减少城市供水漏损:通过降低供水产销差实现高效用水满足未来的用水需求.pdf
绿色转型白皮书 通过降低供水产销差实现高效用水 满足未来的用水需求 减少城市供水漏损 本白皮书内容 降 低 供水产 销 差 的成 功途 径 从整体规划到成功实施 克服障碍并获得收益 降低供水产销差的最常见障碍 以及如何获得收益 实现降低供水产销差的框架条件 唤起公众的水价值意识并制定政策目标减 少 城 市供 水 漏 损 通过降低供水产销差实现高效用水 , 满足未来的用水需求 版本 2.0 印刷于2018年3月 首页图片 封面照片展示了供水漏损的情境 图 片:Kollision Design Office 主编 绿色国度 技术 编 辑 EnviDan(EnviDan): Jens Baadsgaard Pedersen, jbpdanwater.dk NIRAS(NIRAS): John B. Kristensen, jbkniras.dk Contributors 奥胡斯水务(Aarhus Water): Kurt Brinkmann Kristensen, kbkaarhusvand.dk AVK(AVK): Michael Ramlau-Hansen, mrhavk.dk DHI(DHI): Morten Rung, EnviDan(EnviDan): Rune Pedersen, rpeenvidan.dk 格兰富(Grundfos): Henrik Frederiksen, HOFOR(HOFOR): Tina Bay Mathiesen, tibmhofor.dk 卡姆鲁普(Kamstrup): Stig Knudsen, Leif Koch(Leif Koch): Jan Kroeze Andersen, mailtoleifkoch.dk NIRAS(NIRAS): Klavs Hgh, kvhniras.dk NIRAS(NIRAS): Jens Brandt Bering, jensniras.dk Ramboll(Ramboll): Peter Thomsen, 施耐德电气(Schneider Electric): Srecko Rahimic, srecko.rahimicschneider- 绿色国度(State of Green): Tanya Jacobsen, SWECO(SWECO): Jens Thgersen, jens.thogersensweco.dk VCS丹麦(VCS Denmark): Henrik Werchmeister, hewvandcenter.dk 本白皮书根据丹麦水资源论坛的皮亚克里( Pia Klee )为 主 编 的 原 1.0和1.1版本的 “Meeting an increasing demand for water by reducing urban water loss”白皮书所编制 下 载 本 白 皮书 访问 下载本白皮书或相关刊物 更 多 信息 如需获取本白皮书副本及其相关刊物 , 请通过联络绿色国度 绿色国度与丹麦水资源论坛 版权所有 2016 2根 据 联 合 国 的 数 据,到 2020年,全 球 用 水 总 量 预 计 将 增 加 30% 。这 将 给 已 经 出 现 供水缺口的国家带来更大的用水压力。 为了满足未来巨大的用水需求 , 高效的水 资源管理和运营必不可少 , 其中降低供水产销差至关重要。 如 今,全 球 供 水 总 量 的 25-50%未能结算或在送抵用户的途中漏损 , 原因包括非法 截取用水、 计费系统不准确、 测量不准确、 渗漏、 基础设施老化以及水压管理不当 等 等 。所 有 这 些 统 称 为 供 水 产 销 差( NRW)。 如果不重视供水产销差问题 , 除了会对环境造成影响之外 , 还会因为收入损失与 不必要的高运营成本而影响水务公司的财务状况。 