（市政工程专业论文）供水管网漏损控制分区装表计量技术和应用.pdf

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表计量区域，巡查发生漏损的管段并及时修复，达剿降低管阕漏损的控制效果。 本论文全嚣论述7d m a 鼓本方法夔攥论基磁，特别对分区装袤嚣量豹分区方 案设计和管网夜间流量与管网漏损的关系，论证了d m a 技术的应用技术路线和实 蓬方案。结合上海帮鑫来承毒麓鸯羧公司熬辩学技零发震裁翻，茨塞由供承蘧壤兔 技术应用范例，开展了供水管网的分区装表计量技术研究芹h 工程应用实践，对宝山 供永区域管瓣漏损闻题迸行了深入瓣分区装表舌 蠢数据分轿，发现7 该区域中s o 以上供销麓水量发生在供水小区管网内，特别是检测发现多起进入搂宇建筑的进户 管被建筑物地基下沉而压断损坏的管两灞水，是一个重要的管网漏攒原因。同时， 因爝户非经常居住( 或j # 更零毪用求) 嚣不毙抄见豹用户水表占总用户承袭数量憋 2 0 ，是一个管网供水产销差的管理盲区，需要深入研究其影响程度。同时，基予 警瓣零力乎差雾警瓣永力戆跨模攘毽谂，建鑫供瘩罄霹凄态零秀搂篷，求熬譬弼孛 各臀段及泵站的流爨、压力分布，对于管网漏损的预测和计算，降低由于漏损造成 承璇受污繁鹃最陵，兵畜蠢接豹摇簿作焉。 实践证明，分赋装表计基( d m a ) 技术应用范例取得了良好的漏损控制效果， 为供水管网漏损控帚技术掇供了实践应用经验，其宥良好推广应蓐前景。 萎耍 a b s t r a c t f o ra b i 、，i n gt h ea i m so fe n t i c i n ga n di m p r o v i n gt h es o c i a la n de c o n o m i cs u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n ti nu r b a nw a t 盯s u p p l y , 1 1 1 cn a t i o n a ls t a n t a r d , t i t l e d 鼬“s t a n t a r do fw a t e r i j c a k a g ec o n t r o l 锄da s s e s s m e n ti nu r b a nw a t e rd i s t r i b u t i o ns y s t e m s ( c j j 9 2 - 2 0 0 2 ) “。， r e q u i r e dt h a ti n o d 白l lt c e l m o l o g i e ss h o u l db ea p p l i e di np l a c t i c c , s u c ha se x i s t i n gd a t a m a t u i g e m e n t , e s t a b l i s h i n gt e e l a n i e a lf i l e sa n dg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m , m o n i t o r i n g w a t o rl e a k a g ea n dr e h a b i l i t a t i o no fp i p en e t w o r k s ，a n dw a t e rl e a k a g em u s tb ee o n l r o l l e d t oal e v e lu n d e r1 2 bi si m p o r t a n tf o ru p g r a d i n gm a n a g e m e n to f w l l t e l s u p p l ys y s t e m s a n di m p r o v i n ge c o n o m i cc t f i e i e n e yo fw l i t 髓u t i l i t i e s l e a k a g ec o n t r o lo fu r b a nw a t e r s u p p l ys y s t e mh 勰b l o n l e 蛆i m p o r t a n t 丘e l do fw a t e rs c i e n c ea n dt e e l m o l o g y , a n d d e v e l o p m e n to f l a i e , h - t c e hi n d u s t r i a le q u i o m e n t 1 1 t e e l m o l o g yo f d i s t r i c tm e t e ra r e af d m a ) “”i sa mi m p o r t a n tt e e l a n o l o g yf