在* “十四五” 節水型社會建設規劃要求下,以獨立計量區(DMA)為核心的供水管網分區計量作為管網漏損控制的核心技術手段,已成為全國各級水務主管部門和供水企業推進漏損治理的重要工作抓手。根據《城鎮供水管網漏損控制及評定標準》(CJJ 92-2016,2018 年局部修訂),城鎮供水管網基本漏損率一級評定標準為 10%,二級為 12%。當前我國部分城市供水管網漏損率仍處于較高水平,管網漏損不僅造成水資源浪費,還會引發供水水質風險、管網爆管等衍生問題。在此背景下,規范 DMA 管理流程、完善檢測設備配套,是提升供水管網運行效率、實現水資源高效利用的核心路徑。
我國是全球人均水資源較為匱乏的*之一,人均水資源占有量僅為平均水平的 1/4,城鎮供水安全保障壓力長期處于較高水平。2021 年,*發展改革委、水利部、住房城鄉建設部、工業和信息化部、農業農村部聯合印發《“十四五” 節水型社會建設規劃》,明確提出到 2025 年城市公共供水管網漏損率小于 9.0% 的約束性目標。2022 年,住房城鄉建設部辦公廳、*發展改革委辦公廳印發《關于加強公共供水管網漏損控制的通知》,進一步提出到 2025 年全國城市公共供水管網漏損率力爭控制在 9% 以內,要求推進供水管網分區計量工程建設,逐步實現供水管網網格化、精細化管理。
從市場需求端來看,供水管網 DMA 建設的需求呈現快速增長態勢。當前國內 DMA 建設仍處于推廣普及階段,縣域級供水管網 DMA 覆蓋率整體偏低,大量早期建設的 DMA 單元存在設備老化、管理不到位等問題,更新改造需求持續釋放。對于供水企業而言,DMA 管理可實現漏損的精準定位,降低人工巡檢成本,減少漏水損失,具備顯著的投入產出效益。
同時,智慧水務建設的推進也為 DMA 管理的普及提供了技術支撐。隨著物聯網、大數據、數字孿生技術在供水行業的應用,供水管網分區計量已從傳統的人工抄表、定期分析,向實時監測、智能預警、自動定位的智慧化方向發展,對配套檢測設備的精度、穩定性、智能化水平提出了更高要求。
供水管網 DMA(獨立計量區)是通過物理或邏輯邊界分割形成的獨立供水計量單元,是供水管網分區計量體系的最小管控載體。根據住房城鄉建設部《城鎮供水管網分區計量管理工作指南(試行)》定義,供水管網分區計量是指將供水管網劃分為若干相對獨立的區域,通過對區域進水、出水流量及壓力的連續監測,開展水量平衡分析,識別區域漏損水平、定位漏損位置的管理方法,其核心目標是實現漏損的精細化管控。
DMA 管理的核心邏輯是 “分區管控、數據驅動、精準定位”,其技術原理基于水量平衡理論:在封閉的 DMA 單元內,進水總量等于售水總量、漏損水量與合法免費用水量的總和,當進水總量與售水總量的差值(即表觀漏損 + 物理漏損)超過設定閾值時,即可判定區域內存在異常漏損,結合壓力監測數據、噪聲監測數據可進一步縮小漏點范圍,實現漏點的快速定位。
按照管控范圍的不同,管網漏損控制 DMA 通常分為三級:一級 DMA 為市政主干管分區,主要覆蓋城市主干管網,用于管控主干管漏損及跨區域水量調度;二級 DMA 為街道 / 片區級分區,覆蓋居住片區與街區管網,主要用于管控片區級管網漏損;三級 DMA 為小區 / 樓宇級分區,覆蓋終端用戶管網,主要用于定位終端管網漏損。不同層級的 DMA 單元采用差異化的設備配置方案與管理流程,形成層級分明、責任清晰的供水管網分區計量管控體系。
DMA 管理的核心價值體現在三個方面:一是可實現漏損的分級管控,明確各級管網的漏損責任,解決傳統漏損排查 “范圍大、定位難、效率低” 的痛點;二是可實現壓力的精細化調控,通過分區壓力監測,優化壓力調度方案,降低管網爆管風險,減少因壓力過高導致的漏損;三是可提升供水服務水平,通過 DMA 單元的水質、水壓監測,及時發現供水異常問題,提升用戶滿意度。
當前,全國多數地級及以上城市已啟動供水管網 DMA 建設工作,其中長三角、珠三角等經濟發達地區 DMA 覆蓋率較高,漏損控制成效顯著。但整體來看,國內 DMA 建設及運營仍存在三方面突出問題:
第一是分區劃分不科學,單元有效性不足。部分地區為了完成建設指標,未開展全面的管網普查*進行分區劃分,導致 DMA 單元邊界模糊,存在旁通管未切斷、相鄰區域串水等問題,水量計量誤差過大,無法有效開展漏損分析,部分單元甚至因串水問題出現數據異常,不具備漏損管控的實用價值。
第二是檢測設備配套不規范,數據質量偏低。部分建設單位為了降低成本,選用不符合行業標準要求的計量、監測設備,設備精度不足、穩定性差,無法適應井下潮濕、強干擾的安裝環境,導致數據缺失、失真問題突出。
