分區(qū)計量（DMA）在實際工程的應(yīng)用

石文平

摘要：指出了分區(qū)計量（DMA）可以通過檢測夜間流量來快速定位、修復(fù)漏損，是一種控制漏損的有效方法。以東莞市莞城區(qū)步步高片區(qū)為研究對象，分析了DMA分區(qū)計量整個過程中遇到的問題，總結(jié)了管網(wǎng)改造的經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：供水管網(wǎng)；分區(qū)計量；DMA；漏損率

中圖分類號：TU991.33

文獻標(biāo)識碼：A文章編號：16749944（2017）8019202

1引言

供水管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，直接影響整個供水系統(tǒng)的性能及可靠性。DMA（District Metering Area）是控制城市供水系統(tǒng)水量漏失的有效方法之一，其理論是在1980年初，英國水工業(yè)協(xié)會在其水務(wù)聯(lián)合大會上首次提出。DMA被定義為供配水系統(tǒng)中一個被切割分離的獨立區(qū)域，通常采取關(guān)閉閥門或安裝流量計，形成獨立區(qū)域[1]。通過對進入或流出這一區(qū)域的水量進行計量，并利用流量分析來定量泄漏水平，從而利于檢漏人員更準確地決定在何時何處檢漏，并進行主動泄漏控制。

控制漏損是進行DMA分區(qū)計量最主要的目的。過去供水企業(yè)都是被動檢漏，只有漏損發(fā)生才能去定位、維修，這樣會導(dǎo)致泄漏時間長、水損量大，就算檢漏暫時被修復(fù)，能在短時間內(nèi)取得較好的效果，但是由于漏損復(fù)原的存在，并不能從根本上達到控制漏損的目的。但是DMA分區(qū)計量可以通過準確的夜間計量、實時的流量監(jiān)測、精確快速的漏水定位和維修、合理地調(diào)節(jié)壓力以達到控制漏損、逐步降低產(chǎn)銷差的目的。

2DMA分區(qū)的標(biāo)準

按照英國分區(qū)計量的的經(jīng)驗，DMA分區(qū)計量可以依據(jù)住戶數(shù)量的多少被分為3種規(guī)模，即大型區(qū)域（用戶數(shù)量在3000～5000戶之間）、中型區(qū)域（用戶數(shù)量在1000～3000戶之間）、小型區(qū)域（用戶數(shù)量小于1000戶）[2]。

步步高片區(qū)見圖1位于東莞市莞城，是集城中村和住宅小區(qū)一體的區(qū)域，未進行DMA分區(qū)計量前，步步高片區(qū)漏損情況見表1。

可以看出步步高片區(qū)的漏損率約30%，遠遠高于國內(nèi)平均水平12%，該區(qū)域管道管材較新，但經(jīng)常發(fā)生爆管現(xiàn)象。為了保證居民的生活飲用水安全，降低漏損，東莞市東江自來水公司決定對步步高片區(qū)進行DMA分區(qū)管理。按照英國分區(qū)計量的的經(jīng)驗，該區(qū)域被定義為小型區(qū)域。

3確定DMA分區(qū)的邊界

確定區(qū)域后，關(guān)閉步步高片區(qū)的的多余聯(lián)通管，只留取兩處進出水口見圖2。DMA之間的管線連接關(guān)系復(fù)雜，因此只有對每個DMA管網(wǎng)進行詳細分析、整理需要關(guān)閉的邊界閥門，才能通過關(guān)閉閥門使各個DMA分區(qū)獨立。需要注意的是有些DMA的邊界閥門關(guān)閉會對相鄰DMA產(chǎn)生影響，因此要協(xié)調(diào)好相鄰DMA間的關(guān)系，才能達到各個DMA管網(wǎng)獨立的目的。若關(guān)閉已有的閥門不能滿足要求，則需要安裝新閥門或者廢棄管道。

