北方某城镇供水产销差率控制的研究

山东省新泰市自来水有限公司 亓华

供水产销差率在国外被称为“未计量水百分率”，供水企业提供给城市输水配水系统的自来水总量与所有用户的用水量总量中收费部分的差值定义为产销差水。供水产销差率是衡量一个供水企业在产、供、销、建、管、修全过程中管理水平的综合性指标，因此控制产销差率具有十分重要的意义。形成供水产销差率的原因可分为漏水原因和非漏水原因[1]，其中漏失水量占很大比重，而漏失水量是影响供水产销差的重要因素，水量的漏失造成了国家巨大的资源浪费和经济损失。以技术服务方式系统地进行产销差控制，在国内尚处于起步初期的摸索阶段。其基本步骤以漏水探测为主，以用户用水状况调查为辅，并初步进行了夜间最小流量法的尝试，整体效果还不是十分明显。目前我国城镇供水管网漏损控制与世界先进水平仍有较大差距。供水管网的漏损不仅导致水资源的浪费，也易引起路面塌陷等次生灾害，是影响供水安全和公共安全的重要因素。国务院颁布的《水污染防治行动计划》（简称“水十条”）提出，到2020年，全国公共供水管网漏损率控制在10%以内。综上所述，本文以北方某城镇高新技术产业新区为例，从供水产销差率与漏损控制两个方面进行研究，为其他供水企业开展相关工作提供参考。

一、企业控制产销差措施

目前国内供水企业用于评定漏损水平的指标主要有两个:产销差率和漏损率，漏损水量作为产销差水量的一部分[2]。产销差率和漏损率的计算公式为

式中，D为产销差率，S为供水量，M为售水量，L为漏损率，Se为有效供水量。

（一）区域计量系统建立

区域计量系统简称DMA，是控制城市供水系统水量漏失的有效方法之一。DMA被定义为供配水系统中一个被切割分离的独立区域，通常采取关闭阀门或安装流量计，形成虚拟或实际独立区域。通过对进入或流出这一区域的水量进行计量，并对流量分析来定量泄漏水平，从而有利于检漏人员更准确地决定在何时、何处检漏更为有利，并进行主动泄漏控制。供水区域采用的是三级分区模式建立区域计量系统：一级分区根据净水厂水源划分，二级分区根据供水区域合理性划分，三级分区根据居住小区总计量表具划分。区域计量系统建立后，根据分区总表与用户表的数据，通过（1）、（2）公式计算出该小区域产销差率，可以更直观地体现出漏损严重区域，将宝贵的检漏资源投入到问题区域，行之有效地提升漏损检测的效率，进而提高水司的经济效益。

（二）供水管网检漏管理

在控制供水销差率方面，管理因素是一个重要的影响因素。目前关于管理方面主要存在以下几个问题：（1）维护费用普遍偏高，很多水务公司修漏节省的效益及水泵运行节省的能源效益根本不足以弥补维修和维护供水管网所需的成本，（2）水务公司对维护及检漏等工作不重视，检测人员不齐且设备落后，并经常缺少维护资金，（3）专业人员专业水平不高，对于一些检漏措施的实行还不够全面，（4）大众认为修漏可能对居民的短期生活有负面影响，比如，挖人行道和沟渠等工程的开展会扰民，管理人员一般重点工作是保证饮用水以最佳条件和最小成本到达用户，很少会关注如何减少水漏损失。加强管理工作既可以避免漏损带来的经济损失，也可以让居民生活得更加安心，因此供水管网检漏管理工作甚为重要。供水管网检漏仪器主要用来检测管网中是否存在漏损，其技术主要依赖于先进的电子设备。为了确定区域内管道漏损并且进一步缩小范围，采用水平衡测试与主动听漏结合的方式，具体做法为：根据区域计量系统数据分析中发现的可疑区域，在区域内逐段安装便携式超声波流量计，测出该段管道收尾处各段单位时间累计流量Qa、Qb，与该段管道上的用户表具读数Q1、Q2、Qn之和对比，可以明显发现存在的问题。无线电波检漏仪可以对地面以下管道沉降、漏损情况等进行探察，并描绘具体图像，在检测漏点的同时，在一定程度上也可以防止漏损。但该检漏仪在使用上有一定的局限性，对安装环境要求较高，且只有正确安装使用数据才具有可靠性。

