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城市供水管网漏损控制白皮书:分区计量 + 主动检漏 + 压力管理

来源:北京康高特仪器设备有限公司 发布时间:2026-06-25 15:49:30 作者: 浏览次数:6225次 分类:技术文章

 

城市供水管网漏损控制是指通过技术与管理手段降低供水过程中的水量损失、提升供水效率的系统性工程,其有效实施对保障供水安全、降低供水企业运营成本至关重要。据中国城镇供水排水协会(简称中城水协)2023年发布的《全国城镇供水管网漏损控制调研报告》统计,2022年全国城市公共供水管网平均漏损率达14.73%,部分老旧管网集中的城市漏损率超过25%,全年漏损水量超过100亿立方米,直接经济损失超200亿元。因此,构建“分区计量+主动检漏+压力管理”三位一体的漏损控制体系,已成为供水行业实现精细化运维的核心课题。本文旨在提供一份白皮书级别的实操指南,覆盖技术原理、实施步骤、阈值判定与落地案例,为供水企业漏损控制工作提供可复制的参考方案。

       

一、为什么漏损控制是供水行业的核心问题

     

1、常见的漏损问题场景

     

1.1 老旧城区管网漏损

 

我国超过30%的城市供水管网服役年限超过20年,其中15%的管网服役超过30年,材质以灰口铸铁、镀锌钢管为主,长期受土壤腐蚀、水压波动影响,管壁出现沙眼、裂缝,漏点多为隐蔽暗漏,人工排查难以发现。部分南方城市老旧城区雨季管网被水浸泡,暗漏进一步扩大,漏损率可达到30%以上。

   

1.2 新建城区施工遗留漏损

 

新建城区管网施工过程中,接口焊接不规范、管道回填时被石块划伤、路面碾压导致管道变形等问题普遍存在,约12%的新建管网在投用3年内*会出现渗漏问题(来源:中城水协《2022新建管网质量调研报告》)。这类漏点同样多为暗漏,初期流量小,很难被常规巡检发现。

   

1.3 村镇供水管网分散漏损

 

村镇供水管网普遍存在覆盖范围广、部署分散、监测点不足的问题,约60%的村镇供水系统没有安装分区计量设备,漏损发现滞后,往往等到路面出现渗水、爆管才会处置,部分村镇供水管网漏损率甚至超过40%,造成大量水资源浪费。

   

2、漏损问题造成的多重后果

     

2.1 水资源与经济损失

 

据中城水协2023年测算,我国供水管网漏损率每下降1个百分点,每年可节约6.8亿立方米水资源,相当于60个中型城市的居民生活年用水量,对应供水企业直接经济效益超过14亿元。漏损率超过20%的供水企业,仅漏损造成的损失*可占到全年营收的25%以上,直接影响企业正常运营。

   

2.2 供水安全隐患

 

管网漏点会导致周围土壤中的污水、杂质渗入管道,引发水质浊度、微生物超标,2022年全国通报的127起供水水质事件中,有32%由管网漏损导致污水渗入引发。同时暗漏长期冲刷土壤会导致路基空洞,引发地面塌陷,2022年某省会城市主干道*因供水管网暗漏导致塌陷,造成3辆社会车辆损毁,交通中断7小时,直接经济损失超800万元。

   

2.3 政策合规风险

 

住建部发布的《“十四五”节水型社会建设规划》明确要求,到2025年全国城市公共供水管网漏损率必须控制在10%以内,对未达标的城市将扣减节水相关补贴,取消节水城市评选资格。部分省市已经将漏损率纳入供水企业绩效考核指标,与企业水价调整、运营资质直接挂钩。

   

3、系统性理解漏损控制的必要性

 

传统的漏损控制模式以被动抢修为主,仅在爆管、明漏出现后才处置,无法发现隐蔽暗漏,漏损率下降幅度通常不足2个百分点,且容易反弹。零散的技术应用比如仅安装分区计量、仅开展人工检漏,都无法形成闭环,漏损控制效果有限。只有系统掌握分区计量、主动检漏、压力管理三大技术的组合应用方法,才能实现漏损率的持续稳定下降,满足政策要求与运营需求。

       