第三是 DMA 管理流于形式,數據利用率偏低。部分供水企業重建設、輕運營,未建立專門的 DMA 管理團隊,沒有形成常態化的數據分析機制,導致大量 DMA 數據閑置,無法轉化為漏損管控的實際成效。
從發展趨勢來看,未來 3-5 年國內供水管網 DMA 建設將呈現三個核心方向:一是精細化發展,分區劃分從大尺度的一級、二級 DMA 向小微型三級 DMA 延伸,逐步實現對小區、單元樓的全覆蓋,漏損定位精度持續提升;二是智能化發展,結合物聯網、數字孿生技術,構建 DMA 智慧管控平臺,實現漏損的實時預警、自動定位,大幅縮短漏點響應時間;三是標準化發展,行業相關技術規范將持續完善,對分區劃分、設備選型、驗收標準、運營管理提出更明確的量化要求,進一步規范行業發展。
供水管網分區計量的設備配套體系主要包括流量計量設備、壓力監測設備、漏損檢測設備三類,不同層級的 DMA 單元需按照*行業標準要求,結合管控需求配置相應設備。
流量計量設備是 DMA 管理的核心基礎設備,安裝于 DMA 單元的進水口與出水口,用于連續監測區域的進出水量。依據 GB/T 778.1-2018《飲用冷水水表和熱水水表 第 1 部分:計量要求和技術要求》,DMA 入口流量計量設備的精度等級不應低于 1 級,量程比不應低于 160:1,壓力損失不應超過 0.025MPa,防護等級不低于 IP68,適用于井下長期潮濕環境。當前主流的流量計量設備包括電磁流量計和超聲水表兩類,其中電磁流量計精度更高,適用于流量波動大的一級 DMA 單元;超聲水表無壓損、安裝維護方便,適用于二、三級 DMA 單元。選型時應優先選用具備遠程數據傳輸功能、支持低功耗運行的設備,保障數據傳輸穩定性。
壓力監測設備用于監測 DMA 單元內的管網壓力變化,是分析漏損原因、優化壓力調度的核心支撐。行業通用技術要求為:壓力監測設備的測量范圍宜為 0-1.6MPa,精度等級不低于 0.5 級,采樣頻率不低于 1 次 / 15 分鐘,防護等級不低于 IP68,工作溫度范圍為 - 10℃-60℃,連續續航時間不低于 3 年。壓力監測點的布設應遵循 “邊界布設、關鍵節點全覆蓋” 的原則,根據 DMA 單元層級和規模合理布設監測點位,確保可以全面掌握區域內的壓力分布情況。
漏損檢測設備用于 DMA 單元內的異常漏損定位,主要包括噪聲記錄儀和數字聽漏儀兩類。噪聲記錄儀安裝于管網閥門、消火栓等位置,通過采集管網振動噪聲數據識別漏損位置,其通用技術要求為采樣頻率不低于 1024Hz,可識別* 10dB 的漏損噪聲,定位誤差不超過 5 米,連續續航時間不低于 3 年,支持遠程數據傳輸,可實現 DMA 區域內的 24 小時連續監測,自動識別漏損異常并上傳預警信息,大幅降低人工排查成本。數字聽漏儀用于漏點的人工復核,要求具備噪聲頻譜分析功能,可過濾環境噪聲,適用于復雜環境下的漏點精準定位。
設備選型應遵循三個原則:一是合規性原則,所有設備需符合*行業標準要求,具備第三方檢測機構出具的合格檢測報告;二是適用性原則,結合 DMA 單元的規模、管網材質、環境條件選擇適配的設備,避免盲目追求高參數造成成本浪費;三是兼容性原則,所有設備需支持統一的通信協議,可接入 DMA 管理平臺,實現數據的統一匯聚、統一分析。
針對當前國內供水管網 DMA 建設與運營存在的問題,結合行業發展趨勢,分別對水務主管部門與供水運營主體提出以下實施建議:
對于水務主管部門,一是要完善標準落地體系,結合本地區管網實際情況,制定供水管網分區計量建設技術細則,明確分區劃分、設備選型、項目驗收、運營考核的量化指標,規范建設過程中的各類行為;二是要建立健全考核機制,將 DMA 建設覆蓋率、數據完好率、漏損率下降幅度等指標納入供水企業績效考核體系,與企業財政補貼、水價調整等掛鉤,推動企業提升 DMA 管理水平;三是要加大政策支持力度,設立漏損控制專項補貼資金,對 DMA 建設成效顯著的地區與企業給予財政獎勵,鼓勵企業加大技術與設備投入。
對于供水企業與運維單位,一是要科學開展分區劃分,在分區前完成全管網普查工作,摸清管網走向、閥門位置、旁通管分布等基礎信息,確保 DMA 單元邊界清晰、無串水問題,保障計量數據的有效性;二是要規范設備選型采購,嚴格按照*行業標準要求選擇配套設備,優先選用經過市場驗證的成熟產品,建立設備全生命周期管理機制,定期開展設備校準與維護,確保數據質量達標;三是要強化運營管理能力,配備專門的 DMA 管理團隊,建立 “周數據分析、月漏損研判、季成效復盤” 的常態化工作機制,充分挖掘 DMA 數據價值,將數據轉化為漏損管控的實際成效。