戚佳楠
關(guān)鍵詞:漏損率;智能信息化;供水管網(wǎng);民用機(jī)場(chǎng)
供水管網(wǎng)的漏損情況,是供水過程中普遍存在的現(xiàn)象,一直以來困擾著供水企業(yè)和用戶。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)近年城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)平均產(chǎn)銷差率高達(dá)到17.9%左右,年均漏損量相當(dāng)于南水北調(diào)中線工程全年調(diào)水量。長(zhǎng)時(shí)間的供水流失漏損,不僅造成企業(yè)經(jīng)濟(jì)上的巨大損失,對(duì)供水管網(wǎng)的整體運(yùn)行安全及水質(zhì)問題也有極大的危害。民用機(jī)場(chǎng)作為大型公共基礎(chǔ)設(shè)施,過往研究供水管網(wǎng)漏損控制上取得了一定的成果,這不僅提高了機(jī)場(chǎng)企業(yè)及社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益,也保護(hù)了水資源,保障了航空安全。當(dāng)前信息技術(shù)、智能技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)到達(dá)了一定的高度,以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、5G技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等為代表的智能技術(shù)本身已足夠支撐起機(jī)場(chǎng)供水管網(wǎng)漏損控制提升。
1供水管網(wǎng)漏損率
研究如何降低供水管網(wǎng)漏損率,首先應(yīng)明確其基本概念。其實(shí)對(duì)供水管網(wǎng)的漏損率,一直存在一個(gè)概念誤區(qū):供水管網(wǎng)漏損率,是指供水管網(wǎng)漏損量與供水總量之比,這是衡量一個(gè)供水系統(tǒng)供水效率的指標(biāo)。漏損水量是指在供水過程中,由于管道及附屬設(shè)施破損而造成的漏損量、失竊水量,以及水表失靈(或誤差)未計(jì)算水量的全體。計(jì)算公式為:
漏損率=(供水總量一有效供水總量)/供水總量x100%
在進(jìn)行計(jì)算漏損率時(shí),首先應(yīng)該清楚特定范圍。一般而言,供水管網(wǎng)的漏損率的計(jì)算范圍是特定的整個(gè)地下管網(wǎng),即由多條供水管線相連成網(wǎng)的封閉式供水系統(tǒng)。一般而言,漏損率=綜合漏損率一總修正值。計(jì)算應(yīng)按年度確定供水總量和漏損水量。
對(duì)于供水管網(wǎng)的漏損率計(jì)算,在明確了具體范圍之后,還應(yīng)明確特定對(duì)象:即依據(jù)管網(wǎng)真實(shí)漏損水量所計(jì)算的綜合漏損率和依據(jù)不同修正值下的漏損量。兩者所針對(duì)的特定對(duì)象不同,計(jì)算結(jié)果所表達(dá)的內(nèi)容自然也不盡相同。
2降低供水管網(wǎng)漏損率措施
民用機(jī)場(chǎng)不僅涵蓋了城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)中的普遍性,還因?yàn)榇嬖诤秸緲?、機(jī)坪、消防中心等特殊單體建筑及供用水媒介,在進(jìn)行管網(wǎng)漏損控制工作中,應(yīng)結(jié)合民用機(jī)場(chǎng)自身特點(diǎn),通過技術(shù)先導(dǎo)的方式,從出水水壓、水表計(jì)量準(zhǔn)確率與計(jì)量覆蓋率、供水管線本身的施工質(zhì)量以及管理質(zhì)量提升四個(gè)層面人手。
2.1提升表計(jì)的覆蓋率及精準(zhǔn)率
計(jì)量水表作為供水管網(wǎng)中的重要節(jié)點(diǎn),一般作為供水用水的計(jì)量基礎(chǔ),其計(jì)量準(zhǔn)確性大小,對(duì)計(jì)算最終管網(wǎng)漏損率有最為直接的關(guān)聯(lián)。而在實(shí)際的漏損控制工作中,水表可發(fā)揮的作用非常巨大,可以說是投入小回報(bào)高。盡可能確保其越精確、覆蓋率越完整,表層級(jí)越清晰,越利于漏損控制工作的開展。此外,回歸到水表本身,其計(jì)量準(zhǔn)確率的保障,依賴于水表本身質(zhì)量和日常校準(zhǔn)維護(hù)兩方面。在首要考慮安裝高質(zhì)量高精度水表的同時(shí),應(yīng)盡可能定期進(jìn)行檢定,對(duì)于檢定結(jié)果不達(dá)標(biāo)的應(yīng)及時(shí)校正或更換。特別像航站樓內(nèi)、二次供水站等水表運(yùn)作頻率高的區(qū)域,應(yīng)該適時(shí)減少檢定周期。而如機(jī)坪上、消防站內(nèi)、污水處理廠等處,處在室外的表計(jì),應(yīng)該安裝防水防塵等級(jí)更高的水表。
