管网模型与管网漏失

管网模型与水量漏失控制上海三高计算机中心股份有限公司

主要内容2023/2/21

水量漏失的基本概念2

通过建模梳理管网结构3

优化管网压力抑制漏失4

分区计量监控产销差率1.1.国际水协对漏失水量的术语体系2023/2/2一.水量漏失的基本概念漏失水量表观损失量未授权用水计量误差实际损失量基底漏失量潜在可回收漏失量该术语体系较全面地反映了供水系统水损失的全貌,便于量化、分析、比较漏损控制的水平。1.2.国际水协制定的标准水量平衡表2023/2/2系统供给水量合法用水量收费的合法用水量收费计量用水量收益水量收费未计量用水量未收费的合法用水量未收费已计量用水量

无收益水量未收费未计量用水量漏损水量表观漏损非法用水量由于用户表计量误差以及数据错误造成的损失水量真实漏损输配水干管漏失水量蓄水池漏失和溢流水量用户支管至计量表具之间漏失水量一.水量漏失的基本概念1.3.

我国对漏失水量的术语体系2023/2/2一.水量漏失的基本概念《城市供水漏损控制和评定标准》我国术语体系与国际水协的主要差别在于未将“管网漏水量”进行再分解,并将不属于漏失的“计量误差”和“未授权用水”均计入“管网漏水量”中。据此计算出的“漏损率”并未真正地反映漏损状况和漏损控制的水平。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户管密度（接户管数/公里干管）管网平均水压（水头，米）2040608010020346811214617040255075100125602244668811080214162821031002039597898

国际水协在20个国家的27个供水系统，选择了最好的施工、维护条件下测定得到了供水干管基底(不可避免)漏失水量的平均值(升/接户管/日)。其数值与干管上接管密度和水压有关。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户管密度基底漏失水量潜在可回收漏失水量实际漏失水量1.5.漏损评价指标2023/2/2一.水量漏失的基本概念供水系统漏损指数越大,说明其潜在的可回收漏失水量在实际漏失水量中所占的比重越大。实际漏失水量基底漏失水量漏损指数ILI1.6.供水系统漏损指数ILI和基底漏失水量2023/2/2一.水量漏失的基本概念

1.7.国际水协汇集27个国漏损指数统计图2023/2/2一.水量漏失的基本概念

1.8.漏失率与产销差率2023/2/2Q系统供水总量Q1计费用水量Q2非计费用水量Q3漏失量Q4非实际漏失量（不许可用水、计量误差）Q5许可非计费用水（消防、绿化等公益用水）产销差率（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设计问题材料问题施工问题使用问题运行问题外部环境管理因素二.通过建模梳理管网结构2023/2/2供水管网的水力状况不清供水区域问题供水路径问题流速分布问题压力分布问题管网布局不合理负荷不均

规划缺乏依据改造不讲科学造成负荷不均造成供水瓶颈管网的管理手段科学性不强

管理制度不全人为决策随意施工质量不良管理手段不细2.1.国内供水管网普遍存在的问题

由于管网构造的复杂性、改造设计的随意性、管道埋设的隐蔽性、发展需要的被动性，造成管网的诸多问题。大量问题的存在加剧了管网的漏失现象！二.通过建模梳理管网结构2023/2/2GIS资料不完整拓扑结构有问题阀门开关不清楚管道堵塞不知道计量仪表不准确监测系统不完善?计量不准2.2.建模过程就是发现管网问题的过程

2023/2/2供水格局供水区域分析供水路径分析压力区域分析水力性能经济流速分析服务水压分析管网水龄分析管网负荷分析管网能耗分析管网诊断供水瓶颈其他项目2.3.运用模型厘清管网的现状

二.通过建模梳理管网结构三.优化管网压力抑制漏失2023/2/23.1.管网压力变化对漏失的影响

Qj

漏失流量(m3/s)λj

漏失系数Hj

第j个节点的自由水压(m)三.优化管网压力抑制漏失2023/2/23.2.经常性地开展管网压力普查发现解决问题

1压力普查是全面了解管网运行最直接的方法2每年至少进行一次，最好供水高低峰各一次3通过绘制等压线图或其他方法诊断管网的运行问题4只靠现有的、有限的调度监测点是远远不够的5可以依靠临时布局测压点分区进行监测6压力点的布局要能描绘管网的结构与层次三.优化管网压力抑制漏失2023/2/2建立压力控制区域加强观察改造疏通管网均衡压力低压区局部加压降低前端压力高压区用减压阀降低压力通过精细调度控制好压力

3.3.通过建模优化压力管理抑制管网漏失

4.1.国外利用模型实施分区计量的成功经验

四.分区计量监控产销差率2023/2/2马来西亚雪兰莪州日供水量3,800,000m3/d，管道总长24,000km，并有超过1000个蓄水池。项目实施前供水产销差约40%

。

马来西亚雪兰莪州占地面积近8000km3，是马来西亚的制造业中心。该地区长期以来的经济水平和水资源消耗量位居全国第一，供水效率低下与水资源稀缺的矛盾最为突出。第一实施方案，使用GIS系统进行分区计量、修复漏点、更换水表、按装减压阀，费时六年取得很大成效，但三年后产销差很快恢复上升。

因此不得不寻求更好的解决方案，运用水力模型科学手段对管网进行综合整治。这就是第二实施方案：4.1.国外利用模型实施分区计量的成功经验

四.分区计量监控产销差率2023/2/2人力马来西亚雪兰莪州供水公司组建了一个10人的水力模型部门建模从2006年始成功建立雪兰莪州全区域主干管模型及10个主要城区的精细模型，建立了600个控制区，实现了全区域主干管的实时监测和模拟运行效果供水产销差从2005年末的37.3%减少至2006年末的34.8%，并在2007年上半年达到32.7%，实现年均减少产销差8.2%，预期投资回报周期仅为18个月展望雪兰莪州预期在2015年实现全区域精细模型，建立1000个控制区，最终将产销差减少至15%

推广雪兰莪州的成功经验已在马来西亚产生巨大的影响。马来西亚的11个州中已经有7个采用了通过建模和分区的解决方案控制产销差四.分区计量监控产销差率2023/2/24.2.管网模型实施分区供水的流程图

小区域规模的确定小区域边界的设定进水点的选择区域间应急管段的设置小区域的水力计算需要继续优化NY整理支管、完善设施结束管网微观模型的建立明确管网分区目的阶层系统的确定将河流等设为大区域边界大区域规模和边界的确定大区域间应急管段设置大区域的水力计算是否一阶层分区Y结束N需要继续优化NY四.分区计量监控产销差率2023/2/24.3.分区供水对管网建模的积极作用管网分区实现模型的实时化模型可以分块维护模型精度得到提高模型的可用性增强支持