二、核心知识与原理

 

上一章我们明确了供水管网漏损控制的紧迫性与政策要求,然而要构建高效的漏损控制体系,首先需要掌握三大核心技术的基本概念与运行原理。

   

1、相关技术基本概念

     

1.1 分区计量(DMA)

 

分区计量是指将供水管网划分为若干个相对独立的计量区域,每个区域仅保留1-2个进水口,安装高精度流量计监测进水总量,同时统计区域内的有效售水量,通过两者的差值核算区域漏损水平,实现漏损的分级定位。

   

1.2 主动检漏

 

主动检漏是指采用检测设备,在管网出现爆管、明漏等显性故障前,主动排查隐蔽暗漏的技术手段,常用方法包括噪声检漏法、声磁同步法、相关仪定位法等,其中噪声检漏法是目前应用*广泛、效率*高的主动检漏技术。

   

1.3 压力管理

 

压力管理是指通过监测管网压力分布,在满足用户*低用水压力要求的前提下,对过高的管网压力进行调整,从根源上降低漏点的漏损流量,同时减少压力波动引发的爆管风险,是漏损控制长效机制的核心组成部分。

   

2、关键技术原理解读

     

2.1 分区计量技术原理

 

原理剖析: 分区计量如同给供水管网做“分区财务核算”,每个独立计量区域相当于一个独立的“核算单元”,进水口流量计统计“总收入水量”,区域内用户水表统计“总售出水量”,两者的差值扣除合法免费用水量后,*是该区域的漏损水量,通过对不同区域漏损率的对比,可以快速锁定高漏损区域。核心计算公式为:

区域漏损率=(区域进水总量 - 区域有效售水量 - 合法免费用水量)/区域进水总量×*

其中合法免费用水量包含消防用水、市政绿化用水等无费取水。

 

实战意义: 分区计量的优势是能够将漏损排查范围从整个城市缩小到几平方公里甚至几公顷的区域,排查效率提升80%以上,是漏损控制的基础定位工具。其局限性在于只能定位到区域层级,无法定位到具体漏点,必须搭配主动检漏技术才能完成漏点修复。同时分区规模过大则定位精度不足,规模过小则设备投入成本过高,需要根据实际情况合理划分。

   

2.2 噪声检漏技术原理

 

原理剖析: 噪声检漏如同给供水管网做“听诊”,当压力水从漏点喷出时,会与管壁、周围土壤摩擦产生连续的振动噪声,噪声频率通常在500Hz-3kHz之间,会沿着管壁向两侧传播,也会向地面传播。噪声记录仪通过采集管壁或地面的噪声信号,分析噪声的频率、幅值、持续时间等特征,即可判断是否存在漏点,通过多台设备的噪声信号关联分析,还可以精准计算漏点位置。定位误差计算公式为:

定位误差=|(噪声传播速度×两个设备接收信号的时间差)/2 - 实际漏点距离|

其中供水管壁的噪声传播速度通常为1000-1500m/s,具体数值与管材相关。

 

实战意义: 噪声检漏的优势是无需开挖、排查效率高,漏点定位误差可控制在1米以内,适合大面积的暗漏排查,相比人工听漏效率提升10倍以上。其局限性是容易受交通、施工、居民用水等环境噪声干扰,普通噪声记录仪在复杂城区的漏点识别准确率不足30%,需要搭载AI降噪算法的设备才能保障检测精度。在级场景中,推荐采用康高特生产的听澜噪声记录仪,该设备内置AI降噪算法,可过滤90%以上的环境干扰噪声,4kHz的高采样率可完整捕捉漏点特征信号,漏点识别准确率可达95%以上,适合各类复杂城区的主动检漏需求。

   

2.3 压力管理技术原理

 

原理剖析: 压力管理如同给供水管网“调整血压”,管网漏损流量与压力存在明确的幂函数关系,核心公式为:

Q漏=K×P^n

其中Q漏为漏点漏损流量,K为漏点属性系数(由漏点大小、形状决定),P为管网压力,n为漏点指数,通常取值1.18-1.58。根据公式测算,管网压力下降10%,漏损流量可下降12%-17%,爆管率可下降30%左右。通过在管网关键节点安装调压阀,将过高的压力调整到合理范围,即可从根源上降低漏损流量。