此步驟需要各部門分工合作，有時需要管道探測來確定是否有聯(lián)通管道的存在。

4零壓力測試和高峰期流量測試

DMA零壓力測試，是DMA分區(qū)成敗的關(guān)鍵，其目的在于判斷除安裝計量表的進水管道外，其他與該DMA區(qū)域管網(wǎng)相連的閥門是否能夠完全關(guān)閉。判斷方法是關(guān)閉所有進入該DMA區(qū)域的閥門，觀察壓力的變化情況。如果壓力不降或保持在穩(wěn)定的正壓力值，說明該DMA分區(qū)有其他管道進水，則需要排查該DMA邊界的閥門狀況，直到DMA零壓力測試成功。待零壓力測試成功后，才可進行高峰期流量測試。其目的在于判斷關(guān)閉除安裝計量表的進水管道后，該區(qū)域的流量是否滿足用水高峰期區(qū)域內(nèi)的用戶的正常使用。

步步高片區(qū)的零壓力測試和高峰期選擇三個代表性點，分別為地勢最高、離進水管道最遠和用戶最集中的3個測試點。

5關(guān)閉多余管道，安裝流量計

步步高片區(qū)兩處管道流量檢測均為管道式電磁流量計，流量計自動記錄DMA的瞬時進口流量，記錄間隔設(shè)置為2 min。與流量計連接的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控儀對流量數(shù)據(jù)進行收集存儲，采用遠傳網(wǎng)絡(luò)，定期傳輸數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫。

為了保證步步高片區(qū)的管網(wǎng)水質(zhì)，在該片區(qū)內(nèi)有針對性地監(jiān)測管網(wǎng)末梢處（不利點和容易形成死水區(qū)域）的水質(zhì)，檢測指標(biāo)包括：pH值、濁度、總鐵、細菌總數(shù)、大腸菌群，另外抽樣檢測片區(qū)內(nèi)最不利點的余氯含量。

6分析夜間流量，控制漏損

通過對DMA分區(qū)計量小區(qū)的夜間流量數(shù)據(jù)進行分析，可以及時獲得近似的真實漏損數(shù)值。利用大頻率、高精度的夜間實測流量數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)夜間不同時段DMA流量近似滿足正態(tài)分布，其最小值將近似接近真實漏損。

夜間最小流量（MNF）并不等于漏損水量，其間存在用戶夜間用水量的差額。理論上，根據(jù)夜間最小流量減去用戶夜間用水就可以得到凈夜間流（NNF），這個值近似等于夜間真實漏損水量。要準確確定用戶夜間用水量有一定困難。有3種方法可供選擇：①發(fā)動抄表員夜間抄表得出實際夜間平均用水量；②是根據(jù)用戶夜間用水的“定額”進行簡單核算，這樣存在一定的誤差；③基于實測流量檢測法，采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法獲得夜間凈流量，即近似的漏損水量。在供水壓力恒定的情況下，真實的漏損與用戶用水的差異（真實漏損）是相對恒定的，而用戶用水是隨機變化的。因此通過對夜間實際記錄的流量數(shù)據(jù)的“解析”，將真實漏損從夜間流量中區(qū)分出來，就摒棄了人為主觀的定額“估算”問題，用客觀的數(shù)據(jù)說明真實漏損的量值[4]。

通過流量監(jiān)控分析可以看出步步高片區(qū)每天的流量變化規(guī)律基本符合生活規(guī)律：居民早飯時與晚上回到小區(qū)時用水量比較大，出現(xiàn)用水高峰期，而在凌晨1∶00～5∶00時大部分用戶無用水，除了較少的如沖馬桶等用水外，無其他用水。某次流量計流量始終在10m3/h上下，說明可能存在管道真實漏損的現(xiàn)象，選用一定值，而不是所測的流量的最小值，這樣就除去異常值的情況。

7分析流量數(shù)據(jù)，調(diào)整供水壓力

通過對DMA分區(qū)計量小區(qū)的數(shù)據(jù)進行分析和計算，可以得到供水壓力的平均值，從而在滿足用戶用水的前提下調(diào)整管網(wǎng)壓力，可以減少爆管的產(chǎn)生頻率。

8結(jié)語

東莞市莞城區(qū)步步高片區(qū)DMA分區(qū)計量完成后，漏損也得到了很好的控制由原來的接近30%，逐步降低到15%，爆管現(xiàn)象明顯減少，居民用水可靠性大大提高。

參考文獻：

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