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水量平衡计算与漏损评估在管网管理中的应用

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:在整个水量平衡计算过程中需使用统一的单位。这样,就完成了水量平衡表“自上而下”的制定过程。水量平衡表的校验。

水量平衡计算与漏损评估在管网管理中的应用

(1)制定水量平衡表(在美国,也称为“水审计”),可以从整体上认识供水系统,这是减少无收益水量(NRW,即产销差水量)的第一步。这个过程可以帮助供水企业的管理人员认识NRW的大小、来源和成本,并根据构成要素,查明漏失的具体原因,为下一步决策方案的优先顺序提供可靠依据,使供水企业能够更加有效地组织资源,更加准确地评估整个进程。

(2)确定一个研究期。推荐用一个完整年作为水量平衡表的研究期,因为它包括了季节性变动。考虑到获取和分析数据所需时间,在后期实施阶段对漏损控制效果进行跟踪监测时,按季度进行无收益水计算和报告是合理的。

(3)选择一个正式的度量单位。在整个水量平衡计算过程中需使用统一的单位。可以在每一个测量设备上注释使用的单位。在从设备上读数时,同样需注释使用的转换系数。

(4)数据同步处理。在数据处理过程中应该考虑时间滞后问题,尤其是用户抄表水量,需要采取数学方法进行数据同步处理,保证水量平衡表中采用的所有水量数据的计量周期(或估量周期)和审计周期保持一致。

(5)系统供给水量,是指研究期内流入供水系统的水量。需要确认所有供给配水系统的水源,包括与其他系统的相互连接,是否为间歇水源或应急水源。考察每一个水源并记录使用的测量设备,记录测量设备的基本信息,包括类型、读数周期、安装日期、管道尺寸和最后校准日期等。需要记录每个水源整个审计期间的供给水量,并确定其误差范围。若水源流量计位于水库和蓄水池的上游,则蓄水量必须在水量平衡表中进行计算。

(6)收费的合法用水量,包含了向外管网的趸售水量,收费计量用水量和收费未计量用水量。需要确定研究期内趸售的总水量,以及计量设备的类型和计量精度。

(7)收费计量用水量可以从供水企业营业收费系统中将不同用水类型的水量数据(如生活商业、工业)筛选出来,对特大用户要重视,单独进行分析。根据水表厂家使用手册或实际校验结果,确定水表精度。

(8)收费未计量用水量需要从供水企业的营业收费系统将数据进行处理、筛选。可以在未计量用水点安装插入式流量仪表,或者通过对小区进行未计量水量的测试,根据一段时间的监测数据,确定未计量生活用水量。

(9)未收费的合法用水量,包含了未收费已计量用水量和未收费未计量用水量。和确定收费计量用水量相似的方法,来确定未收费计量用水量。

(10)未收费未计量用水量,一般包括供水企业生产运行水量、绿化、消防、街道冲刷等水量。应该确定其组成元素,并逐个估计,例如,干管冲刷水量,需要了解一个月冲刷多少次,管道多长等;消防用水需要了解有没有大的火灾,平均每次火灾耗时多长,用了多少水量等。

(11)表观漏损,包含对非法用水量和因用户计量误差和数据处理错误造成的损失水量的估计。采用通用的方法来估计表观漏损是很困难的,因为环境因素变化多端,所以当地环境情况对估计这些元素将会是最重要的,但对发现的问题必须进行量化,并计算出这些元素每年的最佳估计值。(www.xing528.com)

(12)非法用水量可以通过以下几个方面进行考虑:非法连接、非法利用消防栓和消火系统、毁坏用户水表(或加装旁通管)、对水表读数的行贿事件和打开通往外部管网的边界联络阀(未知的向外输出水量)等。估计非法用水量往往是个难题,确定这些元素的计算方法至少应该透明,使以后这部分水量可以容易校核(或修改)。

(13)估计数据处理错误造成的损失水量,可以通过对典型水表样本的测试来确定用户水表信息不准确(称为漏登记或重复登记)的程度和范围。可以在供水企业自己的试验台进行水表精度测试,也可以通过专业的测试商,基于测试结果,确定不同用户群的平均水表精度(作为计量水量的一个百分比)。通过对收费数据(一般是最近24个月)进行分析,有可能发现数据处理中的错误。

(14)计算真实漏损。收费计量用水量和计费不计量用水量,两者相加为收益水量;从系统供给水量减去收益水量,得出无收益水量;确定的未收费已计量用水量和未收费未计量计量用水量,两者相加为未收费的合法用水量;将收益水量和未收费的合法用水量相加,得出合法用水量;从系统供给水量中减去合法用水量,得出漏损水量;从漏损水量中减去表观漏损,得到真实漏损的计算值。这样,就完成了水量平衡表“自上而下”的制定过程。

(15)水量平衡表的校验。“自上而下”制定水量平衡表的方法快捷,可以作为供水企业进行水量平衡的开始,但是它的精确可靠程度却需要进一步核实,这就需要“自下而上”的方法来校验。主要是通过现场分区测量、探漏检漏、客户走访、系统建模型等手段对“自上而下”中估计的数据进行核实,这一过程可以获得较为准确的信息,持续时间较长,所需费用也较高。

(16)目前常用的校验方法有真实漏损组分分析法,即将真实漏损按照发生的位置分为输配水干管漏失水量、供水企业水库的漏损和溢流和用户支管至计量表具之间漏失水量,或根据漏损类型分为明漏、暗漏和背景漏失。对各组分进行估算和量化所需要数据包括:按照材质和管径以及寿命等确定的管长、系统水压、报告和发现的爆管和泄漏次数以及维修小时数等有关数据。

(17)基于供水系统水量平衡计算结果,利用国际水协(IWA)制定的供水服务绩效指标体系,可以建立符合供水企业发展现状的绩效指标考核体系,从而评估供水服务的有效性和效率,也为供水企业提供了一个以绩效指标为基础的管理工具。

(18)无收益水量绩效指标是对供水企业内部状况及无收益水量减少措施的有效性进行衡量的指标。无收益水量常用的指标有:无收益水量比例;无收益水量的货币价值;单位用户连接管或单位公里管道的真实(物理)漏损;真实(物理)漏损的供水管网漏失指数;单位用户连接管的表观(商业)漏损及其占合法用水量的比例。

(19)无收益水量比例的定义是无收益水水量占系统供给水量的比例,是最常见的报告指标,但是,由于系统供给水量会根据用户的需求随月份发生变化,不建议将其作为运行指标来评估配水系统的管理效率。因此,即使实际上未得到任何改善,提高系统供给水量仍可能导致无收益量水比例下降。

(20)供水管网漏失指数(ILI)为年真实漏损水量漏损与不可避免年漏失水量之比,能够更好地衡量配水管网的建设和运行状况。供水管网漏失指数计算要求具备以下数据:主干管道长度(km);用户连接管数量;物业边界与用户水表之间服务连接管道的总长度(km);平均压力(m);以及当前年真实漏损水量。当前年真实漏损水量通过水量平衡表或夜间流量分析来进行估算。

(21) ILI是无量纲的。基于ILI绩效指标,世界银行组织制定了漏损控制优先顺序的技术绩效分类(A至D类)。如ILI大于8小于等于16,那么分类为C类,即漏损控制等级为中等优先度,说明只有在水资源丰富且价格低廉的前提下方可容忍目前的漏损程度;即便如此,也需分析无收益水量的大小和成因,并且提出无收益水量减少的措施。

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