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新聞資訊
 
供水漏損控制系列之六:計量分區(qū)(DMA)的管理

自從上世紀八十年代英國出現(xiàn)計量分區(qū)(District Metering Area, DMA)以來,世界各國紛紛采用這種有效的方法來對管網(wǎng)漏失進行管理。這種方法最大的優(yōu)勢在于把龐大復(fù)雜的管網(wǎng)分割成多個區(qū)塊(DMA)進行管理,能有效獲知各DMA漏損水平的高低,從而有的放矢的開展主動檢漏工作。隨著近些年實踐的積累,DMA成為供水企業(yè)漏損控制不可或缺的管理單元。


利用DMA進行管網(wǎng)管理的優(yōu)勢

在DMA出現(xiàn)之前,供水企業(yè)僅在水廠與部分區(qū)域邊界處計量流量,而對整個配水管網(wǎng)水力狀況掌握不充分,尤其對各區(qū)域的壓力、水量信息不了解。這就使找出優(yōu)先漏控區(qū)域的能力受限,漏損控制工作是被動反應(yīng)式的,也沒有對漏控結(jié)果的快速反饋,造成漏控人員在任何可能的地方進行探漏工作,效率低下,士氣低迷。

當(dāng)劃分了DMA并在DMA進口水表處記錄流量和壓力時,就意味著:

➀ 在DMA進口連續(xù)監(jiān)測流量和壓力,改進了漏損控制手段。即實現(xiàn)對配水管網(wǎng)的運行和壓力進行監(jiān)測,提高了服務(wù)水平和漏控響應(yīng)的時間。

➁ 增強了對配水管網(wǎng)水力狀況的了解?赏ㄟ^DMA水表的水量檢查系統(tǒng)的水頭損失,提高管網(wǎng)模型的模擬精度,從而增強對配水管網(wǎng)水力狀況的了解。

➂ 由于具有優(yōu)選漏控區(qū)域能力,使檢漏工作越發(fā)有效。通過分析DMA的流量鎖定高漏損的DMA,僅在高漏損區(qū)域進行漏損探測活動,所以漏損控制策略是積極的。

➃ 對漏控結(jié)果能做出良好的反饋。由于漏損修復(fù)的效果容易顯現(xiàn),故DMA管理的績效是顯而易見的。


劃分DMA的準則

DMA 的大小通常與連接的用戶數(shù)、所處的地理位置、水量、水力因素(尤其是最不利壓力點或均壓點)等因素有關(guān)。劃分小型DMA的益處是當(dāng)發(fā)生漏損或破管時,能快速做出鑒別,使找到漏損的時間縮短,使ALR(引起關(guān)注/定位/修復(fù))各階段時間縮短,因此使漏損持續(xù)時間縮短。典型的DMA 連接1000-3000個用戶。

DMA的大小也取決地理因素,例如城市的DMA小些,而農(nóng)村地區(qū)DMA可大些;在道路、河流和主干管處做為DMA劃分的邊界;此外水力條件也是重要的因素。劃分DMA要考慮不能影響正常的供水,并要選擇合適的最不利點或均壓點作為壓力控制點。



DMA的設(shè)計

DMA 設(shè)計時考慮的因素如下:

➀ 在理想情況下每一個DMA都是單路供水的,多路進水的情況下,應(yīng)確使DMA所有的進出流量均被計量。


➁ 長期關(guān)閉邊界上的所有閥門。

➂ 對DMA管網(wǎng)充分了解。準確的管道記錄是必須的。任何未知管道均對DMA 大小、連接用戶的數(shù)量和DMA 的水力條件產(chǎn)生不利影響。

➃ 收集DMA的收費數(shù)據(jù)。包括總的連接用戶數(shù)量、DMA平均的用水量、大用戶位置、敏感用戶位置,并對低用水量用戶進行調(diào)查。


DMA流量計和水表的選擇

DMA 設(shè)計時流量計的選擇是非常重要的一個環(huán)節(jié),其大小與類型的選擇取決于:

➜ 管道直徑與上游的壓力;

➜ 流量計的成本;

➜ 計量的范圍,是否計量反向流、精度與可靠性等流量計特性;

➜ 數(shù)據(jù)通訊的要求。

針對市場上常用的電磁式流量計、插入式流量計、超聲波流量計和渦街流量計等不同類型流量計的特性,在DMA計量時,通常選用電磁式流量計具有不可替代的優(yōu)越性,其原因在于:

➜ 安全可靠;

➜ 可直埋,不用砌筑井室;

➜ 適合DMA計量并可雙向過流;