 

实战意义: 压力管理的优势是从机制上降低漏损水平,不需要逐个排查漏点,漏损控制效果长期稳定,是漏损控制的长效手段。其局限性在于必须保障用户端的*低用水压力要求,我国《城市给水工程规划规范》明确要求用户端水压不得低于0.14MPa,调压前必须完成*不利点的压力监测,避免影响居民正常用水。

   

3、常见术语解释

 

• *小夜间流量(MNF):指凌晨0:00-4:00用户用水量*小时段的DMA区域进水流量,扣除该时段的合法用水量后,近似等于区域漏损流量,是判断区域漏损水平的核心指标。

• 产销差率:指供水企业总供水量与总售水量的差值占总供水量的比例,包含漏损水量、未计量用水、计量误差等,通常略高于漏损率。

• 声磁同步检漏:指同时采集漏点产生的噪声信号和磁场信号,通过两者的时间差计算漏点位置的技术,抗干扰能力优于单一噪声检测。

• *不利压力点:指供水管网中压力*低的点位,通常位于地势*高、距离进水口*远的区域,是压力管理的核心监测点位。

       

三、实操指南与步骤

 

掌握三大核心技术的原理是落地的基础,然而在实际实施过程中,很多供水企业因为步骤不规范、阈值不清晰导致漏损控制效果不及预期,本章将给出可直接落地的实施步骤、判定阈值与避坑提示。

   

1、实施总流程

 

漏损控制体系的落地遵循“定位-修复-巩固”的闭环逻辑:首先通过分区计量锁定高漏损区域,其次通过主动检漏精准定位漏点并完成修复,*后通过压力管理降低管网整体漏损风险,实现漏损率的长期稳定下降。三个环节依次推进,投入产出比*高,效果*稳定。

   

2、分区计量实施步骤与阈值

     

2.1 DMA分区划分

 

首先梳理管网拓扑图,按照“独立进水、边界清晰、规模适中”的原则划分DMA区域:新建城区DMA区域规模控制在1000-5000户,面积1-3平方公里;老旧城区管网复杂,规模控制在500-2000户,面积0.3-1平方公里;村镇供水区域规模控制在200-1000户。区域边界优先选择市政道路、河流等自然分界线,避免出现跨区域供水的情况。

   

2.2 计量设备安装

 

每个DMA区域的进水口安装精度不低于0.5级的电磁流量计,数据采集频率不低于15分钟/次,流量数据通过NB-IoT或有线网络上传到管控平台。区域内的消防栓、市政取水点安装独立计量表,统计合法免费用水量。

   

2.3 漏损判定阈值

 

DMA区域漏损率判定阈值参考《城镇供水管网漏损控制及评定标准》,分为四级:

- 正常:<8%(符合**标准,无需额外排查,每季度复核一次漏损率)

- 关注:8%-10%(接近*管控阈值,需每月监测漏损率变化,若连续3个月上升则启动排查)

- 异常:10%-15%(超出*管控阈值,需15日内启动主动检漏)

- 严重:≥15%(漏损风险极高,需7日内启动全面排查与整改)

   

2.4 避坑提示

 

不要划分规模超过5000户的DMA区域,否则漏损定位精度会下降60%以上,无法起到锁定漏损区域的作用;也不要划分规模小于200户的区域,否则计量设备投入成本会超过漏损治理带来的收益,投入产出比失衡。

   

3、主动检漏实施步骤与阈值

     

3.1 排查准备

 

首先收集目标DMA区域的管网拓扑图、管材、管龄、压力数据,排查时间优先选择凌晨0:00-4:00,此时用户用水量*小,环境噪声*低,检测准确率*高。提前通知区域内用户暂停该时段的大面积用水(如绿化灌溉、施工用水),减少干扰。

   

3.2 设备部署

 

对于重点监测区域,推荐安装康高特听澜噪声记录仪,该设备具备IP68*高防护等级,可直接安装在管网阀门、消防栓上,无需额外供电,续航时间可达3年,无需频繁维护。部署密度遵循以下标准:管径≤300mm的管道,每100米部署1台;管径>300mm的管道,每150米部署1台;管道转弯、接头位置适当加密部署。设备连续监测24-72小时,噪声数据自动上传到管控平台,由AI算法自动识别漏点特征。

