水务 · 供水管网

管网漏损:不是找一个漏水点,是算清一个区的水去哪了

管网漏损不是靠传感器「发现」的,是靠夜间最小流量「推」出来的。这篇讲清三件事:DMA 分区边界为什么必须先划清、夜间流量曲线怎么读、漏损率降不下来的真正原因。

西北 · 地市城区管网分区计量 · 分期建设,先试点分区再全域推广

已交付西北分期建设,先试点分区再全域推广水务 · 供水管网
DMA 分区
监测方式
独立计量区域
夜间最小流量
核心指标
漏损判定依据
3 类
监测点类型
流量 / 压力 / 水质
15 分钟
数据频率
流量与压力同频采集
Challenges

这个项目难在哪

每个案例的难点都不一样。先把难点说清楚,方案才有意义。

01

管网埋在地下,看不见摸不着,漏水点在哪里没人知道

02

分区边界没划清,装了流量计也算不出一个区到底进了多少水、出了多少水

03

夜间最小流量受用户用水习惯影响,同一个区不同月份基线完全不同

04

漏损率是个年度指标,但漏点是实时在发生的,两套时间尺度对不上

项目背景:漏损率是个糊涂账

供水企业的漏损率,算法很简单:**供水量减去售水量,除以供水量**。但这两个数字都不干净。

  • 供水量是水厂出厂流量计读的,抄表时间是月初,读数时间是月末,中间差几天。
  • 售水量是用户水表加起来的,但水表有误差、有估抄、有坏表不转、有盗用。
  • 两者相减得到的「差」,包含了真实漏损、计量误差、未计量用水(绿化、消防、冲洗)三部分。

所以一个城市说「我们漏损率 18%」,这个数字的实际含义非常模糊。可能真的漏了 18%,也可能只漏了 10%,剩下 8% 是计量误差和免费水量。**不知道漏在哪,就不知道该修什么。**

这个项目的目标不是「把漏损率降到某个数」,而是**把那个糊涂的差值拆开,找出真正在漏水的那几段管**。

第一步:分区边界划不清,后面全是白干

DMA(独立计量区域)的思路是:把管网切成若干个小区域,每个区域只留一个(或少数几个)进水口,装流量计。这样就能精确知道这个区进了多少水。区内用户水表加起来就是售水量。两者相减,就是这个区的漏损。

道理很清楚,但**第一个坑就在「切成若干个小区域」这一步**。

坑一:管网是历史形成的,不按你的规划长

老城区的管网是几十年一段一段接出来的,同一个小区可能有两个方向的进水,相邻两个片区之间还有连通管。你要划一个独立分区,就得先找到所有可能的进水路径,然后逐个加装阀门或流量计。

实际做的时候,经常出现这种情况:图纸上标注的阀门,到现场打开井盖发现已经锈死关不严;或者图纸上根本没有这条管,是当年施工临时接的。**这类「图纸外管网」是分区计量最大的不确定因素。**

项目的做法是**先做一次现场校核**:不依赖图纸,而是用「关阀试压」的方式实测边界。关掉一个片区的进水阀,看哪些用户停水,就知道这个阀实际控制的范围。这一步花时间,但跳过它,后面所有数据都是错的。

坑二:分区大小怎么定

分得太细,流量计装得多,成本高,而且小流量下计量精度差;分得太粗,漏点定位范围大,还是找不到具体哪一段。

分区规模户数优点问题
过细500 户以下漏点定位精确流量计成本高,小流量计量误差大
适中1000–3000 户成本与精度平衡需要定期复核边界
过粗5000 户以上投资少只能知道大范围漏水,定位困难
DMA 分区规模的取舍

这个项目按 1000 到 3000 户划一级分区,再在大分区里划二级分区(500 到 1000 户)。二级分区不是全部装表,而是在一级分区发现异常后,用便携式流量计临时加密测量,把范围缩小。

✓这一条最省钱的思路

不用给每个二级分区都装永久流量计。一级分区固定监测,发现异常后带着便携流量计去现场逐段切,两三天就能把漏点范围缩到几百米。固定投入只花在必要的地方。

第二步:夜间最小流量,怎么读才不算错

分区划好、流量计装好之后,判断有没有漏水,看的是**夜间最小流量**。

原理很朴素:凌晨 2 点到 4 点,居民基本不用水,商业用户也停了。这时候管网里还在流动的水,绝大部分是漏的(少量是夜间生产的工业用户和长流水用户)。

但直接看「凌晨 3 点的流量值」会出错,因为:

  • **季节性差异大**。夏季夜间用水(空调、洗澡、浇花)明显高于冬季,同一根管道的夜间最小流量夏天可能是冬天的两倍。
  • **用户结构差异大**。纯居民区和有夜班工厂的区,夜间基线完全不同。
  • **单日波动大**。周末、节假日、气温突变都会影响。

所以不能用一个绝对值阈值判断,要用**同区自身的历史基线**:

判断方式做法适用场景
绝对值阈值夜间流量超过 X 立方米/小时即报警新建分区,尚无历史数据
同比基线与去年同期同月对比有 1 年以上数据的分区
环比趋势与近 30 天滑动平均对比发现突发漏水
最低小时流量取连续 7 天凌晨 2–4 点的最小值排除偶发用水干扰
夜间最小流量的四种判读方式

第四条是最实用的。**取 7 天的最小值**,能有效排除掉「某天晚上有人浇地」这类偶发用水。如果连续 7 天的最小值都比上月抬升了 20% 以上,基本可以确定这个区有新漏点。

曲线形状比数值更有信息

除了看最低点,还要看整条夜间曲线的形状:

  • **平稳高台**:凌晨 1 点到 5 点流量几乎不变且偏高 → 持续性漏损,多半是管道破口。
  • **阶梯下降**:流量在某个时间点突然降一档 → 可能是某个大用户停了,也可能是有阀门被关。
  • **脉冲尖峰**:偶尔出现短时高峰 → 大概率是偷水或临时取水,不是管道漏。
  • **缓慢抬升**:连续多天同一时段流量逐步上升 → 漏点在扩大,属于紧急程度较高的情况。

这四种形态对应的处置方式完全不同。**只报一个「夜间流量超标」的数字,现场人员去了也不知道该找什么。** 把曲线形态一起报出来,能省掉很多无效排查。

第三步:压力监测点,不是越多越好

流量告诉你「漏了多少」,压力告诉你「漏在哪一段」和「为什么漏」。

压力监测有两个作用:一是**爆管预警**,管道压力骤降往往意味着破口;二是**压力管理**,把管网压力控制在合理区间,能显著降低漏损速度(压力每降低 10%,漏损量大约减少 10% 到 15%)。

但压力监测点不是均匀撒点就行,要放在**关键节点**:

布点位置监测目的
水厂出厂源头压力基准
分区进水口与流量计配对,算该区压力水平
管网末梢最不利点压力,决定是否需要加压
地势最高点低压风险点
大口径管道转折处水锤与爆管风险点
老旧铸铁管段重点监控段
压力监测点的布点原则

「最不利点」这个概念很关键。管网末端和地势高点,压力最低。**如果只在水厂出口测压力,永远发现不了末梢用户水压不足的问题。** 这类投诉在供水企业里占很大比例,但源头数据看不出来。

另外一个实操细节:压力数据要和流量数据**同频采集**。如果流量 15 分钟一次、压力 1 小时一次,就没法做关联分析。管道爆管的瞬间,压力和流量会同时突变,这个时间上的对应关系是判断爆管的最强证据。

第四步:计量误差,最容易被忽略的那部分

「供水量减售水量」这个差值里,有相当一部分不是漏的,是**计量口径不一致**造成的。

常见的四类误差:

  1. 1**大口径流量计与小口径水表精度不同**。出厂流量计精度可能是 0.5 级,用户水表是 2 级,两者相减本身就带误差。
  2. 2**小流量不计量**。很多机械水表在低于某个流量时叶轮不转,这部分水(滴漏、小流量长流水)完全没被记录。这在老旧小区特别普遍。
  3. 3**抄表周期错位**。出厂水量按自然月统计,用户抄表按抄表路线分批,有的区每月 5 号抄、有的 15 号抄,两者不在同一时间窗口。
  4. 4**估抄与坏表**。水表坏了不转,抄表员按上月数据估一个,这个数字进了售水量,但实际用水没被计量。

这四类加起来,可能占到「差值」的 30% 到 40%。如果不做误差剥离,直接把这个差值当漏损,那所有分析都是错的。

项目的做法是做一次**分区计量平衡分析**:选定一个边界清晰、抄表时间统一的试点区,连续三个月做「出厂流量 vs 用户水表总量」的对比,把差值按四类误差逐项估算,剩下的才是真实漏损。

!这一步决定了项目有没有价值

不做误差剥离,项目交付的就是一个「漏损率 18%」的数字,跟改造前没有区别。做了误差剥离,才能说出「真实漏损 11%,其中 6% 集中在三个老小区」。后者才能指导施工。

闭环:从发现异常到修完验证

监测系统最大的失败模式是「报警很多、修得很少」。要形成闭环,必须把流程固定下来:

  1. 1**异常识别**。系统自动识别夜间流量抬升、压力骤降、分区产销差扩大,生成异常工单。
  2. 2**范围缩小**。带便携流量计到现场,按支管逐段关阀测试,把范围从「整个分区」缩到「某条支管」。
  3. 3**听漏定位**。用听漏仪、相关仪在缩小后的范围内定位具体漏点。这一步必须人到现场。
  4. 4**修复**。开挖、换管、恢复。
  5. 5**验证**。修复后连续观察 7 天夜间最小流量,确认回落到基线水平,工单才能关闭。

第五步是很多项目漏掉的。**修完了不验证,就不知道修得对不对。** 有时候修了一个漏点,但那个区还有第二个漏点,夜间流量只降了一半。不验证的话,这条工单被关掉,问题继续存在。

平台把验证做成了强制环节:工单关闭必须上传修复后的夜间流量曲线截图,系统自动比对修复前后的最低流量值。降幅不到 30% 的,工单退回,要求重新排查。

几条可以带走的判断

  • **漏损不是「发现」的,是「推」出来的。** 管网在地下,没有任何传感器能直接告诉你哪里在漏。靠的是分区计量加夜间最小流量的逻辑推理。
  • **分区边界必须先现场实测,不能信图纸。** 图纸外管网和老旧阀门是最大的不确定因素,跳过这一步后面全错。
  • **夜间最小流量要用同区历史基线判断,不能用统一阈值。** 夏季和冬季、居民区和工业区,基线完全不同。
  • **曲线形态比数值更有用。** 平稳高台、阶梯下降、脉冲尖峰、缓慢抬升,四种形态对应四种处置方式。只报一个数字,现场人员不知道找什么。
  • **压力点要放在最不利点。** 只在水厂出口测压力,永远发现不了末梢水压不足。
  • **计量误差不剥离,漏损率就是个假数字。** 小流量不计量、抄表周期错位、估抄坏表,这三项能占差值的三四成。
  • **修完必须验证。** 不比对修复前后的夜间流量,就不知道这次修对了没有。工单关闭要有数据门槛,不能只靠人签字。
Tech Stack

用到的技术

DMA 分区计量电磁/超声波流量计压力变送器夜间最小流量分析便携式流量计现场加密测量听漏仪与相关仪分区产销差平衡分析移动端工单闭环

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