管網(wǎng)模型與管網(wǎng)漏失

管網(wǎng)模型與水量漏失控制上海三高計(jì)算機(jī)中心股份有限公司

主要內(nèi)容2023/2/21

水量漏失的基本概念2

通過(guò)建模梳理管網(wǎng)結(jié)構(gòu)3

優(yōu)化管網(wǎng)壓力抑制漏失4

分區(qū)計(jì)量監(jiān)控產(chǎn)銷差率1.1.國(guó)際水協(xié)對(duì)漏失水量的術(shù)語(yǔ)體系2023/2/2一.水量漏失的基本概念漏失水量表觀損失量未授權(quán)用水計(jì)量誤差實(shí)際損失量基底漏失量潛在可回收漏失量該術(shù)語(yǔ)體系較全面地反映了供水系統(tǒng)水損失的全貌,便于量化、分析、比較漏損控制的水平。1.2.國(guó)際水協(xié)制定的標(biāo)準(zhǔn)水量平衡表2023/2/2系統(tǒng)供給水量合法用水量收費(fèi)的合法用水量收費(fèi)計(jì)量用水量收益水量收費(fèi)未計(jì)量用水量未收費(fèi)的合法用水量未收費(fèi)已計(jì)量用水量

無(wú)收益水量未收費(fèi)未計(jì)量用水量漏損水量表觀漏損非法用水量由于用戶表計(jì)量誤差以及數(shù)據(jù)錯(cuò)誤造成的損失水量真實(shí)漏損輸配水干管漏失水量蓄水池漏失和溢流水量用戶支管至計(jì)量表具之間漏失水量一.水量漏失的基本概念1.3.

我國(guó)對(duì)漏失水量的術(shù)語(yǔ)體系2023/2/2一.水量漏失的基本概念《城市供水漏損控制和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》我國(guó)術(shù)語(yǔ)體系與國(guó)際水協(xié)的主要差別在于未將“管網(wǎng)漏水量”進(jìn)行再分解,并將不屬于漏失的“計(jì)量誤差”和“未授權(quán)用水”均計(jì)入“管網(wǎng)漏水量”中。據(jù)此計(jì)算出的“漏損率”并未真正地反映漏損狀況和漏損控制的水平。1.4.供水干管基底（不可避免）的水量漏失2023/2/2一.水量漏失的基本概念干管接戶管密度（接戶管數(shù)/公里干管）管網(wǎng)平均水壓（水頭，米）2040608010020346811214617040255075100125602244668811080214162821031002039597898

國(guó)際水協(xié)在20個(gè)國(guó)家的27個(gè)供水系統(tǒng)，選擇了最好的施工、維護(hù)條件下測(cè)定得到了供水干管基底(不可避免)漏失水量的平均值(升/接戶管/日)。其數(shù)值與干管上接管密度和水壓有關(guān)。1.4.供水干管基底（不可避免）的水量漏失2023/2/2一.水量漏失的基本概念接戶管密度基底漏失水量潛在可回收漏失水量實(shí)際漏失水量1.5.漏損評(píng)價(jià)指標(biāo)2023/2/2一.水量漏失的基本概念供水系統(tǒng)漏損指數(shù)越大,說(shuō)明其潛在的可回收漏失水量在實(shí)際漏失水量中所占的比重越大。實(shí)際漏失水量基底漏失水量漏損指數(shù)ILI1.6.供水系統(tǒng)漏損指數(shù)ILI和基底漏失水量2023/2/2一.水量漏失的基本概念