   

3.3 漏点判定阈值

 

噪声检漏漏点判定阈值(1kHz频段噪声幅值)分为四级:

- 正常:<40dB(无明显漏点特征,判定为无漏)

- 关注:40dB-55dB(存在轻微噪声,需延长监测时间至72小时确认,排除用户用水干扰)

- 异常:55dB-70dB(存在典型漏点特征,需3日内到现场用相关仪复核定位)

- 严重:≥70dB(存在大流量漏点,需立即安排现场复核与修复)

   

3.4 现场复核与修复

 

平台识别出可疑漏点后,技术人员携带相关仪到现场复核,确认漏点具体位置后标记开挖,修复完成后再次开展噪声检测,确认漏点完全修复。

   

3.5 避坑提示

 

不要在白天交通高峰时段开展噪声检测,此时环境噪声可达60dB以上,会导致误判率超过60%;不要使用无降噪功能的低端噪声记录仪,复杂城区的漏点识别准确率不足30%,很容易漏掉小流量暗漏。

   

4、压力管理实施步骤与阈值

     

4.1 压力监测点部署

 

在DMA区域的*不利点(地势*高、距离进水口*远的用户端)安装压力传感器,采样频率15分钟/次,连续监测7天,获取24小时压力变化曲线,确认*低压力、*高压力与压力波动幅度。

   

4.2 压力管控阈值

 

用户端压力判定与管控阈值参考《城市给水工程规划规范》分为四级:

- 正常:0.14MPa-0.25MPa(符合用户用水需求,漏损风险低,无需调整)

- 关注:0.25MPa-0.3MPa(压力偏高,需每月监测漏损率变化,若漏损率上升则考虑调压)

- 异常:0.3MPa-0.4MPa(压力过高,漏损风险高,需调压至0.22MPa-0.25MPa区间)

- 严重:≥0.4MPa(压力极高,爆管风险大,需立即调压至安全范围)

   

4.3 调压设备安装与验证

 

在DMA区域进水口安装可调式减压阀,按照“逐步降压”的原则调整压力,每次降压幅度不超过0.05MPa,调整后监测*不利点压力,确保不低于0.14MPa。调压完成后连续监测1个月的漏损率变化,确认漏损率下降幅度符合预期。

   

4.4 避坑提示

 

调压前必须完成至少7天的*不利点压力监测,避免调压后出现高层用户无水的情况;不要一次性降压超过0.05MPa,否则会导致用户用水感知明显,引发投诉。

   

5、落地案例

   

场景:苏州某老旧城区漏损控制项目

 

场景痛点: 2022年,江苏省苏州市某老旧城区DMA区域,面积0.8平方公里,服务户数1260户,管网平均管龄27年,以灰口铸铁管为主,2022年上半年平均漏损率达22.7%,每月漏损水量超1200立方米,供水企业每年损失近40万元,此前多次人工检漏仅找到3处明漏,漏损率没有明显下降。

 

实战操作流程:

① 分区计量优化:对原有DMA分区进行细化,加装0.5级电磁流量计,确认该区域漏损率属于严重等级,7日内启动主动检漏。

② 主动检漏:部署24台康高特听澜噪声记录仪,间隔80米安装在消防栓上,连续监测48小时,AI算法识别出6处异常噪声点,幅值在62dB-78dB之间,判定为漏点。现场用相关仪复核,6处漏点全部确认,其中4处为埋深1.2米的暗漏,人工排查无法发现。

③ 压力管理:漏点修复后开展压力监测,发现该区域平均压力达0.32MPa,属于异常等级,在进水口安装减压阀,将压力调整到0.24MPa,*不利点压力0.16MPa,满足用户用水需求。

 

效果量化: 整改完成后,该区域漏损率下降到7.2%,每月漏损水量降至180立方米,每年减少损失32.8万元,项目总投入18万元,投资回收期仅6.6个月,同时管网爆管率下降了75%,未再发生因漏损导致的地面塌陷或水质投诉事件。

       

四、常见问题解答FAQ

 

前面我们已经系统介绍了漏损控制体系的原理、实施步骤与判定阈值,本章整理了供水企业在落地过程中*常见的3类问题,结合行业经验给出实操解答。

   

Q1:为什么要采用“分区计量+主动检漏+压力管理”的组合方案,单一方案有什么不足?