高精度遠(yuǎn)傳前端采集設(shè)備伴隨的智能化水務(wù)管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了良好地降低供水管網(wǎng)漏損率:通過“機(jī)器換人”,提升人為管理的局限性,突破上下行的管理壁壘及信息不對(duì)稱等問題,大大提升了漏損控制工作的效率,以此縮短發(fā)現(xiàn)異常點(diǎn)及最終修復(fù)的時(shí)間,從而減少供水的漏損量,降低管網(wǎng)漏損率。特別是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將水表、壓力表、溫度表等進(jìn)行“物體上網(wǎng)”,形成物與物、人與物之間相互交聯(lián),使得漏控工作更具前瞻性,將以往的被動(dòng)式“查漏檢漏”,到現(xiàn)今的主動(dòng)式“預(yù)測(cè)預(yù)防”。
2.2出水水壓調(diào)整
水壓控制對(duì)供水管網(wǎng)整體的控制存在極大的效用。以機(jī)場(chǎng)H的地下管網(wǎng)為例,在進(jìn)行供水壓調(diào)整前,管網(wǎng)的整體漏損率為11.75%,研究分別在相同的固定時(shí)間段內(nèi)通過調(diào)整不同區(qū)域的出水水壓,再進(jìn)行水平衡測(cè)試計(jì)算獲取相應(yīng)漏損率,具體結(jié)果見表1。
管網(wǎng)中都存在一定漏損,稱為真實(shí)漏損,是供水管網(wǎng)普遍存在的現(xiàn)象。通過表1分析,供水管網(wǎng)中存在漏損時(shí),其單位時(shí)間的具體漏損量與漏損管段的供水水壓應(yīng)該存在正相關(guān)的函數(shù)關(guān)系,即水壓越大,漏損量越多。但具體滿足的函數(shù)關(guān)系,與其所在的各類環(huán)境因素關(guān)系密切,在員工宿舍區(qū)和飛行區(qū),取水供水結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的條件下,水壓變化對(duì)最終漏損的影響較小,而在航站樓工作區(qū)這類用水相對(duì)復(fù)雜的環(huán)境下,影響就較大。但即使是在特定的供水環(huán)境下(如單一的生產(chǎn)線等),水壓與管網(wǎng)漏損關(guān)系,也很難用單一的函數(shù)關(guān)系式來表達(dá),真實(shí)漏損量往往是動(dòng)態(tài)的過程。因此,在滿足正常供水的前提下,通過調(diào)整水壓,建立相應(yīng)的動(dòng)態(tài)適度函數(shù),提前預(yù)防,以此盡可能減少漏損。
目前來說,獨(dú)立分區(qū)計(jì)量檢測(cè)(District metering area,DMA),壓力閥檢測(cè)等均是利用水壓進(jìn)行漏損檢測(cè)與控制。其優(yōu)勢(shì)在于,既可及時(shí)發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)供水異常,又可快速測(cè)算出區(qū)域的漏損情況、并輔助查找漏點(diǎn),有效降低管網(wǎng)漏損率。而智慧水務(wù)所提倡的,正是通過建立完備的管網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)體系,建立區(qū)域合理供水機(jī)制,都在一定程度上依賴于水壓控制。如,H機(jī)場(chǎng)通過采用智能供水管網(wǎng)漏損監(jiān)測(cè)系統(tǒng),將區(qū)域內(nèi)整個(gè)地下供水管網(wǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),實(shí)時(shí)收集各個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的水壓、流量等重要供水?dāng)?shù)據(jù),建立符合其標(biāo)準(zhǔn)的供水?dāng)?shù)據(jù)庫(kù),利用組合建模,進(jìn)行分析,以尋求動(dòng)態(tài)平衡下的管網(wǎng)漏損控制,也在一定程度上反映了供水水壓之于漏損控制的重要性。
2.3供水管線施工質(zhì)量