➜ 在整個流量范圍內(nèi),特別是低流量下精度高;

➜ 維護成本低;

➜ 無擾流;

➜ 水頭損失可忽略。


建立DMA的步驟

建立DMA 的步驟用下面的流程圖表示:


◆ DMA規(guī)劃

DMA規(guī)劃分三步實施。首先了解DMA管網(wǎng)的基本情況,掌握干管和配水管的敷設(shè)情況和關(guān)鍵閥門的位置;其次暫定出DMA的邊界,以明確的天然邊界或其它界限劃分出邊界;最后收集DMA入口和小區(qū)內(nèi)部壓力水量數(shù)據(jù),進行分析。

◆ DMA測試

DMA測試按以下步驟進行。首先做好測試相關(guān)的準備工作?赡苄枰愿晒艿男碌倪B接,必要時對現(xiàn)有閥門定位、清理、維修,或在邊界需要的地方安裝閥門,升級、汰換管道,開挖和維修關(guān)鍵的閥門(例如進口、邊界或分步測試的閥門)。其次需在DMA內(nèi)部和外部選擇壓力記錄儀安裝位置并進行安裝。


然后開展零壓力測試工作。第一步,在DMA進口和小區(qū)內(nèi)部安裝壓力記錄儀。第二步,在進口閥門關(guān)閉前,檢查進口壓力情況。第三步,關(guān)閉邊界閥門 (除了DMA 進口閥門)。關(guān)閉進口閥門,進行零壓力測試。DMA內(nèi)部的壓力必須下降至零,DMA外部的壓力必須能維持。最后緩慢開啟進口閥門,再次檢查壓力。



DMA的管理、運行維護與最小夜間流量的解析

DMA的管理分為二個階段,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集階段和日常運行管理階段;A(chǔ)數(shù)據(jù)收集階段需要做的工作如下:

➜  建立記錄與記錄流程

➜  建立數(shù)據(jù)獲取技巧與技術(shù)

➜ 對漏損基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行評價,例如最小夜間流量、合法夜間用水量和大用戶夜間用水量

➜ 開展初始的探測、定位與修復(fù)工作

而日常運行管理又分為基于辦公室的運行管理與基于現(xiàn)場的運行管理。前者包括收集與處理DMA數(shù)據(jù);保持統(tǒng)計到當(dāng)前所有用戶;壓力實時監(jiān)測。后者包括對漏損的探測、定位與修復(fù);處理用戶對壓力的抱怨;優(yōu)先選擇探漏行動的區(qū)域;對邊界進行檢查確保DMA得到維持;調(diào)查系統(tǒng)異常的地方等。

每天監(jiān)測的內(nèi)容包括最小夜間流量(MNF);最小夜間流量發(fā)生的時間與當(dāng)時的壓力情況。定位與修復(fù);處理用戶對壓力的抱怨;優(yōu)先選擇探漏行動的區(qū)域;對邊界進行檢查確保DMA得以維持;調(diào)查系統(tǒng)異常的地方。

每周監(jiān)測與分析的內(nèi)容包括:

➜ 夜間最小流量MNF (不包括夜間流量各組分)

➜ 計算Litres / connection / day

➜  計算m3 /km/ day

➜  MNF時刻一周的平均壓力

其中MNF 在 l/connection/day 和m3/km/day 之間取舍取決于該區(qū)域的類型 (是城市或農(nóng)村地區(qū))。

每月統(tǒng)計分析的內(nèi)容有:

➜ DMA 的總供給水量

➜ DMA 的用水量數(shù)據(jù)

➜ DMA的無收益水量(NRW)

➜ 流量記錄 (記錄Qmax, Qmin,Qavg數(shù)據(jù))

➜ 壓力記錄 (記錄Pmax, Pmin,Pavg數(shù)據(jù))

DMA運行使得可優(yōu)先選取漏損探測與維修工作的區(qū)域,使管道修復(fù)工作更有效,制定用戶水表更換計劃更有針對性。結(jié)果是降低了供水企業(yè)的無收益水量NRW,使漏控工作更有效率,并且配水管網(wǎng)的管道運行更良好,從而增加了企業(yè)的收益。


本文節(jié)選自國際水協(xié)管網(wǎng)漏損控制專家組(IWA Water Loss Specialist Group)專家Malcom Farley先生等編著的《The Manager's Non-Revenue Water Handbook - A Guide to Understand Water Losses》一書。該書由候煜堃博士等人翻譯整理為《無收益水量管理手冊-供水管網(wǎng)漏損控制指南》,由同濟大學(xué)出版社出版。



時間:2018-5-7
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