吴剑宏
浅析DMA分区漏失控制与管理
吴剑宏
作为城市重要的基础设施——供水管网,其运行状况的好坏与城市能否正常运转息息相关,但是受自身或外界因素的影响,管网漏损不可避免。因此,城市供水管网漏损控制与管理是供水部门日常管理工作的重要部分,不仅是对水资源的保护,更是对企业提高管理水平的要求。所以,为了有效控制供水管网漏损,保障供水安全,应该从技术和管理两个角度双管齐下,形成系统的漏损管理控制策略。
图片来自网络
DMA分区计量(District Metered Area,简称)管理作为城市供水系统水量漏失控制的有效方法之一,在近年来管网漏损控制中广受青睐。
DMA分区管理是指通过截断管段或关闭管段上阀门的方法,将管网分为若干个相对独立的区域,并在每个区域的进水管和出水管上安装流量计,形成虚拟或实际独立区域,通过监测封闭区域内的流量、压力,应用夜间最小流量与夜间允许最小流量的比较,判断DMA区域内是否存在漏失,以及漏失水量等,并指导和组织相关部门进行针对性的监查、检查,做到快速识别漏点,进行主动漏失控制,实现减少漏损,提高经济效益,保障供水安全。
据统计,国内600多个城市供水管网的平均漏损率超过15%,最高达70%以上。从统计数据不难看出,即使是依照现有标准的要求,我国城市供水管网漏损率也不容乐观。专家表示,管网老化、管材质量差、建设标准低、缺乏维护、重地上建设轻地下规划及城建施工经常碰触管网等,是造成目前我国城市供水管网漏损率偏高的主要原因。
图片来自网络
1.实施DMA分区管理的目的
漏损控制是进行DMA管理最主要的目的,以往供水企业都是被动检漏,发现问题后才去定位、维修,导致漏水时间很长,水损增大,即使请检漏公司进行漏水普查,能在短时间内取得很好的效果,但是由于管材质量,管道老化等问题,导致管道修复后其它点继续出现漏水的现象,也无法有效达到降低漏损的目的。因此,利用DMA分区管理,通过准确的夜间流量统计分析、实时的噪声监测、准确快速的漏水定位和维修,以及合理的压力管理,可以达到实时、有效的控制漏损,逐步降低产销差的目的。
2.实施DMA分区管理的必要性
我国水资源相对缺乏,600多个城市中有上百个城市供水短缺。由于供水管网漏损严重,全国城市供水年漏损量近100亿立方米。这使得国家耗巨资给各地城市的调水有不少已经白白流失。随着城镇化规模的不断扩大,市场经济的不断深入、供水企业产销差率不仅居高不下,而且有提高的趋势,这已经是我国供水行业目前急需解决的问题。
在管网漏损控制方面,虽然我国供水行业均在不断努力,试图通过对管网漏水进行探测和漏水修复控制,以达到降低产销差的目的,但是收效不大。传统的漏损控制多采用声波原理的仪器,通过人工探测进行检漏,这种方法在过去很长的一段时间里,一定程度上对漏损控制作出了贡献,取得了一些效果。但是,这种漏损探测控制方法属于人工主动检测,被动的漏损控制。由于复漏现象的存在,即便能够人工探测能够检出目前管网的漏水状况,却无法采集相关数据进行有计划的,系统性的管网漏损控制,无法从根本上达到降损的目的,更不能精确确定管网漏水控制的阶段目标和总体目标,只有进行DMA分区管理才能相对有效达到区域控制漏损的目的。
1.DMA分区管理的技术关键
DMA分区管理的技术关键点是对建立的DMA区域进行夜间(一般是指2:00-5:00)最小流量监测,该时间段居民活动较少,用户的用水量很少,漏失水量在供水量中所占比重较大,所以漏损量的检测准确率高,问题突出便于研究和控制,避免了在其他时段监测时,数据分析受到用户用水波动干扰。
2.DMA分区管理的实施
DMA管理的实施,是指把供水管网系统划分为若干小区,划小核算单位,对各区域分开管理,通过对供水管网系统分区计量,建立常设的、数字化的漏水监测控制系统,从而达到控制产销差,并保证其持续稳定降低的目的。
(1)DMA区域流量计分级设置
DMA分区管理,也就是对现有供水区域进行分区,将供水区域合理的分成几个较小的分区,然后进一步精细的划出一个个更小的供水区域,并对各个供水区域记性有效管理,一般分三级进行管理为宜。
一级DMA区域划分时,是以原有的城市供水自然经营区域为计量基础,以水厂出口和各经营区域间转供水为计量点,加装流量计核算各区域水量;
二级DMA区域划分时,应考虑现有水厂、加压泵站的供水加压能力、管道现状及区域内用水类型等,结合管理成本,以及流量计安装位置合理性等情况统筹考虑,尽量将区域的分界线划分在供水主干管上;
三级DMA区域划分时,一般是在现有的二级DMA区域内部,从管理的角度出发,将DMA分区进一步精细化,划出几个更小的,具有实际操作性,能真正做到主动监测管网漏损,及时发现问题,有效控制产销差的供水区域作为第三级DMA区域,以利于该级DMA区域控制管理的进一步精细化。
(2)DMA区域的有效管理
为了对DMA区域进行持续、有效的管理,在DMA区域的划分,以及流量计安装和阀门调整工作完成,形成实际或虚拟的DMA分区后,必须通过对相应的DMA区域,持续进行夜间最小流量和压力进行持续监测,结合对区域内夜间用水情况进行分析,判断区域内是否存在漏水,以及分析漏损量的大小,快速反映区域管道漏水复原的现象,及时发现区域内新的漏水点,并进行修复。
通过对管道复修情况,以及修复过程中的管道状况进行评估,为区域管网更新改造提供重要依据,达到管网有效修复,及时更新,才能保证良好的漏损控制效果,产销差持续稳步降低。
1.DMA分区管理的优点
实行DMA分区管理可以使供水企业各部门的责权清晰,通过对计量和压力数据的采集和管理,以及对小区的漏损状况进行分析评估,最终可以较为直观地反映该区域管道的运行和漏损情况,为管网管理提供科学依据。总之,实现DMA分区管理可以大大降低产销差率,合理调配人力、物力等各种资源,使供水企业运营趋于科学化、合理化。
2.DMA分区管理的缺点
实行DMA分区管理的缺陷是计量管理区域建立的成本较大,它不仅需要增设流量计和数据记录仪,甚至为满足区域封闭,需要更换或加装阀门。所以,需要对区域划分的方案进行详细论证,以便节省投资和进行合理分区。
实施DMA分区时创建的封闭系统,可能使该区域内的水质遭受损害,同时,在引入DMA时,管道末端的数目可能大大增加。因此,管道冲洗量增大,以及阀门和仪表的定期检测、更新,都将导致投入成本增加。
供水管网分区计量管理(DMA)是进行管网漏损分析和产销差控制比较通用的做法,在国外已经广泛使用,并取得了很好的效果。随着社会的快速发展,建立供水产销差控制DMA一体化系统解决方案已经成为趋势,通过DMA的实施可相对有效的掌握供水状况,及时发现漏水发生的区域,进行科学调度,及时检测维修,从而降低供水企业的经营管理风险,提升供水系统管理水平,提高供水效益,优化管网运行,持续降低管网漏失率。
(作者单位:厦门水务集团有限公司)
[1]郑成志.城市供水管道完整性分析评价[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2010
[2]王毅堂.分区计量(DMA)管理系统的建立与应用.[J].城镇供水,2014,281-285
[3]建设部.城市供水管网漏损控制及评定标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2002