通過統(tǒng)計(jì)在以往的實(shí)際漏損控制工作,供水管網(wǎng)的漏損原因占比最多的幾個(gè)為供水管網(wǎng)本身質(zhì)量不佳、供水管網(wǎng)施工問題和后期維護(hù)保養(yǎng)不到位。
供水管道和計(jì)量水表一樣,同樣是消耗件。本身的質(zhì)量好壞,施工過程中工藝的到不到位,包括后續(xù)維護(hù)保養(yǎng)的情況,隨著使用時(shí)間的推移,最終對(duì)供水管網(wǎng)實(shí)際的漏損影響大。民用機(jī)場(chǎng)除了有橫穿路、穿橋等路段外,還會(huì)有機(jī)坪、高鐵、地鐵等特殊環(huán)境的存在,對(duì)于特別像是機(jī)坪側(cè)的管段承接前后的供水管線敷設(shè),其施工質(zhì)量及工藝的要求更高。同時(shí),對(duì)管材、輔材等的把握,也需嚴(yán)格把控,依據(jù)不同的地質(zhì)環(huán)境和供水要求,各管件材料之間要配套使用。
相比傳統(tǒng)管線施工管理,施工建設(shè)中所應(yīng)用的“智慧工地”、BIM智能管理平臺(tái)等,為高質(zhì)量的供水管線施工提供了有效保障。從最初設(shè)計(jì)到最終的竣工,各個(gè)階段的可視化、數(shù)據(jù)化,大幅降低了后續(xù)控漏工作的難度。
2.4管理質(zhì)量提升
降低供水管網(wǎng)漏損離不開日常檢漏查漏工作。相較于傳統(tǒng)的檢漏查漏需要檢查人定期開展一定頻次的管段管線進(jìn)行巡線檢查。工作性質(zhì)存在重復(fù)性和一定時(shí)效性。其質(zhì)量高低來源于檢查人的自身經(jīng)驗(yàn)多少,責(zé)任心強(qiáng)弱,總體上主觀性較強(qiáng)。當(dāng)前隨著信息技術(shù),智能化數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展,借助先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備并應(yīng)用智能化的檢測(cè)技術(shù)來提升整體的查漏工作,是十分必要的。其在管網(wǎng)的日常維護(hù)保養(yǎng)工作上的優(yōu)勢(shì)也較為明顯:H機(jī)場(chǎng)的智能化供水管網(wǎng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了供水管網(wǎng)的全過程監(jiān)測(cè)管理,基本解決了此前“漏點(diǎn)發(fā)現(xiàn)不及時(shí)、修復(fù)時(shí)間過慢”等管理上的問題。據(jù)統(tǒng)計(jì),該系統(tǒng)的投運(yùn)前后,年均漏損率下降了10%以上。
此外,在管理機(jī)制體制上,要完善各方管理的長(zhǎng)效機(jī)制。比如工地施工頻繁、供水管道易遭破壞,可邀請(qǐng)自來水公司或其他專業(yè)單位部門進(jìn)行指導(dǎo),并根據(jù)實(shí)際情況,細(xì)化管護(hù)工作。對(duì)管道的日常巡線工作,可利用智能管理平臺(tái)提升效率,但在實(shí)際管理中還是需要結(jié)合人工巡查,尤其像應(yīng)急處置和搶修,必須建立完善的機(jī)制。降漏檢漏,設(shè)備是基礎(chǔ)、技術(shù)是能力、人員是關(guān)鍵、制度是保障,最終還是要根據(jù)不同的供水用水環(huán)境,來制定匹配的管理機(jī)制和措施。
3結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前各項(xiàng)信息化,智能化技術(shù)發(fā)展迅速,相比傳統(tǒng)的供水管網(wǎng)降漏控制對(duì)策逐漸顯現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。民用機(jī)場(chǎng)作為大型公共機(jī)構(gòu),隨著航運(yùn)時(shí)間的不斷拉長(zhǎng),供水管網(wǎng)的運(yùn)行時(shí)間增加,管網(wǎng)總長(zhǎng)度的不斷增加,傳統(tǒng)的控漏措施出現(xiàn)一定“疲態(tài)”。漏損控制是持續(xù)性常態(tài)化工作,符合當(dāng)下,合理運(yùn)用先進(jìn)智能技術(shù)與設(shè)備,進(jìn)行漏損控制。同時(shí),也要結(jié)合各機(jī)場(chǎng)管理實(shí)際和發(fā)展需要,制定適合各自供水管網(wǎng)的管理體系機(jī)制,做好日常的節(jié)水宣傳工作,減少人為用水取水中的“跑冒漏滴”,結(jié)合人為管控,提升控漏工作軟實(shí)力,實(shí)現(xiàn)科學(xué)長(zhǎng)效漏損控制。