为了降低并保持较低的产销 差 , 需从几个方面着手解决包括前期规划、 日常运营管理 , 设备质量与工艺 水平。 制定 供水产销差 规 划并 确定 优先 次 序 有关供水管网的可用数据越多 , 管理系统的集成度越高 , 就越容易了解全局概况 , 确定投资及工作的优先次序。 降低供水产销差的第一步是在分析当前产销差值和 供水管网状况的基础上 , 制定一个全面降低产销差的整体规划 , 并以此作为未来 投资计划和回报预期的基础。 运 营 阶段 保 持 低 供 水产 销 差 在实施降低共水产销差的总体规划之后 , 必须持续监控和优化供水环节 , 将供水 产销差维持在一个较低的水平。 进行持续监控与水压管理时 , 最佳办法是将供水 系统细分为更小 , 更易于管理的单位或 “独立计量区” 。 提高阀门、 水泵、 水管与水表等部件的质量也是降低供水产销差的一个关键因 素。 由于运营与维修成本通常高于产品的购买成本 , 因此, 水务公司应重点关注总 体拥有成本 , 而非简单地考虑所用产品的初次采购价格。 最后 , 成功推行降低供水产销差方案 , 维持低供水产销差 , 需要组织各个层级以 及专业人员不懈的努力与支持。 克服障碍并实施 政 策先 导 未能成功降低供水产销差的原因通常是低估了技术的难度和产销差管理的复杂 性 , 对其能够带来的潜在利益缺乏了解。 除此之外 , 水价补贴也可能成为一大障 碍 , 因为补贴使得降低产销差的成本与收益无法清晰地体现。 克服降低产销差的障碍涉及到政府机构、 消费者、 合作伙伴等多方利益相关者。 正确的政策框架可以在激励创新与优化的同时 , 唤醒公众意识, 让公众认识到拥 有稳定高效供水系统的价值。 内容摘要 3 34目录 1 降 低 供水 产销差 意 义 重 大 .6 降 低 供 水 产 销 差 是 所 有 水 务 公 司 的 当 务 之 急 2 降 低 供水 产销差的成 功 方案 .8 通过整体规划高效降低供水产销差 3 制定 总 体规 划并明确工 作优先 次 序 . 10 确 保 正 确 和 准 确 的 信 息 是 降 低 供 水 产 销 差 的 关 键 4 运营阶 段保 持 低 供水 产销差 . 14 规划实施后须持续监控和优化供水 5 高 质量的设备 与 工 艺 . 18 从长远来看 , 高质量的设备和训练有素的员工 是稳定维持低供水产销差及低投资成本的关键 6 降 低 供水 产销差的障碍分析 .20 从 抵 制 到 接 受 并 获 益 的 转 变 7 提高 公众 意识 与政 策先 导的重要 性 . 22 唤醒公众的水价值意识 提高对供水产销差的政治关注 8 确保降 低 供水 产销差的未 来 发展 .24 创新与合作是持续发展的驱动力 9 中 欧 水 资 源 交 流 平 台合 作 应 对 双 边 水 资 源 挑 战 .28 CEWP是中国和欧洲之间的水管理 政策、 研究和商务对话的官方平台 10丹 麦 了 解 水 资 源 . 31 如果您的目标是智能高效的水资源解决方案 , 那么丹麦已准备好成为您的合作伙伴 5系统 供给 水量 合法 用水量 收费的 合法 用水量 收益 水量 无 收 益水量 ( 供水产销差) 未收费的 合法 用水量 表观 漏损 实际 漏损 收费的 计 量 用水量 收费的未 计 量 用水量 未收费的 计 量 用水量 未收费的未 计 量 用水量 非法 用 水 量 用 户水 表 误 差 输 配 水管 漏 失水量 储水池渗漏与 溢流水量 用户 支管至计量表具之间的漏失水量 漏损 水量 供水产 销 差 “供 水 产 销 差(NRW)”是 总 供 水 量 与 总 收费水量之间的差值。 供水产销差形成 的 主 要 形 式 包 括: 1. 表观漏损 , 又 称 “ 商 业 漏 损 ”, 由 用 户水表计量误差、 数据处理错误和 非法截取用水造成。 2. 实际漏损 , 又称 “物理漏损” , 由系 统各环节的渗漏和水务公司储水池 溢流造成。 如运营不当、 维护不当、 地下设备质量低劣等都会造成实际 漏损。 