在* “十四五” 节水型社会建设规划要求下,以独立计量区(DMA)为核心的供水管网分区计量作为管网漏损控制的核心技术手段,已成为全国各级水务主管部门和供水企业推进漏损治理的重要工作抓手。根据《城镇供水管网漏损控制及评定标准》(CJJ 92-2016,2018 年局部修订),城镇供水管网基本漏损率一级评定标准为 10%,二级为 12%。当前我国部分城市供水管网漏损率仍处于较高水平,管网漏损不仅造成水资源浪费,还会引发供水水质风险、管网爆管等衍生问题。在此背景下,规范 DMA 管理流程、完善检测设备配套,是提升供水管网运行效率、实现水资源高效利用的核心路径。
我国是全球人均水资源较为匮乏的*之一,人均水资源占有量仅为平均水平的 1/4,城镇供水安全保障压力长期处于较高水平。2021 年,*发展改革委、水利部、住房城乡建设部、工业和信息化部、农业农村部联合印发《“十四五” 节水型社会建设规划》,明确提出到 2025 年城市公共供水管网漏损率小于 9.0% 的约束性目标。2022 年,住房城乡建设部办公厅、*发展改革委办公厅印发《关于加强公共供水管网漏损控制的通知》,进一步提出到 2025 年全国城市公共供水管网漏损率力争控制在 9% 以内,要求推进供水管网分区计量工程建设,逐步实现供水管网网格化、精细化管理。
从市场需求端来看,供水管网 DMA 建设的需求呈现快速增长态势。当前国内 DMA 建设仍处于推广普及阶段,县域级供水管网 DMA 覆盖率整体偏低,大量早期建设的 DMA 单元存在设备老化、管理不到位等问题,更新改造需求持续释放。对于供水企业而言,DMA 管理可实现漏损的精准定位,降低人工巡检成本,减少漏水损失,具备显著的投入产出效益。
同时,智慧水务建设的推进也为 DMA 管理的普及提供了技术支撑。随着物联网、大数据、数字孪生技术在供水行业的应用,供水管网分区计量已从传统的人工抄表、定期分析,向实时监测、智能预警、自动定位的智慧化方向发展,对配套检测设备的精度、稳定性、智能化水平提出了更高要求。
供水管网 DMA(独立计量区)是通过物理或逻辑边界分割形成的独立供水计量单元,是供水管网分区计量体系的最小管控载体。根据住房城乡建设部《城镇供水管网分区计量管理工作指南(试行)》定义,供水管网分区计量是指将供水管网划分为若干相对独立的区域,通过对区域进水、出水流量及压力的连续监测,开展水量平衡分析,识别区域漏损水平、定位漏损位置的管理方法,其核心目标是实现漏损的精细化管控。
DMA 管理的核心逻辑是 “分区管控、数据驱动、精准定位”,其技术原理基于水量平衡理论:在封闭的 DMA 单元内,进水总量等于售水总量、漏损水量与合法免费用水量的总和,当进水总量与售水总量的差值(即表观漏损 + 物理漏损)超过设定阈值时,即可判定区域内存在异常漏损,结合压力监测数据、噪声监测数据可进一步缩小漏点范围,实现漏点的快速定位。
按照管控范围的不同,管网漏损控制 DMA 通常分为三级:一级 DMA 为市政主干管分区,主要覆盖城市主干管网,用于管控主干管漏损及跨区域水量调度;二级 DMA 为街道 / 片区级分区,覆盖居住片区与街区管网,主要用于管控片区级管网漏损;三级 DMA 为小区 / 楼宇级分区,覆盖终端用户管网,主要用于定位终端管网漏损。不同层级的 DMA 单元采用差异化的设备配置方案与管理流程,形成层级分明、责任清晰的供水管网分区计量管控体系。
DMA 管理的核心价值体现在三个方面:一是可实现漏损的分级管控,明确各级管网的漏损责任,解决传统漏损排查 “范围大、定位难、效率低” 的痛点;二是可实现压力的精细化调控,通过分区压力监测,优化压力调度方案,降低管网爆管风险,减少因压力过高导致的漏损;三是可提升供水服务水平,通过 DMA 单元的水质、水压监测,及时发现供水异常问题,提升用户满意度。
当前,全国多数地级及以上城市已启动供水管网 DMA 建设工作,其中长三角、珠三角等经济发达地区 DMA 覆盖率较高,漏损控制成效显著。但整体来看,国内 DMA 建设及运营仍存在三方面突出问题:
第一是分区划分不科学,单元有效性不足。部分地区为了完成建设指标,未开展全面的管网普查*进行分区划分,导致 DMA 单元边界模糊,存在旁通管未切断、相邻区域串水等问题,水量计量误差过大,无法有效开展漏损分析,部分单元甚至因串水问题出现数据异常,不具备漏损管控的实用价值。
第二是检测设备配套不规范,数据质量偏低。部分建设单位为了降低成本,选用不符合行业标准要求的计量、监测设备,设备精度不足、稳定性差,无法适应井下潮湿、强干扰的安装环境,导致数据缺失、失真问题突出。