1.7.國(guó)際水協(xié)匯集27個(gè)國(guó)漏損指數(shù)統(tǒng)計(jì)圖2023/2/2一.水量漏失的基本概念

1.8.漏失率與產(chǎn)銷差率2023/2/2Q系統(tǒng)供水總量Q1計(jì)費(fèi)用水量Q2非計(jì)費(fèi)用水量Q3漏失量Q4非實(shí)際漏失量（不許可用水、計(jì)量誤差）Q5許可非計(jì)費(fèi)用水（消防、綠化等公益用水）產(chǎn)銷差率（Q-Q1）/Q漏失率（Q3-Q4）/Q一.水量漏失的基本概念1.9.水量漏失的原因2023/2/2一.水量漏失的基本概念水量漏失設(shè)計(jì)問(wèn)題材料問(wèn)題施工問(wèn)題使用問(wèn)題運(yùn)行問(wèn)題外部環(huán)境管理因素二.通過(guò)建模梳理管網(wǎng)結(jié)構(gòu)2023/2/2供水管網(wǎng)的水力狀況不清供水區(qū)域問(wèn)題供水路徑問(wèn)題流速分布問(wèn)題壓力分布問(wèn)題管網(wǎng)布局不合理負(fù)荷不均

規(guī)劃缺乏依據(jù)改造不講科學(xué)造成負(fù)荷不均造成供水瓶頸管網(wǎng)的管理手段科學(xué)性不強(qiáng)

管理制度不全人為決策隨意施工質(zhì)量不良管理手段不細(xì)2.1.國(guó)內(nèi)供水管網(wǎng)普遍存在的問(wèn)題

由于管網(wǎng)構(gòu)造的復(fù)雜性、改造設(shè)計(jì)的隨意性、管道埋設(shè)的隱蔽性、發(fā)展需要的被動(dòng)性，造成管網(wǎng)的諸多問(wèn)題。大量問(wèn)題的存在加劇了管網(wǎng)的漏失現(xiàn)象！二.通過(guò)建模梳理管網(wǎng)結(jié)構(gòu)2023/2/2GIS資料不完整拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有問(wèn)題閥門開(kāi)關(guān)不清楚管道堵塞不知道計(jì)量?jī)x表不準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不完善?計(jì)量不準(zhǔn)2.2.建模過(guò)程就是發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)問(wèn)題的過(guò)程

2023/2/2供水格局供水區(qū)域分析供水路徑分析壓力區(qū)域分析水力性能經(jīng)濟(jì)流速分析服務(wù)水壓分析管網(wǎng)水齡分析管網(wǎng)負(fù)荷分析管網(wǎng)能耗分析管網(wǎng)診斷供水瓶頸其他項(xiàng)目2.3.運(yùn)用模型厘清管網(wǎng)的現(xiàn)狀

二.通過(guò)建模梳理管網(wǎng)結(jié)構(gòu)三.優(yōu)化管網(wǎng)壓力抑制漏失2023/2/23.1.管網(wǎng)壓力變化對(duì)漏失的影響

Qj

漏失流量(m3/s)λj

漏失系數(shù)Hj

第j個(gè)節(jié)點(diǎn)的自由水壓(m)三.優(yōu)化管網(wǎng)壓力抑制漏失2023/2/23.2.經(jīng)常性地開(kāi)展管網(wǎng)壓力普查發(fā)現(xiàn)解決問(wèn)題

1壓力普查是全面了解管網(wǎng)運(yùn)行最直接的方法2每年至少進(jìn)行一次，最好供水高低峰各一次3通過(guò)繪制等壓線圖或其他方法診斷管網(wǎng)的運(yùn)行問(wèn)題4只靠現(xiàn)有的、有限的調(diào)度監(jiān)測(cè)點(diǎn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的5可以依靠臨時(shí)布局測(cè)壓點(diǎn)分區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)6壓力點(diǎn)的布局要能描繪管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與層次三.優(yōu)化管網(wǎng)壓力抑制漏失2023/2/2建立壓力控制區(qū)域加強(qiáng)觀察改造疏通管網(wǎng)均衡壓力低壓區(qū)局部加壓降低前端壓力高壓區(qū)用減壓閥降低壓力通過(guò)精細(xì)調(diào)度控制好壓力