3. 合 法 使用的不计费用水 ,即 冲 洗 和 消防用水 , 以及向特定消费群体提 供的免费用水。 在下列图表中 , 有更具体的介绍。 水 是一种稀缺资源 根据联合国估计 , 到2030年全球用水总 量将增加30%。 这意味着目前已经面临 用水压力的国家将出现更大的供水缺 口 。如 果 遵 循“ 一 切 照 旧 ”的 做 法,以 目 前的平均经济增速 , 不用20年,全 球 水 资源需求就将超出已知可用淡水资源的 40%。 因此 , 必须采取高效的水资源管 理和运营 , 降低供水产销差。 25 %到50%的 供 水 产 销 差 供水产销差产生的原因包括有非法截取 用水、 计费系统不准确、 用户注册不完 全、 测量不准确、 渗漏、 基础设施老化、 水压管理不当、 蓄水池溢流, 以及不必要 的冲洗。 降低供水产销差具有极大的经济效益和 环境效益。 从长远来看 , 忽视供水产销差 问题将威胁到整个地区的发展。 供水产 销差过高将带来收入损失和不必要的运 营 成 本,严 重 影 响 水 务 公 司 的 财 务 状 况, 从而影响公司在必要的服务扩展 , 解决 问题和管理维护上投入资金的能力。 一 般来说 , 对大多数水务公司而言,在一年 至两年内将供水产销差减半是一个切实 可行的目标。 这样的降幅能够增加收益 , 降低成本 , 从而带来可观的年收入。 许 多 有价 值 的 益 处 降低供水产销差计划一般着眼于减少城 市 水 漏 损 和 增 加 收 入,除 此 之 外,它 也 为 水务公司和消费者带来其它不容忽视的 益 处: 缓解水资源短缺压力 , 使同一水源 能够惠及更多人。 供水水压随着需求的变化而改变 , 在满足同样的用水需求的同时 , 减少 了抽水 , 水处理与水配送所消耗的 能量。 供应更加稳定 , 通过性能提升实现 一 周 七 天,全 天 二十 四 小 时 的 不 间 断足压供水。 新管理系统为制定决策和客户服务 提供更好的支持。 为制定长期的供水管网修复计划与 投资计划奠定基础。 优化供水管网能够更好地控制氯含 量 , 从而改善水质 , 爆管事故率以及 因低压或真空吸入污染物的风险也 会降低。 1. 降低供水产销差意义重大 降 低 供 水 产销差 是 所 有水务 公司的 当 务 之 急 在 许 多 城 市,供 水 总 量 的 25-50%在 送 抵用户的途中漏 损。 对 于 发展中城市而言 , 这 一 问题 尤为 严重。 在 未能有效降 低城市 供 水漏损的情况 下扩 展 供 水 管 网 , 就意味着加剧恶性循环 。 国 际 水 协水 量平 衡 表 61978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 爆管事故 供水漏损 供水漏损(立方米/年) 0 1,000,000 2,000,000 3,000,000 4,000,000 奥胡斯地区的爆管事故(1978 - 至今) 年爆管次数 100 225 350 475 600 利 用 资产管理 系 统降 低 供水漏 损 , 奥 胡 斯,丹 麦 多年来, 丹麦第二大城市的水务公司奥胡斯水务 , 一直专 注于降低供水产销差并成功地将其维持在6.5-7.5% 之 间 。奥 胡 斯水务公司的目标是将供水产销差降低到6% 左 右 。自 上 世 纪 70年代以来 , 该公司成功地减少了爆管事故率 , 从而降低了供 水漏损(见下图所示)。 2002至2005年间供水产销差有所增加 , 随后三年又呈现相反的发展趋势。 其原因在于 , 公司将2002至 2005年作为测试阶段 , 未采取任何主动的控漏措施 , 以此对 比研究实施主动减漏所带来的实际效益。 除了资产管理、 高质 量的建筑工程、 漏损检测、 水压管理、 独立计量区的夜间流量 监测和智能管道更换方案之外 , 预计还将开发一系列创新型方 案 , 以加强和改善现有工作。 