o rw a t e r l e a k a g ed e t e c t i o na n dc o n t r o li nw a t e rd i s t r i b u t i o ns y s t e m s ，w h i c hh a sb e e nw i l d l y a p p l i e di nt h ew o r l d 1 1 砖p r i n c i p a lo ft h ed m at e e l a n i q u ei st h a tt h ew 砒贫d i s t r i b u t i o n s y s t e mi sd i v i d e di n t on u m b e ro f d i s t r i c t si ns m a l ls c a l c f l , a n dt h ew a t e rs u p p l i e di n t ot h e d i s t r i e t sa r em e a s u r e db yw a t e rm e t e r s t h ed i 岱c l c l l c eb e t w e e nt h ed m ar e c o r da n dt h e u s e r s w a t e rr e c o r dw o u l db ec o n t r o l l e da n da n a l y z e df o rw a t e rl e a k a g em a n a g e m e n t p a r t i c u l a r l y , t h en i g h tf l o wr e c o r d e db yt l a cd m am e t e l ss h o u l db ec o n s i d e r e d 鹊w a t e l l e a k a g ef l o w , u n d e r 也ec o n d i t i o no ft h a tt h e r es h o u l dn ow a t e ru s e db yu s e r si nt h e d i s t r i c ti ft h er e c o g n i z e dl e a k a g ef l o wi sb i g g e rt h a nt h er e g u l a t e dl e v e l , i tl l l l i s tb e m o n i t o r e db yp i p es e c t i o n st of i n dt h el e a k a g ep o i n t sa n dd ol e a k a g ec o n t r o lb yp i p e r 印a i r s i nt h i sp a p e r , t h ep r i n c i p a l sa n dt e c h n i q u e so fd m aa md e s e r i b e d , a n da p p l i e dt ot h e w a t e rs u p p l ys y s t e mi nb a s h i n ga 脱o fs h a n g h a is l a i b e ic o m p a n y n 塘r e s u l t so ft h e e n g i n e e r j n ga p p l i c a t i o ns h o wt h a tw a t e rl o s si nt h ea 僦b a p p e n e dm o s t l yi nt h ed m a d i s t r i c t s , w i t hap e r 嘲t a g eo f8 0 p a r t i c u l a r l y , 1 1 艟, t a m a g i n gi n l e tp i p e sb yt h e d e p o s i t i o no ft h eh o u s e sw a sab i gp r o b l e mf o rw a t e rl e a k a g e a n o t h e rt e a s o l l lf o rw l l t c l l o s sc o u l db et h em i s s i n gr e c o r do ft h ew a t e rm e t e r s w i t hap e r c e n t a g eo f2 包i nt h e u n h o r s e dh o u s e s mt h i ss t u d y , c o m p u t e r i z e dm o d e l i n gs o f t w a r ew 豳d e v e l o p e df o r a n a l y z i n