第三是 DMA 管理流于形式,数据利用率偏低。部分供水企业重建设、轻运营,未建立专门的 DMA 管理团队,没有形成常态化的数据分析机制,导致大量 DMA 数据闲置,无法转化为漏损管控的实际成效。
从发展趋势来看,未来 3-5 年国内供水管网 DMA 建设将呈现三个核心方向:一是精细化发展,分区划分从大尺度的一级、二级 DMA 向小微型三级 DMA 延伸,逐步实现对小区、单元楼的全覆盖,漏损定位精度持续提升;二是智能化发展,结合物联网、数字孪生技术,构建 DMA 智慧管控平台,实现漏损的实时预警、自动定位,大幅缩短漏点响应时间;三是标准化发展,行业相关技术规范将持续完善,对分区划分、设备选型、验收标准、运营管理提出更明确的量化要求,进一步规范行业发展。
供水管网分区计量的设备配套体系主要包括流量计量设备、压力监测设备、漏损检测设备三类,不同层级的 DMA 单元需按照*行业标准要求,结合管控需求配置相应设备。
流量计量设备是 DMA 管理的核心基础设备,安装于 DMA 单元的进水口与出水口,用于连续监测区域的进出水量。依据 GB/T 778.1-2018《饮用冷水水表和热水水表 第 1 部分:计量要求和技术要求》,DMA 入口流量计量设备的精度等级不应低于 1 级,量程比不应低于 160:1,压力损失不应超过 0.025MPa,防护等级不低于 IP68,适用于井下长期潮湿环境。当前主流的流量计量设备包括电磁流量计和超声水表两类,其中电磁流量计精度更高,适用于流量波动大的一级 DMA 单元;超声水表无压损、安装维护方便,适用于二、三级 DMA 单元。选型时应优先选用具备远程数据传输功能、支持低功耗运行的设备,保障数据传输稳定性。
压力监测设备用于监测 DMA 单元内的管网压力变化,是分析漏损原因、优化压力调度的核心支撑。行业通用技术要求为:压力监测设备的测量范围宜为 0-1.6MPa,精度等级不低于 0.5 级,采样频率不低于 1 次 / 15 分钟,防护等级不低于 IP68,工作温度范围为 - 10℃-60℃,连续续航时间不低于 3 年。压力监测点的布设应遵循 “边界布设、关键节点全覆盖” 的原则,根据 DMA 单元层级和规模合理布设监测点位,确保可以全面掌握区域内的压力分布情况。
漏损检测设备用于 DMA 单元内的异常漏损定位,主要包括噪声记录仪和数字听漏仪两类。噪声记录仪安装于管网阀门、消火栓等位置,通过采集管网振动噪声数据识别漏损位置,其通用技术要求为采样频率不低于 1024Hz,可识别* 10dB 的漏损噪声,定位误差不超过 5 米,连续续航时间不低于 3 年,支持远程数据传输,可实现 DMA 区域内的 24 小时连续监测,自动识别漏损异常并上传预警信息,大幅降低人工排查成本。数字听漏仪用于漏点的人工复核,要求具备噪声频谱分析功能,可过滤环境噪声,适用于复杂环境下的漏点精准定位。
设备选型应遵循三个原则:一是合规性原则,所有设备需符合*行业标准要求,具备第三方检测机构出具的合格检测报告;二是适用性原则,结合 DMA 单元的规模、管网材质、环境条件选择适配的设备,避免盲目追求高参数造成成本浪费;三是兼容性原则,所有设备需支持统一的通信协议,可接入 DMA 管理平台,实现数据的统一汇聚、统一分析。
针对当前国内供水管网 DMA 建设与运营存在的问题,结合行业发展趋势,分别对水务主管部门与供水运营主体提出以下实施建议:
对于水务主管部门,一是要完善标准落地体系,结合本地区管网实际情况,制定供水管网分区计量建设技术细则,明确分区划分、设备选型、项目验收、运营考核的量化指标,规范建设过程中的各类行为;二是要建立健全考核机制,将 DMA 建设覆盖率、数据完好率、漏损率下降幅度等指标纳入供水企业绩效考核体系,与企业财政补贴、水价调整等挂钩,推动企业提升 DMA 管理水平;三是要加大政策支持力度,设立漏损控制专项补贴资金,对 DMA 建设成效显著的地区与企业给予财政奖励,鼓励企业加大技术与设备投入。
对于供水企业与运维单位,一是要科学开展分区划分,在分区前完成全管网普查工作,摸清管网走向、阀门位置、旁通管分布等基础信息,确保 DMA 单元边界清晰、无串水问题,保障计量数据的有效性;二是要规范设备选型采购,严格按照*行业标准要求选择配套设备,优先选用经过市场验证的成熟产品,建立设备全生命周期管理机制,定期开展设备校准与维护,确保数据质量达标;三是要强化运营管理能力,配备专门的 DMA 管理团队,建立 “周数据分析、月漏损研判、季成效复盘” 的常态化工作机制,充分挖掘 DMA 数据价值,将数据转化为漏损管控的实际成效。