该创新型方案包括 : 加强资产管理 系统以降低漏损检测成本 , 减少分析独立计量区数据的所需时 间 , 实施新的施工和设计标准 , 以确保维护和检漏的高效性。 (资 料 来 源:奥 胡 斯 水 务) 7漏损水平 年成本 经济控漏水平的 最低总成本点 背景漏损 水漏损成本 控漏成本 采 取一系 列行 动 为降低供水产销差并将其维持在经济控 漏 水平(ELL )( 基 于 对 控 漏 所 需 的 投 入 与产出的成本效益分析) , 规划、 运营、 产品质量与工艺水平都至关重要。 关 于 供 水 管 网 的 信 息 和 数 据 越 多,管 理 系 统 的 集 成 度 越 高,就 越 容 易了 解 全 局 概 况 ,并 以 此 确 定 投 资 的 优 先 次 序 。一 个 强有力的管理体系是确保行动优先次序 和投资快速回报的关键。 水务公司上下各部门参与制定并理解降 低供水产销差计划是重中之重。 降低产 销差的总体规划必须从组织统一战略出 发。 为了确保最佳实施成果 , 在计划开展 之初对各级员工进行培训是其中关键的 一步。 高品 质 带 来 长 远 回 报 供水管网基础设施的改善需要持续很长 的时间 , 因此使用高品质的产品与部件 就尤为重要。 在采购和安装新部件时应 考虑质保期年限、 质保范围、 总体拥有成 本、 能耗、 精确度以及长期可靠性。 以下章节中将从不同角度更详细深入地 介绍如何成功减少供水产销差并将其维 持在较低水平。 使 用正确 的 关 键 绩 效 指 标 供水产销差作为水务公司的绩效指标之 一,通 常 以 无 收 益 水 量 占 总 供 水 量 的 百 分比来描述。 但是诸多因素会影响该指 标 , 使其不能准确地反映公司供水管网 的实际经营状况。 因此 , 供水产销差的更 精确表述应为立方米/公里管道/天 (或作 为对每接户管漏损量的补充 , 升/天)。 国 际 水协(IWA)还 采 用了基 础 设 施 漏 损 指 数(ILI) 来描述供水产销差 , 该指数将水 压与管网长度纳入考量 , 对实测漏损进 行修正。 降 低并 长期保 持 低 水 平 产销差的关 键在 于 , 把 高质 量的设 备 和优 良 工 艺贯穿到前期规 划和 日 常运营 中 。 2. 降低供水产销差的成功方案 通 过 整 体 规 划高 效 降 低 供 水 产 销 差 将实际漏失降低至经济控漏水 平 8欧 盟 最 低 的 供 水 产 销 差, 欧 登 塞,丹 麦 丹麦欧登塞是世界著名童话作家安徒生的故乡。 当地水务公司 VCS每年向158,000位用户供水900万 立 方 米 。欧 盟 在 2015年 评测了欧洲部分水务公司的供水产销差状况。 报告显示 , VCS 水务公司因其基础设施漏损指数仅为0.7而被评定为最佳水务 公 司 。欧 登 塞 的 实 际 漏 损 为 1.17立 方 米 / 公 里 / 天,即 19升/接 户 管 / 天,且 供 水 产 销 差 只 有 6% 。这 些 令 人 瞩 目 的 数 据 是 过 去 20年来持续努力的成果。 1992年,VCS水务公司针对供水管网 制定了一个总体规划 , 将供水管网从环型连接系统转变成为 分支型连接系统。 全网改造成相对较小的63个独立计量区块 ( DMAs ) , 每个区块平均覆盖2,150名 用 户 。所 有 这 些 独 立 计 量 区块都通过SCADA进行在线漏损监控 , 一旦系统探测到漏损 , 即可锁定一个特定区域, 然后再通过现场勘查找出漏点的准确 位置。 (资 料 来 源:VCS丹 麦) 9水压 管理 修复 速度与 质量 当前的实际漏损水量 管道与 资产管理. 筛选. 安装. 维护. 更新. 替换. 主动 漏损 监控 基于实际漏损水量的经济控漏水平 不可避免的 漏损水量 可降低的 实际漏损水量 要成功降低供水产销差 , 制定总体规划 并确保公司上下各部门对其达成共识是 必不可少的。 制定的规划必须基于现有 数据 , 对供水管网进行分析 , 为即将进行 的投资计划及回报预期定下基调。 