内,3个处于持续整改区。这说明分区计量从建设走向运营,还需要长期数据治理和现场巡查配合。

社会与环境效益

  • 年减少漏损1506万立方米,相当于约5.0万个三口之家一年的生活用水。
  • 降低泵站运行能耗,年节约电量约527万kWh(按单位供水能耗0.35kWh/立方米计算)。
  • 爆管数量和停水影响面下降,供水服务稳定性得到显著改善。

七、展望:DMA进入长期运营阶段,数据与管网更新需深度融合

从该案例看,管网漏损控制的关键不是单纯增加仪表数量,而是让分区、计量、压力管理和抢修流程形成闭环。DMA提供的是“可定位”的管网单元,只有边界真实可控、数据质量可靠、工单响应及时,漏损率下降才具备可持续性。对于老旧管网占比高、停水协调复杂的城市片区,项目应预留足够现场调查时间,避免把分区建设简化为设备安装。

未来展望方面,水务企业可将DMA数据与GIS、水力模型、数字孪生和AI预测结合,把漏损控制从被动抢修转向主动预防。下一步计划包括:基于历史数据建立分区漏损预测模型,识别高风险管段;将压力管理从分区边界扩展至用户末端,降低平均运行压力;把计量异常与管网更新、阀门改造、水表更换纳入同一项目库。易彩科技认为,DMA工程的价值最终体现在长期运营能力,而非竣工时的短期指标。

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