供水系統(tǒng)漏損控制檢漏環(huán)節(jié)的創(chuàng)新管理

李 燕

(大連市自來(lái)水集團(tuán)有限公司，遼寧大連116011)

1 實(shí)施背景

供水系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，與居民正常用水與供水企業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益直接相關(guān)。供水管網(wǎng)普遍存在跑、冒、滴、漏的問(wèn)題，尤其是管線漏水，降低了供水效率，造成了資源浪費(fèi)。東北三省特別是大連地區(qū)供水系統(tǒng)整體的漏損狀況比較嚴(yán)重，漏損造成的流失水量較大，企業(yè)的制水成本和供水設(shè)施投資費(fèi)用增加。大連是缺水城市且地處丘陵地帶，取水距離遠(yuǎn)，管網(wǎng)壓力大，漏損控制不利因素多。

長(zhǎng)期以來(lái)，各個(gè)供水企業(yè)非常重視管網(wǎng)漏損控制管理。以大連市為例，從圖1可以看出，一方面2008年后全國(guó)的平均漏損率開(kāi)始下降；另一方面，大連市的管網(wǎng)漏損率呈現(xiàn)2012年以前高于全國(guó)平均水平，2012年后低于全國(guó)平均水平的下降趨勢(shì)。

圖1 供水平均漏損率統(tǒng)計(jì)對(duì)比

傳統(tǒng)的檢漏方法，包括區(qū)域聲音檢測(cè)法、探測(cè)儀/雷達(dá)、管線定位技術(shù)等，對(duì)檢漏設(shè)備的依靠性大。實(shí)際操作中由于投資較大，檢漏設(shè)備的更新?lián)Q代并不十分及時(shí)，且往往是接到報(bào)漏后才被動(dòng)檢漏，及時(shí)性差，還存在檢漏人員的工作積極性未被充分調(diào)動(dòng)等問(wèn)題。因此，僅依靠檢漏設(shè)備更新?lián)Q代等傳統(tǒng)方法，已不能滿足實(shí)際工作效果的需要，從管理層面進(jìn)行創(chuàng)新以提升檢漏工作效果成為必然。

供水行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中明確強(qiáng)調(diào)，對(duì)于漏損控制，管理是基礎(chǔ)，檢漏是關(guān)鍵，管網(wǎng)改造是長(zhǎng)期性的根本措施。顯然，檢漏是降低管網(wǎng)漏損的重要管理環(huán)節(jié)，檢漏環(huán)節(jié)的創(chuàng)新管理也是筆者研究的重點(diǎn)。

2 改造方案

供水管網(wǎng)破損可分為突發(fā)性破損和習(xí)慣性破損。習(xí)慣性破損通常通過(guò)管線的更新改造來(lái)解決。突發(fā)性破損屬于偶發(fā)事件，若是明漏容易發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理即可；暗漏有可能已長(zhǎng)時(shí)間存在漏損，造成很大的水量損失。這種暗漏是大連市自來(lái)水集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱集團(tuán)公司)根治管網(wǎng)漏損、降低產(chǎn)銷(xiāo)差的主要方向。近幾年來(lái)，集團(tuán)公司創(chuàng)新管理思路，在供水系統(tǒng)漏損控制中的檢漏環(huán)節(jié)實(shí)地開(kāi)展了大量工作。

2.1 引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，綠色低碳循環(huán)發(fā)展

一直以來(lái)，集團(tuán)公司的檢漏(主要是暗漏檢漏)工作由集團(tuán)公司所屬管網(wǎng)探測(cè)有限公司(以下簡(jiǎn)稱檢漏公司)負(fù)責(zé)，檢出的漏點(diǎn)按漏點(diǎn)口徑大小取費(fèi)，對(duì)漏量未作出明確的要求。2012年和2013年總檢出量分別為905和944件，總體呈下降趨勢(shì)。