gw l l t c rf l o wa n dp r e s s m 譬d i s l r i b u t i o mi nt h ep i p en e t w o r k , w h i c hw 鹬u s e dt o a n a l y z ea n df o r e c a s tt h ew a t e rl e a k a g ei nt h es y s t e m l l l es t u d yd e m o n s t r a t e di np r a c t i c et h a tt h ed m am e t h o da n d t e e l m o l o g yp r o v i d e dg o o c r e s u l t sf o rd e c i s i o nm a l 【i i 培i nw a t e l l e a k a g ec o n t r o la n dm a n a g e m e n t , a n di tg a v eo u ta u s e f u ld e m o n s t r a t i o nf o rt h eu 鼯o f d m ai nt h ef u t l 1 l 2 第l 章城市供水警同损控制技术发展和现状 第1 章城市供水管网漏损控制技术发展和现状 1 1供水管网漏损控制研究的意义 城市供水管网是城市赖以生存和发展的重要基础设施，其正常运行和有效工作 已成为城市可持续发展的重要前提条件。随着我国经济和城市化程度的快速发展， 城市规模不断扩大，根据城市发展需要改扩和新建了许多供水管网，更换了大量的 供水管道，以满足经济发展和城市建设的需求。但是，我国城市供水管网漏损问题 相当严重。据全国城镇供水统计年鉴中的有关资料表明，城镇供水管网系统中的漏 损率普遍在1 5 2 0 ，其中有相当一部分城市供水系统的实际漏损率在2 0 以上。 管网的泄漏不仅造成水资源的浪费，直接影响供水企业的经济效益，而且危及城市 建设安全，影响城市供水水质。 据2 0 0 4 年城市供水统计年鉴阳，全国6 0 0 余座城市中，城市供水管道总长度 ( d n 7 5 m m 以上) 达1 4 0 ，0 0 0 余l ，年供水总量达3 3 0 余亿小，管网漏损率平均 为1 5 6 1 ，管网漏损总量达4 5 亿掰。假设城市供水平均成本为1 1 0 元，朋。，每年 我国城市供水行业因漏损而造成的经济损失高达5 0 亿元以上。实际上，城市供水管 网每年漏水量可能接近1 0 0 亿m 3 ，经济损失可能超过1 0 0 亿元。如果加上工矿企业 供水系统，管网漏水损失将是上述数字的2 倍以上。 我国是一个水资源紧缺的国家，人均水资源占有量仅相当于世界人均水资源占 有量的l 4 ；在全国6 0 0 多个城市中，有4 0 0 多个城市存在供水不足的问题，其中 缺水比较严重的城市有1 1 0 个，全国城市缺水年总量达6 0 亿m ? 。专家预测，中国 人口在2 0 3 0 年将达到1 6 亿的高峰，届时人均水资源量仅有1 7 5 0m 3 ，中国将成为 严重缺水的国家应用科学技术方法，降低供水管网漏水，是我国缓解水资源短缺， 保障社会和经济可持续发展的重要科学技术路线，具有重要的科学技术进步意义和 经济价值。城市供水管网漏损控制技术已经成为世界各国高度重视的重要科学研究 和城市供水重要技术发展和设备产品开发制造的产业经济领域。长期以来，我国政 府和城市及工矿供水企业十分重视供水管网漏损控制技术发展，多次制定规划和政 5 第1 章城市供水管网渭搠控制技术发展和现状 策法规，支持和鼓励供水管网漏损控制酶科学技术研究，为供水企业在管网管理技 术进步提出了严格的要求，越来越受到供水企业和管理部门的重视，研究和开发管 网漏损控制技术和设备，为我国城市及工矿供水科学管理和科学技术进步提高了良 好的条件。 。 ， 国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知( 国发 2 0 0 0 1 3 6 号) 文件要求各级政府加强和改进城市供水、节水和水污染防治工作，促进社会和经济 的可持续发展。城市供水管网漏损控制及评定标准c j j 9 2 2 0 0 2 伽要求供水企业必 须详细掌握管网现状资料，建立完整的供水管网技术档案和管网地理管理信息系统， 定期进行漏水检测，及时发现漏水和修复漏水管道，将管网基本漏损率控制在1 2 以下因此，对城镇供水管网进行检测、维修和综合治理是提高有效供水量、提高 供水企业的经济效益和保护城市环境的重要途径。 本文按照国家建设部提出的供水管网漏损控制目标要求，结合上海市自来水市 北有限公司的科学技术发展规划，以宝山供水区域为技术应用和实践对象，开展供 水管网的分区装表计量技术研究和工程应用实践，集成应用管网分区装表计量技术， 取得了良好的漏损控制效果，为供水管网漏损控制技术现代化发展提供了实践应用 经验。 