为了 提供尽可能完整的信息 , 通常需要进行 补充数据收集。 总体规划一经制定完成 , 应 包 含 以 下 内 容: 按 重 要 性 所 排 列 的 完 整 投 资 与 行 动 计划。 供水产销差水平与国际水协水量平 衡基准线。 水 量 平 衡 分 析,包 括 供 水 产 销 差 形 成 的各要素情况。 建立针对管理系统、 数据库、 S - CADA、 GIS 和建模工具的策略。 根据成本效益分析法, 分析和计算 经 济 控 漏 水平(ELL )。 根 据 成 本 效 益 分 析 结 果,制 定 相 应 的措施 ( 水压管理、 区域计量、 智能 抽 水 操 作 、渗 漏 监 测 等 )。 以 水 力 建 模 和 数 据 分 析 为 基 础,提 出 独 立计 量 区 块(DMA )与 水 压 管 理 区 域(PMA ) 的划分建议。 降低供水产销差计划的预算、 收益 以及投资收益率。 确保 最 优 投 资回 报 对 于 水 务 公 司 而 言,如 何 找 出 最 高 投 资 回报率是一大难点。 作为总体规划的一 部分 , 经济控漏水平 ( ELL )这一 概 念 很 好地解答了这个问题。 经济控漏水平覆 盖了供水产销差各要素的成本效益分 析 , 顾及了供水产销差降低对未来投资水 处 理 厂、原 水 提 取 、泵 站 等 设 施 的 潜 在 影 响 , 以及在利润和节能方面所带来的积 极效应。 3. 制定总体规划 并明确工作优先次序 确保 正 确 和准 确 的信 息是降 低 供 水 产销差的关 键 安装质量低 下 、 基础设施维护 不 当 、 缺乏 检漏管理的水务公司 , 其漏损的水 量 可能达总产 出的50% 以 上。 要改 变 这种 情 况 , 首 先应该 利 用 数 据对 供水管网 进 行 分 析 , 针 对 未 来 投 资 计 划与项 目 预 期回 报 制定 供水产 销 差 总 体规 划。 挤压 盒 通过四种措施减少实际漏损水量的标准图示: 水压管理、 修复速度与质量、 主动漏损监控 , 管道与资产管理。 10通过网络数据的智能化应用 减少漏损 , 英国 安格利安水务是英格兰最大 , 覆盖面积最广的供水及水再生 公司 , 也是英国业绩最好的水务公司之一。 安格利安水务公司 为450万人供水 , 其供水管道长达38,000公 里,供 水 区 域 分 为 1,900个独立计量区块。 公司的目标是到2040年将水漏损减少 一 半 以 上,即 从 2015年的192百万升/天减少到2040年的94百 万升/天。 为实现这样一个雄心勃勃的目标 , 安格利安水务并不 是简单地采用常规业务改进方式 , 而是采取了基于创新与转型 原则的新方法 , 为客户提供一流的服务。 该公司实现其减漏目 标的关键就在于应用施耐德电气公司水资源管理技术的漏损 与 水 压 集 成 管 理 系 统(ILPM)。该 系 统 主 要 从 公 司 的 各 关 键 系 统中收集网络数据 , 包括遥测数据、 GIS、用 于 高 级 处 理 / 计 算 的 计费与工作管理数据、 信息可视化数据 , 及性能监测数据。 (资 料 来 源:施 耐 德 电 气,安 格 利 安 自 来 水 服 务 有 限 公 司) 实 时信 息 系 统 帮助 掌 握 城 市供 水 系 统 的 整 体 情 况 , 开 普 敦,南 非 开普敦市是一个水资源有限的城市。 由于供水管网渗漏、 非法 截取用水、 计量误差等原因 , 水损率一度高达25% 。该 市 供 水 系统中有大量可用数据 , 却因为存储于不同数据库 , 格式不相 同而难以加以应用。 这些都给开普敦市的水资源管理带来了巨 大的挑战。 如今 , 开普敦市拥有130多 座 蓄 水 池,近 700个泵送 站,长 达 17,600公 里 的 管 道,以 及 13个水处理厂 , 每天供水量为 330,000立方米。 通过运用实时信息系统 , 提供城市水资源管 理、 运营与优化所需的相关信息 , 及时掌握城市供水系统的整 体情况。 (资 料 来 源:DHI) 11HOMIS 管理报告 展现绩效指标与 持续改进状况 HOMIS绩效指标计算系统 绩效指标循环计算 HOMIS数据服务器 系统性数据析取 操作系统SCADA、 IT模型维护、财务管理等 一 年内供 水产 销 差 从45 %降 至10%, 阿莱茵 , 阿布扎 比酋 长国 阿莱茵市位于阿布扎比酋长国 ( 阿联酋) 。 该市拥有19个独立 计 量 区 块(DMAs ) , 通过采用一体化方案 , 包括建立在线水力 模型 , 实施自动水平衡计算、 安装水流与水压监测仪器、 安装 自动检测漏点的噪声记录仪与综合信息管理系统 ( HOMIS ), 在一年内将原本高达45%的供水产销差降低至10%。 HOMIS集 合 了 所 有 的 操 作 系 统 数 据,包 括 GIS数据、 SCADA数 据 、噪 声 记 录仪数据、 水质取样数据、 客户服务数据、 计费与财务数据等 等。 HOMIS系统可以在线监测并提供各绩效指标数据 , 当某些 特定绩效指标数据超出允许范围时 , 该系统可以帮助管理人员 采取正确的应对措施。 与此同时 , HOMIS还拥有一套专门的培 训体系 , 用以提升业务与管理水平。 该系统帮助阿莱茵市实现 了一周七天, 一天二十四小时不间断供水, 并确保了该市饮用 水系统运行的安全性与经济性。 (资 料 来 源:NIRAS) 12年供水产销差情况 5,0 % 2011 2012 2013 2014 2015 7,5 % 10,0 % 12,5 % 15,0 % 供水产销差值 政策基线 技术基线 采 用 智 能水表降低水损失 , 日 德 兰 半 岛,丹 麦 2011年, TREFOR水务公司为解决其供水产销差偏高的问题 , 对供水漏损进行了全面分析, 并根据国际水协的方法论制定了 2012-2014行动计划。 该行动计划包括部署KeyZones系统、 实行水压管理、 主动检漏以及优化操作程序等等。 与此同时 , 公司用47,000多只智能仪表替换全部机械仪表 , 进行每日数据 的收集和处理 , 优化日常运营。 公司对在其供水区域内建立独 立计量区方面持续投入了大量的精力与资金: 用PE管道替换了 老 式 管 道;利 用 KeyZones操作系统搜集相关数据 , 包括漏损数 据 、水 量 平 衡 、绩 效 指 标 、GIS数 据 与 计 量 区 图 表 等 等 。智 能 仪 表数据的应用帮助公司更加精准地掌握各区块每日的供水产 销 差 情 况 。在 2014年, TREFOR水务公司成功实现了既定目标。 时 至 今 日,其 供 水 产 销 差 量 仍 然 维 持 在 10%以下。 (资 料 来 源: TREFOR水务 公 司,EnviDan ) 13供水产 销 差管 理 “供水产销差管理” 这一概念的基本原 理是将供水管网细分为更小 , 更易于管 理的单位独立计量区块( DMAs )。 首先 , 利用水力模型计算这些分区的最 佳数量和边界。 随后 , 在已建立的独立 计量区块中进行在线漏损监测与水压管 理 , 并根据水力模型设计水压管理区域 ( PMA ) , 进一步完善供水产销差管理系 统。 根据每日各时段内供水需求量的不 同,对 进 入各 独 立 计 量 区 的 水 压 进 行 相 应的调节 , 以降低爆管的风险。 水压管理 还可以降低非用水高峰期的供水水压 , 减少水泵输送能耗。 将供水 产销差管理落实到 日 常运 营 中 控制供水产销差是一项长期持久的工 作。 运营阶段的重点是 : 通过水量平衡表对每个独立计量区 的供水产销差水平进行分析。 以经济控漏水平为指标 , 优化独立 计量区的绩效。 安装智能仪表 , 确保从供水管网中 获得连续可靠的数据。 基 于 对 产 销 差 的 智 能 分 析,对 热 点 区 域 进 行 主 动 检 漏 控 制,使 用 声 学 仪器记录噪声。 