亳州市位于安徽省西北部,是著名的“中华药都”,涡河穿城而过。亳州市城区供水管网总长约1800公里,近年来随着城市框架的不断扩大,管网管理难度持续增加。2023年统计数据显示,亳州市供水产销差率约为21%,其中物理漏损占比约60%。DMA(District Metered Area)分区计量作为国际公认的漏损控制基础技术,通过在管网中设置封闭的计量区域并监测各区域的进出水量,可以有效量化各区域的漏损水平,指导检漏资源的精准投放。
一、亳州市DMA分区规划与建设
1.1 DMA分区设计原则
DMA分区的规划设计遵循以下原则:分区规模适中——每个DMA的服务户数控制在1000-3000户为宜(户数过少则计量成本高,户数过多则漏损定位精度差);分区边界清晰——利用天然屏障(河流、铁路、主干道)和阀门关闭形成封闭的供水区域;可计量性——每个DMA进水管数量控制在1-2根(进水管过多则计量设备投资大、水量平衡分析复杂);压力可调性——DMA进水口安装压力控制阀(PRV),实现分区压力独立调节。
根据亳州市供水管网拓扑结构,将城区划分为三级DMA体系:一级DMA 3个(以涡河和主要交通干道为天然分隔,对应3个供水管理片区),二级DMA 25个(在一级内部进一步细分),三级DMA(小区级)规划总数约200个。至2024年底,已完成一级和二级DMA的建设,三级DMA建成约80个。
1.2 计量设备选型与安装
DMA进水口流量计选型要求:精度等级不低于1.0级(推荐0.5级电磁流量计);具备双向计量功能(防止“倒流”引起的计量误差);支持数据远传(4G/NB-IoT通信模块,每15分钟上报一次流量数据);电池供电或太阳能供电(部分DMA进水口无市电供应)。流量计的安装位置应选择在直管段足够长的位置(前10D后5D,D为管径),以确保流场稳定、计量准确。亳州市自来水公司已采购了首批50套电磁流量计,优先安装在漏损率最高的DMA进水口。
二、DMA漏损分析方法
2.1 夜间最小流量法
夜间最小流量(MNF)是DMA漏损分析的核心指标。在凌晨02:00-04:00用户用水最低时段,DMA进水流量主要由两部分构成:少量合法的夜间用水(如居民夜间冲厕、商业制冷设备补水等)和管网物理漏损量。通过连续采集凌晨时段流量数据并取最小值,扣除估算的合法夜间用水量,剩余部分即为该DMA的背景物理漏损量。亳州市各DMA的合法夜间用水量按服务人口估算(一般取1.0-2.0升/户·小时)。
2.2 漏损异常识别与响应
建立DMA漏损异常的自动识别和响应机制:为每个DMA设定MNF的月度统计基线值和预警阈值(基线值的120%为一类预警、150%为二类预警);DMA管理平台每日凌晨自动计算各DMA的MNF,与基线值对比,触发预警;检漏队伍根据预警等级安排检漏(一类预警在3个工作日内安排、二类预警在24小时内响应);检漏完成后在系统中记录检测结果和修复情况,形成闭环管理。
三、亳州市DMA漏损控制案例
3.1 谯城区典型DMA治理成效
亳州市谯城区药材街DMA(服务约2000户)自2024年初纳入DMA分区计量管理以来,取得了显著的漏损控制成效。该DMA进水口安装DN150电磁流量计,MNF基准值设定为8.5m³/h。2024年3月,系统监测到MNF升高至约14.2m³/h(超过基准值67%),触发二级预警。检漏队伍在2天内完成DMA内管道全覆盖声学检测,发现DN100灰口铸铁管3处接口渗漏和1处阀门盘根泄漏,日漏水量合计约130吨。修复后MNF恢复至8.8m³/h,全年可节水约4.7万吨。类似案例在亳州市已积累20余例,充分验证了DMA技术的漏损控制价值。
四、DMA管理的持续优化
4.1 DMA动态调整
DMA分区不是一成不变的,需要根据管网改造、用户变化等情况进行动态调整。建议亳州市每2-3年对DMA分区进行一次全面审视和优化:检查分区边界阀门是否严密(阀门内漏会导致DMA不封闭、水量平衡计算失真);根据新接入的供水管线调整分区边界;对漏损率持续偏高的DMA考虑进一步细分为更小的子DMA,提高漏损定位的分辨率;对漏损控制成效显著、已趋于稳定的DMA适当放宽监测频率(从每15分钟降低为每1小时),节约通信和数据处理资源。
4.2 DMA与压力管理联动
将DMA建设与压力管理相结合,可以实现漏损控制的协同增效。在DMA进水口安装的压力控制阀(PRV)可以根据该DMA的地形高程和用水特征,将进水压力调节至满足最不利点用户需求的最低压力水平,从而在保障供水的前提下最大程度降低管网平均压力。根据漏损水力模型,压力降低10%,漏水量可下降约10%-25%。亳州市计划在2025年为漏损率较高的10个DMA安装智能PRV,实现“DMA分区+压力调控”的双重漏损削减。
DMA分区计量为亳州市供水管网漏损控制提供了“分区而治、精准施策”的科学管理框架。通过持续完善DMA体系、深化数据分析应用、推进与压力管理的联动协同,亳州市必将实现供水管网漏损率的持续显著下降。