3.3.通過(guò)建模優(yōu)化壓力管理抑制管網(wǎng)漏失

4.1.國(guó)外利用模型實(shí)施分區(qū)計(jì)量的成功經(jīng)驗(yàn)

四.分區(qū)計(jì)量監(jiān)控產(chǎn)銷差率2023/2/2馬來(lái)西亞雪蘭莪州日供水量3,800,000m3/d，管道總長(zhǎng)24,000km，并有超過(guò)1000個(gè)蓄水池。項(xiàng)目實(shí)施前供水產(chǎn)銷差約40%

。

馬來(lái)西亞雪蘭莪州占地面積近8000km3，是馬來(lái)西亞的制造業(yè)中心。該地區(qū)長(zhǎng)期以來(lái)的經(jīng)濟(jì)水平和水資源消耗量位居全國(guó)第一，供水效率低下與水資源稀缺的矛盾最為突出。第一實(shí)施方案，使用GIS系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)計(jì)量、修復(fù)漏點(diǎn)、更換水表、按裝減壓閥，費(fèi)時(shí)六年取得很大成效，但三年后產(chǎn)銷差很快恢復(fù)上升。

因此不得不尋求更好的解決方案，運(yùn)用水力模型科學(xué)手段對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行綜合整治。這就是第二實(shí)施方案：4.1.國(guó)外利用模型實(shí)施分區(qū)計(jì)量的成功經(jīng)驗(yàn)

四.分區(qū)計(jì)量監(jiān)控產(chǎn)銷差率2023/2/2人力馬來(lái)西亞雪蘭莪州供水公司組建了一個(gè)10人的水力模型部門建模從2006年始成功建立雪蘭莪州全區(qū)域主干管模型及10個(gè)主要城區(qū)的精細(xì)模型，建立了600個(gè)控制區(qū)，實(shí)現(xiàn)了全區(qū)域主干管的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和模擬運(yùn)行效果供水產(chǎn)銷差從2005年末的37.3%減少至2006年末的34.8%，并在2007年上半年達(dá)到32.7%，實(shí)現(xiàn)年均減少產(chǎn)銷差8.2%，預(yù)期投資回報(bào)周期僅為18個(gè)月展望雪蘭莪州預(yù)期在2015年實(shí)現(xiàn)全區(qū)域精細(xì)模型，建立1000個(gè)控制區(qū)，最終將產(chǎn)銷差減少至15%

推廣雪蘭莪州的成功經(jīng)驗(yàn)已在馬來(lái)西亞產(chǎn)生巨大的影響。馬來(lái)西亞的11個(gè)州中已經(jīng)有7個(gè)采用了通過(guò)建模和分區(qū)的解決方案控制產(chǎn)銷差四.分區(qū)計(jì)量監(jiān)控產(chǎn)銷差率2023/2/24.2.管網(wǎng)模型實(shí)施分區(qū)供水的流程圖

小區(qū)域規(guī)模的確定小區(qū)域邊界的設(shè)定進(jìn)水點(diǎn)的選擇區(qū)域間應(yīng)急管段的設(shè)置小區(qū)域的水力計(jì)算需要繼續(xù)優(yōu)化NY整理支管、完善設(shè)施結(jié)束管網(wǎng)微觀模型的建立明確管網(wǎng)分區(qū)目的階層系統(tǒng)的確定將河流等設(shè)為大區(qū)域邊界大區(qū)域規(guī)模和邊界的確定大區(qū)域間應(yīng)急管段設(shè)置大區(qū)域的水力計(jì)算是否一階層分區(qū)Y結(jié)束N需要繼續(xù)優(yōu)化NY四.分區(qū)計(jì)量監(jiān)控產(chǎn)銷差率2023/2/24.3.分區(qū)供水對(duì)管網(wǎng)建模的積極作用管網(wǎng)分區(qū)實(shí)現(xiàn)模型的實(shí)時(shí)化模型可以分塊維護(hù)模型精度得到提高模型的可用性增強(qiáng)支持