1 2 给水管网漏损检测方法 目前国内外最常用供水管网漏损检测方法可分为声学检灏法和非声学检测法。 常用声学检测法有阀栓声波探测、地面听音探测、漏水声学相关探测等常用非声 学检测法有地质雷达探测法、红外线成像探测法和分区装表计量法等。这些方法分 别简述如下： ( 1 ) 地面听音检测旧 地面听音检测是检测管网漏水的古老传统方法，一直沿用了百年以上该方法 采用机械式听漏杆或电子听漏仪在地面拾取管道漏水产生的微弱噪音的声音信号， 从而确定漏点位置由于漏水听音调查因受周围环境噪音干扰较大，检测的精度和 效果较差，通常需要在深夜或凌晨的安静时段，测点点距应根据管道压力、管道材 质、管道周围介质条件等因素确定，一般在o 5 至2 米之间，噪声最大的点即为漏 水点的位置，可以获得最佳探测效果。 6 第1 章城市供水管网曩损控制技术发展和现状 该方法在管道埋深较浅( 小于2 m ) 、管道供水压力较高( 0 1 5 m p a 以上) 的情 况下，测漏效果比较理想。 ( 2 ) 阀栓听音 阀栓听音是利用机械听音杆、电子听音杆或电子听漏仪直接在阀门、消防栓、 水表等供水管道附属设施上听取漏水产生的噪声，判断管道是否漏水的。种方法。 一般来说，听到的漏水声音越大，则测量点离漏点位置越近( 排除管材、管径管道 特征点变化影响) ，声音越小，离漏点越远。 采用阀栓声波探测设备，对阀栓进行长时间连续检测声波强度，根据漏水声波 强度连续和稳定的特性，推断漏水发生的可能性，根据阀栓间声波强度的差异，判 断漏水发生的范围。对阀栓的声波进行长时间的系统探测，并记录探测数据，数据 传输到计算机，由专门的软件对探测数据进行处理，自动给出漏水发生可能性和发 生区域的分析结果。阀栓声波探测系统具有高灵敏度和多参数的优点，能够精确探 测微弱声波异常，分辨出用水、电机等其他干扰声波异常，正确判断漏水的发生和 范围。 ( 3 )管道漏水声相关检测技术嘲m 声相关检测是确定管网漏水准确位置的现代化方法，采用的主要仪器设备是专 门用于管网漏水检测的声相关仪。 声相关探测原理是，管道中的水在一定压力作用下从漏点流出对产生的噪音沿 管道综向传播，在漏点两边管道裸露处分别安装声波传感器，拾取由漏点传播过来 的噪声信号，由声相关仪对拾取到的信号进行滤波、放大，通过微机进行处理和相 关性分析计算，确定出漏点的准确位置。漏点位置可用下式计算： l = ( d - - v t d ) 2 式中d 一一两传感器之间的距离； l 一一漏点到某一传感器的距离； v 一一声音在管道中的传播速度； t d - - 一延迟时间。 7 第1 章城市供水管同漏损控倒技术发展和现状 ? + 、并 m i c r o c o 】叮 国 h( ( ( 、) ) ) 一 一出il 。一f 二一一一- 二l 图卜i 管网漏水检测声相关仪原理图m 相关仪的应用，改变了漏水定点只能靠路面听音的工作方式，在一定程度上解 决了漏水定点的难题，但因其受到使用条件的限制( 传感器须接触管道两端、两传 感器之间管道长度d 不能过大等) ，因此，只能是漏水定点的重要手段之一声相 关检测方法还可以对穿越河底，铁路、其它建筑物管道漏水进行检测，能排除不相 关的环境噪声信号干扰，因此具有很大的优越性。 4 ) 地质雷达探测法m 地质雷达是一种使用高频电磁波探测地 下介质分布的非破坏性探测仪器。它通过剖面 扫描的方式获得地下断面的扫描图像( 见右 图) 。雷达通过在地面上移动的发射天线向地 下发射高频电磁波，在地下旅行的电磁波遇到 不同的电性界面时，就会发生反射、透射和折 射。地下介质间的电性差异越大，反射回波能 量也越大。反射到地面的电磁波被与发射天线 同步移动的接收天线接收后，通过雷达主机精 确地记录下反射回波到达的时间、相位、振幅、 波长等特征，再通过信号叠加放大、滤波降噪、 图像合成等数据加工处理手段，形成地下断面 的扫描图像。 8 图卜2 地质雷达工作原理啪 第1 章城市供水譬同渭掼控制技术发展和现状 通过对雷达图像的处理和分析，便可得到地下目标物的分布位置和状态。 。 当供水管道发生漏水后，水流冲击会使附近土壤产生异常，如冲击形成的空洞， 水的高介电常数使电磁波波速变化，地质雷达，能发现这些异常，从而推断异常处 漏水。 。 一 5 ) 分区装表计量法( d m a ) 分区装表计量( d i s t r i c tm e t e r a r e a ，简称d m a ) 殂枷是在配水系统中通过分区 安装流量计超录该水表计量范围内的不同时间用水量，用于分析和判断计量区域内 的管网漏水量。装表计量的区域必须有明确的边界，被称分区计量区域。 在居民区或深夜很少用水的地区进行分区装表计量，在深夜用水稀少时，关闭 检漏小区域与外界联系的阀门，仅留装有在线流量计的旁通管，测定夜间最低流量， 可视为该分区内管网的漏水量。通过关闭区内阀门，对比流量变化，可确定漏损的 管段。