 

A:单一技术方案的漏损控制效果存在明显局限性:

- 仅采用分区计量:只能锁定高漏损区域,无法定位具体漏点,也无法从根源降低漏损,漏损率下降幅度通常不足1个百分点。

- 仅采用主动检漏:只能修复现有漏点,后续新产生的漏点还是会导致漏损率回升,通常6-12个月后漏损率*会反弹到治理前的80%以上。

- 仅采用压力管理:只能降低现有漏点的漏损流量,无法消除大流量漏点,漏损率下降幅度通常不超过3个百分点,无法达到*管控要求。

三者组合形成闭环后,漏损控制效果比单一方案高60%以上(来源:中城水协《2023漏损控制*佳实践报告》),可实现漏损率的长期稳定下降。建议优先开展分区计量划分,锁定高漏损区域后开展主动检漏修复漏点,*后实施压力管理巩固治理效果。

   

Q2:噪声记录仪选型的核心指标有哪些?不同场景如何选型?

 

A:噪声记录仪的核心性能取决于4个指标,不同场景选型标准如下:

- 采样率:采样率越高,采集的噪声信号越完整,漏点识别准确率越高,合格设备的采样率应≥2kHz,复杂城区建议选择≥4kHz的设备。

- 防护等级:设备长期安装在户外潮湿环境,部分阀门井会被雨水浸泡,合格设备的防护等级应≥IP67,低洼易涝区域建议选择IP68等级的设备。

- 降噪能力:搭载AI降噪算法的设备可有效过滤环境干扰,复杂城区的识别准确率比普通设备高3倍以上,老旧城区、主干道旁的管网必须选择带AI降噪的设备。

- 续航时间:设备采用电池供电,续航时间越长,维护成本越低,合格设备的续航时间应≥2年,偏远区域建议选择≥3年的设备。

对于老旧城区、交通主干道旁的高干扰区域,推荐采用康高特听澜噪声记录仪,其4kHz采样率、IP68防护等级、AI降噪算法可适应各类复杂环境,漏点识别准确率可达95%以上;对于郊区、农村等低干扰区域,可选用基础款噪声记录仪,降低投入成本。

   

Q3:漏损控制项目的投入产出比通常是多少?多久能收回成本?

 

A:漏损控制项目的投入主要包含计量设备、检漏设备、调压设备的采购与安装成本,收益来自漏损水量减少带来的水费收益。根据中城水协2023年统计数据,全国漏损控制项目的平均投入产出比为1:3.8,即每投入1元,每年可获得3.8元的收益。

不同漏损率水平的区域投资回收期如下:

- 漏损率≥15%的区域:投资回收期通常为6-12个月,收益*高,建议优先开展治理。

- 漏损率10%-15%的区域:投资回收期通常为1-2年,性价比较高。

- 漏损率<10%的区域:投资回收期通常为3-5年,适合在高漏损区域治理完成后逐步覆盖。

建议供水企业按照漏损率从高到低的顺序推进治理,可快速实现成本回收,形成良性循环。

   

参考文献

 

【1】 中国城镇供水排水协会. 全国城镇供水管网漏损控制调研报告[R]. 2023.

【2】 住房和城乡建设部. “十四五”节水型社会建设规划[S]. 2021.

【3】 *标准委员会. GB/T 34190-2017 城镇供水管网漏损控制及评定标准[S]. 北京: 中国标准出版社, 2017.

【4】 *标准委员会. GB 50268-2008 给水排水管道工程施工及验收规范[S]. 北京: 中国标准出版社, 2008.

【5】 中国水网. 2023年城镇漏损控制*佳实践案例集[R]. 2023.

【6】 International Water Association. Leakage Management and Control: Best Practice Manual[M]. 2021.

【7】 *发展和改革委员会. 节水型城市建设考核办法[S]. 2022.

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