2013年起，集團(tuán)公司創(chuàng)新管理模式，導(dǎo)入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，引進(jìn)專業(yè)檢漏公司，與原檢漏公司按不交叉時(shí)間周期分別對(duì)相同區(qū)域進(jìn)行反復(fù)檢漏，按各自檢出的漏點(diǎn)漏量計(jì)算取費(fèi)額，取得了良好的效果。查漏區(qū)域擴(kuò)大，查漏頻次提高，特別是大漏的排查效果明顯。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，平均每年檢出的漏點(diǎn)比未引進(jìn)時(shí)增加近500件，且同時(shí)能夠掌握漏失水量的情況。

2014年全年，檢漏公司和專業(yè)檢漏公司分別檢出1 118和273件，合計(jì)1 391件；核算小時(shí)漏水量1.08×104m3，核算周期漏水量2339×104m3。2015年全年，兩個(gè)公司分別檢出1 181和293件，合計(jì)1 474件，核算小時(shí)漏水量0.77×104m3，核算周期漏水量1 663×104m3。2016年全年，兩個(gè)公司分別檢出1 156和288件，合計(jì)1 444件，核算小時(shí)漏水量0.68×104m3，核算周期漏水量1 480×104m3。

可見(jiàn)，引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制后，在檢出件數(shù)每年明顯增加的同時(shí)，漏失水量每年呈遞減趨勢(shì)。加強(qiáng)對(duì)檢漏環(huán)節(jié)的管理，對(duì)供水系統(tǒng)的漏損控制起到了積極作用。

2.2 與城市供水DMA系統(tǒng)有機(jī)融合

區(qū)域計(jì)量(district metering area，DMA)系統(tǒng)是當(dāng)前備受重視和推廣應(yīng)用的供水企業(yè)技術(shù)管理手段。它在獨(dú)立的區(qū)域，將流量計(jì)(水表)與數(shù)據(jù)采集終端、數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)和上位機(jī)管理軟件有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，組成一套全新的檢測(cè)系統(tǒng)，能夠科學(xué)、及時(shí)地進(jìn)行管網(wǎng)管理，定量控制漏損，降低產(chǎn)銷(xiāo)差，有助于實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保，提高科學(xué)管理水平。

對(duì)6個(gè)營(yíng)業(yè)分公司實(shí)施DMA管理后，在分區(qū)管理與水量校核、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析等方面的效果非常顯著，對(duì)績(jī)效指標(biāo)考核提供了重要依據(jù)。在實(shí)際運(yùn)用中，每個(gè)分公司管轄的區(qū)域范圍很廣，新建小區(qū)和舊小區(qū)的數(shù)量很多，供水管網(wǎng)新舊程度混雜，且外界因素造成管道損傷的狀況時(shí)常出現(xiàn)，使水量出現(xiàn)不同程度的漏失。因此，迫切需要細(xì)化分區(qū)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，降低漏損。

2010年后，集團(tuán)公司在大分區(qū)域的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步拓展DMA二級(jí)、三級(jí)區(qū)域計(jì)量，陸續(xù)實(shí)施DMA區(qū)域查漏，有計(jì)劃、有針對(duì)性地對(duì)泵站、供水管網(wǎng)進(jìn)行查漏。特別是2014年至今，測(cè)試分析越來(lái)越系統(tǒng)，查漏實(shí)效性越來(lái)越高。

2.2.1武昌街加壓泵站查漏情況

2011年5月20日武昌街加壓站的供水情況異常，所采集的數(shù)據(jù)如圖2所示。該區(qū)域內(nèi)大部分建筑物為居民住宅，常規(guī)夜間背景流量應(yīng)該很小，而數(shù)據(jù)曲線顯示夜間用水量很大，認(rèn)為該區(qū)域供水管線可能存在漏點(diǎn)。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)查找，在小區(qū)DN100管線上發(fā)現(xiàn)了漏點(diǎn)，修復(fù)后夜間供水量由28 m3/h下降到5 m3/h。

圖2 武昌街加壓泵站流量曲線

2.2.2 綠波花園20號(hào)樓加壓泵站查漏

2013年3月15日，在查看綠波花園20號(hào)樓加壓泵站水量運(yùn)行數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)：3月12日的曲線在22點(diǎn)突然升高，如圖3所示。認(rèn)為小區(qū)供水出現(xiàn)異常，相關(guān)人員立即到現(xiàn)場(chǎng)查看，確認(rèn)管線有漏點(diǎn)。經(jīng)過(guò)搶修，3月16日小區(qū)供水恢復(fù)正常，背景流量由50 m3/h下降至20 m3/h。