如果漏损量未超过允许值，则关闭部分阀门，缩小检漏地区，再比较缩小地 区前后的最低流量。如果流量不变或在允许值内变化，说明除排除在外的那条管段 漏损情况正常。如果差距较大，说明该条管道有漏水用这样的办法可逐步地把所 有可能漏水地点缩小到两个闸门之间的管段上，然后再用听音法具体检漏和确定漏 水的位置。分区装表捡漏方法又可分为直接区域检漏与间接区域检漏。直接区域检 漏就是在测定时除了关闭所有进入该区的闸门( 不包括检漏水表) 外关闭所有用户 水表前的进水闸门，这样测得的流量就是此时该区内管网的漏损水量。间接区域检 漏就是在测定时关闭所有进入该区的闸门( 不包括检漏水表) ，原则上不关闭用户的 进水闸门，这样测得的流量包括管网漏损水量和个别用户的漏水量间接区域测定 法是利用排队理论，即不是所有用户都是同时用水，有一间隙可能用水很少甚至不 用水，在深夜生活用水地区，这样的机会很大。用户数越多，持续用水时间越长， 则平均不用水空隙时间越少，这也是制约区域大小的一个因素。该方法在实际中较 常用，准确性较高，但操作较复杂分区装表捡漏法特别适用于单管进水的居民区， 在进水管安装水表，水表要考虑小流量时有较高精度。 目前，使用音听法是确定漏水地点的较为有效的手段。随着新技术的开发，微 电子技术发展和器件成本的降低，仪器装备成本也会下降。但由于音听法的测试范 围小，所以要全面检查一个区，需要时间较长，人工费用昂贵。随着计量仪表的发 展，尤其是智能化数据传输方便，使区域检漏法更易使用。 9 第1 章城市供水管同渭损控舒技术发展和现状 近年来，漏损监测技术发展迅速。“不间断夜闻流量监测”是目前使用较为广泛 的一项漏损监测技术。不问断夜间流量监测是对每个小区的夜间流量作定期且不间 断地监测，观察流量的变化若夜流量超过某个范围，则应开始漏点调查、监测、 分析和定位。 1 3 分区装表计量( d m a ) 的目的和分步检测方法 分区装表捡漏( d m a ) 技术在英国已经用了很多年。它包括一些先进的工作来 设计测试区域和确定管网和阀门。其技术的原理是：逐步关闭每根管段的阀门以缩 小区域，同时注意水表流量。流量的突然变小表示刚关闭的管段上有漏损水量。 分区漏损监测系统的设计有二个目的： ( 1 ) 把配水系统分为许多的分区计量区域( d m a ) ，每个区域有清晰的和稳定 的边界，使进入该区域的夜间流量能够准确计量，确认和检测爆管和漏损的存在。 ( 2 ) 对每个d m a 或一组d m a 进行压力管理，保证管网在最优压力下运行 也就是说，分区漏损监测系统包括一定数量的d m a ，而在d m a 进水边界设置 长期的流量表以计量流量。为了降低区域中的漏水量，必要时，这些水表处还需安 装减压阀。 根据管网的特性, d m a 可以有几种划分形式： 可以是一条或多条进水管供水的区域： 可以是一个完全分开的区域( 也就是没有过境流量进入毗连的分区内) ； 可以是一个有过境流量进入一个或多个毗连的d m a 之内。 分区装表漏水检测技术主要分为种类型的分步溪试。 ( 1 ) 传统的技术是逐步关闭阀门检查水表打开阀门。因为可能造成对供水管 网运行状态的干扰和水污染，这种技术现在不大流行 ( 2 ) 随着流量仪和数据记录仪的技术发展，对分区装表实施远程抄表和计算机 软件模拟和分析。 图l 一3 是典型的d m a 分区设计。 分步测试区域一般很小( 5 0 0 - 1 5 0 0 户) ，步骤如下： 测试区域分离。在测试中，关闭阀门的下游将没有水从水表的最远端开 始，向水表的方向按顺序关闭阀门，直到流量为0 。 第1 章城市供水臂两蔫损控翻技术发展和现状 分段关闭和打开阀门这个方法是先关闭阀门，读完数据后，打开阀门。 。逐管段漏损测试。将一个管道的末端阀门关闭后，打开前面的阀门，从边 界阀门开始，观测管段的水表流量和漏水状态。 每个分区用d m a 水表监测，如图l - 4 所示 图1 - 3d m a 分区设计 圈卜4 阀门分区 对于漏损研究，从整个管网中可以任意选择一个单独的分区计量区域。区域的 选择正确与否取决于所要求解决问题的类型。 分区装表区域面积的大小和用户数是可以变化的。一般这个区域在l - 2 万用户 之间，并且有明确的边界以利于漏损计量和成本计算 第2 章供水管两磊损d m a 方案设计 第2 章供水管网漏损d m a 方案设计 2 1d m a 方案设计依据 ( 1 ) 设定管网经济漏损水平 供水企业应按照一定标准设定经济水平漏损率，对每个分区计量区域进行对照。 这就决定了分区d m a 漏损控制对策的类型、分区面积的大小、用户的数目以及员 工的配备。设定目标的主要因素是分区计量区域的大小和设定的漏损控制水平 分区装表计量能够发挥下述作用： - 当破裂发生时，可以快速发现和确定区域，减少“觉察时间”； - 识别比较小的管道破裂( 例如单一进户管破裂) ； 一更快找到管道破裂，减少检测时间； - 可以把d m a 区域漏损率维持在一个比较低的水平。 ( 2 ) d m a 区域划分的合理范围 分区计量区域大小以用户的多少来表示。城市中典型分区计量区域的大小在 5 0 0 和3 0 0 0 户之间。在非居民用水集中区域一般小于5 0 0 户，而在乡村地区一般 会大于3 0 0 0 户个别d m a 的大小可以改变，取决于当地因素和管网特性。 密集的城市分区计量区域。可能大于3 0 0 0 户而乡下的分区计量区域由于用户 分散，所以d m a 在地理上比较大如果一个分区计量区域超过5 0 0 0 户，那就很困 难区别最小流量数据或者小的管道破裂，而且也很难找到漏点。当然，大的分区计 量区域也可以用临时关闭阀门，分为二或多个分区计量区域，以便每个子区域可以 发现漏损情况在这种情况下，必需在设计阶段就应该考虑子区域阀门的设置。实 践中，d m a 分区大小范围一般分为三种等级： - 1 0 0 0 户，小的d m a ； 1 0 0 0 - 3 0 0 0 户，中等d m a ； - 3 0 0 0 - 5 0 0 0 户，大的d m a ( 3 ) 管网水质因素 第2 章供水管网漏损d m a 方案设计 分割d m a 需要关闭一些边界阀门，这将在某些地方产生死水，在以后的运行 操作中会引起用户水质投诉。当然定期的冲水可以缓解这个矛盾；可以在边界处两 个阀门中间设置一个消火栓或一个阀门两侧安装两个消火栓这也可以检测边界阀 门的工况。 2 2d m a 分区设计和安装 ( 1 ) d m a 分区规划 d i v i a 分区规划阶段是将配水系统分成若干个d m a 的过程。第一步标出d m a 的大体轮廓，用小比例配水管网图画出临时边界。这个步骤可根据管网特征和水力 数据( 压力和流量) ，分析区域的供水最不利点，以避免潜在的问题。 当一个d m a 边界穿过一根干管时，需在此安装一个水表( 或者安装一个常关 阀门) 以便检测流量。一方面可以统计进出的流量，还可以检测夜间最小流量，有 助于漏损点的发现。 ( 2 ) 用户数量 在设计阶段不需要准确的用户数量，但在运行时是非常重要的，以便计算净夜 间流量。最好用g i s 的数据、帐单记录、或者逐户调查，准确计算各d m a 分区中 的用户数量。 ( 3 ) 明确边界 d m a 边界设计的第一步是对可能的问题进行研究，例如： 低压区域； 重要用户区域： - 当安装流量表和关闭阀门时对这些因素的影响 下图是d m a 分区设计和安装的流程框图： 第2 章供水譬两损d m a 方案设计 圈2 - ld m a 设计和安装流程框图 边界设计不单要适合d m a 的设计重点，而且尽可能要减少穿越管。运用自然 地形和水力边界，可以减少安装、运行和维护费用。 根据管网模型计算确定哪些干管上的常关阀门需要更换为水表另外尽可能避 免在输水管和大于d n 3 0 0 的水管上安装水表，一方面节约安装费用，另一方面提高 计量准确性。当一根大口径供水管流入d i v l a 区域，d m a 的夜间流量估计准确性就 比较差，这是由于进出水的变化会导致较大误差。而实际上仅仅水表的误差就很大 了。可以按输配水的平行方向划分d m a ，计量输配水连接支管的流量即可当有 很多支管时，也许这种方法就不是很经济，可以采取下列技术措旄： - 关闭小的供水管，除非是单路供水； 创建一个输水管d m a 管理区域； - 对于很小的输水管供水区域，可以采用移动水表或漏水检测计算方法。 下图为几种d m a 的类型： 输水管d m a ( 5 0 l d 0 4 ) ： - 支管供水区域d m a ( 与输水管分开) ( 5 0 1 d 0 3 ) ； 流量下垂式d m a ( 5 0 1 d 0 2 ，5 0 1 1 ) 0 1 ) 1 4 第2 章供水管网漏损d m a 方案设计 ( 4 ) 水表位置选择 水表选址应采用l ：5 0 0 的比例图，可以分清管段、阀门位置、节点和障碍物的 细节。阀门和弯管对一些水表的精度有一定的影响( 一般水表前直管段需大于1 0 d ， 表后5 d ) 如采用无线遥测，则需考虑电力和通讯电缆等问题。 ( 6 ) d g a 边界阀门测试 进行边界阀门关闭试验，来检查d m a 压力是否维持标准服务压力。高峰流量 可以用打开消火栓来模拟。水流经过水表等构筑物对的水头损失可用表2 3 ，2 4 ， 2 5 计算，可以预测安装水表的压力影响。如果压力不能满足要求，需重新进行规划， 或用水表代替边界阀门。 d m a 水表处应设置旁通管，最大的好处在于养护维修时不需要中断供水。下 图为典型的水表和旁通管设计图； 图2 q 水表和旁通管安装 第2 章供水管罔囊掼d m a 方案设计 ( 6 )管网模型应用 边界阀门的关闭和水表安装对整个配水系统的设计和运行的影响，应予充分考 虑。如果系统压力在最优化状态下运行，那么这些影响就特别明显。管网模型的主 要目的是提供一个可理解的系统运行模型，例如，需水量变化导致的流量、压力变 化，先对边界阀门关闭进行系统模拟和校。