（三）更换计量表

计量表的计量精确度会直接影响产销差大小。计量表具故障类型包括齿轮断齿、磨损、异物堵塞、表具黑屏等问题。其中，齿轮断齿、磨损、异物堵塞问题主要存在于机械式水表，表具黑屏主要存在于超声波水表以及个别电磁流量计。根据统计，该高新技术产业新区内计量表具共有约120000只，其中，机械式约117000只，占比约98%；超声波式近2000只，占比1.67%；电磁式不足1000只，占比0.83%；另根据表径划分，DN50及以下的表具共有约118000只，占比98.33%。为了验证故障水表对计量精确度的影响，通过选取不同口径的三组卡顿水表，对三组异常水表进行校验，得出以下数据（如表1）。

表1 高新技术区内选用的机械表具流量损失评估

实验后拆卸表具，发现三组表具机械叶轮均有不同程度的掉齿与磨损。根据表1数据可知，当机械水表出现异常时，其计量精度下降之严重已远远超过其正常允许误差范围，如不能及时发现并更换，单表的计量损失可以超过正常数值的一半，一旦多只此类水表长期被使用，这部分未计量水量将给水司带来极大的经济损失，同时，通过对近三年因出现异常而更换的表具进行统计发现，DN50及以下的表具占比达93.39%，因此得知，大口径水表的精度对供水产销差率的影响更为显著。

（四）老旧管网改造

图1显示高新技术开发区2017年月供水流量、产销差以及产销差率。从图上可看出，冬季的几个月产销差比较大，产销差率比较高，在12月达到最高值，为12.03%。分析认为，北方地区由于冬季气温低，相较南方地区供水管道埋得更深，因此发生管道漏损时不易被及时发现。高新区作为一个新建区域，按照规划建设的供水管网主要为球墨铸铁管，但仍然存在部分建区之前的老旧管道，这部分管道以PE材质为主，这部分管道的特点是敷设区域集中，存在的主要问题可以概括为：无规划建设、施工质量差、材料质量不达标。据统计，2016年全年，高新区范围内发生的管道漏水维修次数共计84次，其中，这部分老旧PE管道漏水维修次数38次，占比45.24%。而区域主要输配水管总长度约为164公里，其中PE材质老旧管道仅有18公里，占比10.98%。由此可见，加速淘汰老旧PE管道，对高新区降低漏失率具有十分重要的意义。

图1 2017年月供水流量、产销差以及产销差率变化

二、供水产销差率降低实效及经济效益评估

由图2可知，2011年以前未采取产销差控制，在2011年供水产销差率达到最高值36.5%。2012年以后开始采取措施，对产销差进行控制，整个区的供水产销差率逐年下降，经过5年的改造工作，供水产销差率降至9.08%。由图3可知，年均供水流量逐年提升，在2017年年均供水流量为3.15万m3。在整个区内采用的各种措施对控制产销差均有积极的影响作用。供水公司对整个区供水产销差进行控制以后，经济效益得到明显提升，通过对整个区管网进行分区计量，实施检漏设备、检漏并维修漏点、更换水表、严禁消火栓非法取水等措施控制供水产销差率的措施。

图2 2011至2017年产销差率变化

图3 高新技术区2011年至2017年日均供水流量变化

表2 公司年均投资成本及运营成本

2017年产销差水量为8960166m3，按平均水价3元/m3计，较2016年增加258.9894万元售水收入，扣除投资成本及运营成本，净收益43.4894万元。可见，采用合理经济的手段控制产销差率，将为水司带来可观的经济效益。

三、结论

针对该高新技术开发区供水产销差大的问题，讨论了供水管网改造工程与漏损控制技术并进行工程示范，通过分区计量、管网改造、漏损控制、更换水表和优化供水管理等五个方面的研究和应用示范，整个区经6年的改造，供水产销差下降了37.75%，为整个公司的经济收益作出了巨大贡献。