圖3 綠波花園20號(hào)樓加壓泵站曲線

2.2.3 旅順中路岔鞍1號(hào)泵站出口至岔鞍2號(hào)泵站入口測(cè)試

2014年6月28日19時(shí)00分至20時(shí)18分，對(duì)該段DN500管道進(jìn)行測(cè)試。關(guān)閉水門(mén)前，測(cè)試流量為106.63 m3/h；關(guān)閉水門(mén)后，測(cè)試流量為55.25 m3/h。測(cè)量管段從1號(hào)泵站出口到2號(hào)泵站入口，流量計(jì)安裝在1號(hào)泵站出口位置，岔鞍1、2號(hào)泵站及管網(wǎng)如圖4所示。

圖4 岔鞍1、2號(hào)泵站與管網(wǎng)示意

關(guān)閉水門(mén)前，測(cè)得的正常供水流量為106 m3/h。營(yíng)業(yè)部門(mén)將該條管線上的總線和分支線上的水門(mén)全部關(guān)閉(確認(rèn)水門(mén)均處在全閉狀態(tài))后，測(cè)得的流量為55 m3/h。顯然這條管線上存在漏點(diǎn)，測(cè)試曲線如圖5所示。

圖5 測(cè)試曲線

2.2.4 紅凌路泵站出口至金柳路段測(cè)試

2016年9月28日20時(shí)10分至21時(shí)40分，對(duì)該段DN500管道進(jìn)行測(cè)試，關(guān)閉水門(mén)前、后的平均流量為180.94和2.296 m3/h。如圖6所示，測(cè)試管段在A-B段，流量計(jì)設(shè)在A點(diǎn)處，流向從A到B。

圖6 紅凌路泵站與管網(wǎng)示意

正常供水情況下測(cè)得的水量為180 m3/h，將分支管線的2、3號(hào)水門(mén)全部關(guān)閉，測(cè)得的水量為2 m3/h。顯然，A-B管線上沒(méi)有漏點(diǎn)，測(cè)試曲線如圖7所示。

圖7 紅凌路泵站出口至金柳路段測(cè)試曲線

2.2.5 分公司管線背景流量測(cè)試分析

各營(yíng)業(yè)分公司均充分利用DMA系統(tǒng)對(duì)轄區(qū)管線的背景流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，變被動(dòng)查漏為主動(dòng)查漏，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并搶修恢復(fù)，減少漏失的效果明顯。

分析2015年和2016年甘井子?xùn)|部營(yíng)業(yè)分公司監(jiān)測(cè)轄區(qū)管線的檢漏明細(xì)數(shù)據(jù)(測(cè)試分析時(shí)按背景流量>18%考慮有暗漏點(diǎn)，進(jìn)行查漏)，得到：2015年DMA流量計(jì)總計(jì)19個(gè)，漏點(diǎn)檢出次數(shù)總計(jì)27個(gè)，發(fā)現(xiàn)時(shí)各漏點(diǎn)背景流量在19.9%～65.2%，管徑在DN15～DN300；2016年DMA流量計(jì)總計(jì)28個(gè)，漏點(diǎn)檢出次數(shù)總計(jì)27個(gè)，各漏點(diǎn)背景流量在18.8%～75.4%，管徑在DN15～DN300。

由此可見(jiàn)，與DMA系統(tǒng)有機(jī)融合對(duì)泵站、管線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一方面可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，排查漏點(diǎn)，防止小漏變大漏，對(duì)供水系統(tǒng)的漏損控制起到積極作用，進(jìn)而降低產(chǎn)銷(xiāo)差。另一方面，有助于提前安排搶修，降低爆管幾率，保障安全供水。