管网模型可以调整规划，对于边界是关 闭阀门还是安装水表。 管网分析的作用是确定和帮助缺点的排除和意料之外的特征，例如： 哪些阀门应关闭( 反之亦然) ； - 管网中减压阀设置； 一阀门关闭引起的流量减小或压力降低； 为消除流量反向或低压地区是否需要重新划分区域； 一高漏损率地区的水力状态分析。 通过管网模型，可以确认穿过d m a 边界的流量，而小流量的管段就没必要安 装水表，按流量来决定是装水表还是安装阀门。同时考虑高峰用水和季节影响以及 消除临时断水，例如于管敷设和维修时的阀门关闭。 所有d m a 分区明确后，在运行模型对系统流量和压力进行校核，以确保系统 压力、流量保持服务标准。当然建立管网模型需要大量的工作和实地测量，需要花 几个月时间。当然为一个完整的校核模型去推迟d m a 设计和安装是不现实的。实 际中，管网分析和d m a 设计、安装是可以同步的 系统若显示阀门可关闭，需进行2 4 小时以上的关闭核对( 最好是7 天) ，以便 进行压力测试如果发现问题，那么必须安装水表。管网模型也可以用于系统压力 影响预测。可以对高峰用水( 阀门关闭情况下) 或将来用水( 考虑季节影响) 进行 预测同样可以通过模型来检查安装水表导致的水头损失影响，特别是低压地区 模型显示可能产生供水问题的区域，蔫重新进行规划整个d m a 边界。仔细的 规划和检查过程，错误的规划和安装将导致管网运行问题和投资浪费。 ( 7 ) 水表选择 水表选择的原则需考虑水头损失、流量变化范围，同时考虑管道水流反向的可 能性。 预测d m a 水表所需的流量范围( 包括高峰、季节和最小夜间流量) ，可以安装 第2 章供水管两漏损d m a 方案设计 一个临时水表进行设计测试，预测流量范围，当然也可按需求计量来预测流量范围。 英国k e n ti - e l e j ( * 4 0 0 0 型水表的计量范围、分区用户数目和水表的水头损失分别 如表2 - l 表2 - 5 所示： 袭2 - 1英盈k e n t h e l i x * 4 0 0 0 型水表的计量范围袭 水表尺寸 蹦8 0d n l 0 0矾1 5 0d n 2 0 0 最大流量 2 0 02 5 06 0 0 1 0 0 0 经济流量 1 2 01 8 04 5 07 0 0 最小流量 o 5o 624 表2 _ 2d n s 0 - d n l 5 0 水表的服务分区用户数目 用户效水表直径o _ ) 1 5 0 0明1 5 0 表2 - 3d n 8 0 水表的水头损失 m l 户效 高峰用水高峰用水水表损穿越损失总损失m 【值 流速m s l sm h 失m m 5 0 07 2 3 2 6 0 40 1 0o 6 10 7 15 7 41 4 4 1 0 0 01 4 4 75 2 0 8 0 0 4 2 4 32 4 75 7 42 8 8 1 5 0 02 1 7 07 8 1 31 o o5 4 66 4 65 7 44 3 2 2 0 0 02 8 9 41 0 4 1 71 5 09 7 01 1 2 05 7 45 7 6 2 5 0 03 6 1 71 3 0 2 12 2 01 5 1 61 7 3 65 7 47 2 0 3 0 0 04 3 4 01 5 6 2 5 3 8 02 1 8 3 2 5 6 35 7 4 8 6 4 表2 - 4d n l 0 0 水表的水头损失 d m a 户效高峰用水高蜂用水 水表损穿越损失 总损失j li 值流速m s l sm f 失m m 5 0 07 2 32 6 0 4 oo 2 5o 2 5 5 7 4 o 9 2 1 0 0 01 4 4 7 5 2 0 8o 1 8o 9 91 1 1 75 7 4i 8 4 1 5 0 0 2 1 7 07 8 1 30 4 52 2 42 6 95 7 42 7 6 2 0 0 02 8 9 41 0 4 1 7 0 7 0 3 9 7 4 6 7 5 7 4 3 6 9 2 5 0 03 6 1 71 3 0 2 l1 2 06 2 17 4 15 7 4 4 6 1 1 7 第2 章供水管网损d h 五a 方案设计 表2 - 5d m s o # , 灰的水头损失 d m a 户致高峰用水高峰用水水表损 穿越损失 总损失mi 值流速m s l sm h失m m 5 0 07 2 32 6 0 4o o 0 5 0 0 5 5 ：7 4 o 4 1 一 1 0 0 01 4 4 7 5 2 0 8 0 0 2 00 2 05 7 4 o 8 2 1 5 0 02 1 7 07 8 1 3o0 4 40 4 4 5 7 4 1 2 3 2 0 0 02 8 9 41 0 4 1 7o i o0 7 9o 8 95 7 41 6 4 2 5 0 03 6 1 71 3 0 2 1 0 2 01 2 31 4 35 7 42 0 5 3 0 0 04 3 4 0 1 5 6 2 5o 2 61 7 72 0 35 7 42 4 6 2 3d m a 管理 d m a 管理包括d m l a 维护、边界管理、设施的维护以及记录管理，以保证d m a 数据准确和有用。 ( 1 ) 边界管理 虽然d m a 边界是永久的，但由于运行需要时可以临时打开边界阀门。关键是 要保证打开后，要记得关闭，同时记录打开和关闭的时间。当漏损管理数据分析时， 可以区分是爆管还是打开过阀门，可以避免浪费检测时间。d m _ a 边界阀门保持开 着有两个原因，一个就是操作人员忘记关闭；另一个就是有意的。由于员工之间职 责兴趣的不同，关闭的边界阀门导致压力较差，打开恢复供应解决的方法是提高 相互理解，一个是公司内提高d m a 的关注，另一个是教育员工报告开阀和持续时 间的重要性以及d m a 系统的规则等。 阀门提醒标识：包括标注位置的旗、杆，阀门箱盖涂色，阀门帽涂色以及边界 阀门布局； 客观制约措旌：包括阀门箱盖，数据采集记录箱。 数据采集记录箱是边界管理的一个有效的工具，它里面有一个数据读取记录仪。 数据读取记录仪详细记录阀门编号、阀门类型、开启度、方向和正常运行状况，数 据可以当场下载，也可以远程传输。 ( 2 d m a 记录系统 l i 第2 章供水瞥两漏损d m a 方案设计 d m a 管理的一个重要部分是维持记录。d m a 记录要把客观记录和漏损分析记 录联系起来。 1 ) d m a 记录 静态数据记录包括： d m a 鉴定人； 水表； - 边界阀门； - 降压阀( p r v s ) ； - 压力监测点； 管网、阀门和消火栓； d m a 概要。 2 ) 分区地理信息 配水管网的小比例图纸( 1 ：1 0 0 0 0 ) ，可显示d m a 边界和迸水计量以及关键组 成部分，包括输水管、服务水库、泵站、供水和压力边界。供水区域竣工图可用于 d m a 规划，显示所有d m a 细节，包括d m a 在区域中的位置以及边界阀门和水表。 3 ) 漏损分析记录。 漏损监测和分析记录要求与净夜间流量和整个夜间流量有关。运用基本方程： 用户平均漏损( 总夜间漏损量) = ( 最小夜间流量用水量) ，用户数 或 管道长度漏损( 总夜间漏损量) 一( 最小夜间力量用水量) ，干管长度 所需要的记录有： - 每个水表的夜间流量； 未计量用户的统计； 每种类型的用户数； - 大的工业用户； - 净夜间流量； 区域平均夜间压力； 一压力曲线； - 小时变化系数。 1 9 第2 章供水警同渭损d m a 方案设计 4 ) 漏损检测和修复记录 漏损检测一般用两组数据，一组是d m a 漏损分析( 监测总漏损) ，另一组客户 数据( 监测进水管修复) 。 对记录的要求： 记录边界阀门开，关闭； 一在d m a 监测后，帮助检查者制定定位和检测工作； 直接修复； 监测修理进展； 提供漏损和爆管记录。 同时应记录漏损定位、检测和修理的时间，为将来分析、决策和提高漏损管理 水平提供帮助。把漏损点标注d m a 地图上，建立漏损特征图，可以鉴定漏损是由 于管龄还是材质。 漏损修复后，需记录修理的日期、漏点的精确位置、漏点的类型、产生的原因、 管道材料和口径大小。 2 4d m a 系统维护 供水系统的变化会对d m a 运行产生影响，特别是数据解释。可能的变化有 区域边界变化； - 新的供水连接； 运行的变化。 ( 1 ) 区域边界变化 区域边界重新分配( 压力降低或供水区拓展) 可能造成边界变化，这就需对受 影响的d m a 边界重新划分。d m a 系统运行的其它部分，比如记录保持和数据分析， 同样可能受到影响，必须采取相应的措施来应对这一变化： 更新干管图，显示新d m a 的边界和穿越管； 记录新的关闭的阀门，或改变阀门状态； - 更新水表记录( 水表类型、数字、尺寸等) ； - 检查已有水表是否需要安装一个新的水表或关闭阀门( 流量变化和方向) ； 更新用户资料； 第2 章供水管孵渭损d m a 方案设计 复核d m a 流量数据，注意流量方向变化的影响( 流入还是流出d m a ) 重新 评估d m a 费用数据和需求水平。 ( 2 ) 新的供水连接 在d m a 中有两种新的供水，一种是用户数量增加，还有就是边界的水管增加， 新用户增加必须加入到d m a 用户数中，同时对新增加的用户进行分类监测。当相 邻d m a 间供水管穿越边界时，新的水管必须安装水表。如果一根水管穿过边界但 不连接两个d m a ，这表明边界扩展，包围了新的配水区域。 ( 3 ) 管网运行变化 、 d m a 区域内或d m a 区域之间的流量变化能明显影响流量数据的解释。流量变 化可分为两类： 1 ) 永久变化( 长期变化) ： 压力的增加或减少：压力的变化会引起夜间需求测量和漏损的进一步发展； 泵房运行变化：增加或减少压力会影响d m a 水表的流量变化，水泵的