2.3 與信息化技術(shù)有機(jī)融合

各營(yíng)業(yè)分公司進(jìn)一步創(chuàng)新管理，結(jié)合GIS(地理信息系統(tǒng))、GPS(全球定位系統(tǒng))和無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)管網(wǎng)巡線工作的管理。對(duì)管網(wǎng)巡線員配置手持終端，巡線時(shí)可將現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)反饋到各營(yíng)業(yè)公司的管理員中心，使其能夠全面、直觀地了解現(xiàn)場(chǎng)情況，作出科學(xué)決策。同時(shí)，GPS能夠?qū)崟r(shí)反饋界面巡線維修車(chē)輛的情況。

這些看似微小的創(chuàng)新，卻取得了非常顯著的應(yīng)用效果，大大提高了主動(dòng)檢漏和維修及時(shí)率。一方面便于查找巡線路段管徑、閘門(mén)、消火栓等，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題果斷處理，及時(shí)搶修；另一方面也能實(shí)時(shí)掌握巡線員實(shí)際的巡線情況，提高巡線員監(jiān)控管網(wǎng)的實(shí)效性和準(zhǔn)確性，增強(qiáng)其責(zé)任心。

3 實(shí)施效果

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2013—2016年集團(tuán)公司的管網(wǎng)漏損率分別為15.35%，13.57%，12.55%和12.45%，呈每年下降的趨勢(shì)，3年累計(jì)下降2.9個(gè)百分點(diǎn)。按日均供水110×104m3/d計(jì)算，2016年比2013年減少漏失水量1 148×104m3，相當(dāng)于減少損失2640萬(wàn)元。這一方面源于政府加大投資力度進(jìn)行的城市供水舊管網(wǎng)改造，另一方面得益于企業(yè)加強(qiáng)了供水系統(tǒng)漏損控制中檢漏環(huán)節(jié)的創(chuàng)新管理(按經(jīng)驗(yàn)考慮檢漏環(huán)節(jié)約占55%的因素)。

3.2 社會(huì)效益

通過(guò)加強(qiáng)對(duì)供水管網(wǎng)漏損控制，在搶修及時(shí)的同時(shí)降低了爆管幾率，不僅保障了安全供水，促進(jìn)企業(yè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展，還對(duì)城市穩(wěn)定與和諧發(fā)展做出了積極的貢獻(xiàn)。

供水系統(tǒng)管網(wǎng)漏損控制旨在可持續(xù)化、高效化、可視化地控制漏失率。在技術(shù)層面，基于非金屬小管線數(shù)量逐年增多，集團(tuán)公司要積極探索可探測(cè)PE/PPR(聚乙烯/聚丙烯塑料)管等非金屬管線的檢漏技術(shù)。在管理層面，隨著企業(yè)的信息化、現(xiàn)代化管理水平不斷提高，要進(jìn)一步加大漏損控制與企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)相關(guān)自動(dòng)化系統(tǒng)的融合，建立和完善供水管網(wǎng)數(shù)字化管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“即時(shí)發(fā)現(xiàn)新增漏失，評(píng)估分析發(fā)生漏失的原因，快速制定解決方案，綜合考慮經(jīng)濟(jì)最大化和漏失最小化，高效指導(dǎo)漏失控制管理工作”的目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

① 大連市自來(lái)水集團(tuán)有限公司通過(guò)對(duì)供水系統(tǒng)漏損控制中檢漏環(huán)節(jié)進(jìn)行創(chuàng)新管理，在檢漏工作中引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，擴(kuò)大了查漏區(qū)域，提高了查漏頻次，平均每年檢出的漏點(diǎn)提高了500件左右。

② 通過(guò)應(yīng)用DMA系統(tǒng)對(duì)供水區(qū)域進(jìn)行分級(jí)分區(qū)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)狀態(tài)，定量控制漏損，降低產(chǎn)銷(xiāo)差，提高了科學(xué)管理水平。

③ 在巡線工作管理上利用GIS和GPS等信息技術(shù)，提高了巡線員的工作效率，有助于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。

④ 通過(guò)技術(shù)管理上的創(chuàng)新，優(yōu)化了供水系統(tǒng)漏損控制中的檢漏環(huán)節(jié)，提高了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。