基于在线漏损报警系统 , 及时进行 维修。 员工培训与技能培养。 优先更换重点区域的管道。 持续修复管 网 除了优化日常管理之外 , 成功降低供水产 销差还需要针对供水管网制定长期恢复 方案。 供水管网的建设周期通常比较长 , 同时还需要根据城市发展和饮用水管理 的新要求进行不断的调整。 管道材料、 施 工方法、 阀门与其他部件需要顺势改进 , 必要的技术升级也十分关键。 丹麦的水务公司已将一些 IT 工具应用于 供水管网的战略性恢复计划。 这些修复 计划为水务公司提供了下列支持 : 长期的投资计划与预算更新。 持续跟进项目的总体情况。 制定恢复措施的优先顺序。 数据的智能化应用。 修复计划的记录和存档。 漏损监测 与控制 通过应用现代化的信息通信技术和工 具,可 以 设 计 、监 测 并 获 得 供 水 产 销 差 的 关 键 绩 效 指 标(KPIs )。基 于 这 些 指 标, 水 务 公 司 可 以 制 定 长 期 的 运 营 流 程,进 行水压管理和主动检漏 , 来支持和降低 供水产销差。 通过在用户端安装在线水表 , 使运营人 员能够非常准确地掌握每个独立计量区 的水平衡情况。 第一批使用在线水表的 水务公司已经获得了巨大收益 , 大大缩 短了其对漏损修复所需的反应时间。 固定安装自动化噪声记录仪 , 可以在24 小时以内对爆管事故进行记录、 报告与 定位。 以上技术结合传统的夜间最小流量监测 与漏损预测 , 可以提供一系列与漏损直 接相关的关键绩效指数。 4. 运营阶段保持 低供水产销差 规 划 实 施 后须 持 续 监 控 和优 化 供水 在运营阶段实现降低供水产销差计划 , 必须对水压管理、 漏点监测、 快速修复等 日 常操作予以高度的重视。 如此一 来 , 就 可 能 在保 持 低 供 水产 销 差 的 同 时 , 实 现 节 能 和 提 升 饮 用水质 量等 其 他 效 益 。 14按 需 供 压 的 输 水 配 送, 克 雷 莫 纳,意 大 利 意大利北部的水务公司 Padania Acque Gestione 面临着如何 将一个小镇与其供水系统相连接的难题。 由于小镇的部分水管 网横截面积较小 , 无法实现普降供水压力。 通过使用格兰富公 司的按需供压配送控制器 , 该问题得到了解决。 具体方法是通 过在供水管网终端安装压力传感器 , 将测得的压力值回传至配 送控制器。 该控制器能够确保最优压力值 , 减少水锤作用 , 从 而降低损漏。 通过使用该控制器 , 启动压力平均值从6.0巴降到 了 4.2巴 左 右,峰 值 为 5.3巴 , 终端压力稳定维持在3.0巴左右。 预计年节能量约为47,000千 瓦 时,占 总 能 耗 的 17% , 相当于每 年节省7,500欧 元;预 计 年 漏 损 减 少 量 达 25,000立 方 米,相 当 于总漏损水量的30%左右。 (资 料 来 源:格 兰 富,Padania Acque Gestione S.P.A ) 通过独立 计量实现 快速漏损探测 , 朗 厄 兰,丹 麦 由于供水区域的地理位置较为特殊 , 朗厄兰水务公司查验用 户水表的频率通常为一年一次 , 因此探测到漏损的难度较大。 在安装超声波水表并应用Kamstrup公司的移动终端读表程 序后 , 该水务公司能够定期获得有关水量与供水管网的大量数 据。 为了加强漏损检测 , 朗厄兰水务公司划分了独立计量区块 , 这一措施为公司带来了迅速的回报。 公司选择在2015年夏天的 连续两个周一 , 读取一个特定独立计量区的总表和区内所有水 表的数据 , 并通过分析得出当周的水漏损量约为350立方米。 水务公司的运营经理介绍 , 这种方法省时又省力 , 成本效益高。 如果放在以前 , 要检测到这样的漏损问题 , 可能需要耗费大量 的人力和数月的时间。 (资 料 来 源:Kamstrup公 司,Langeland Water Supply ) 15快 速 应 对漏 损事故 益 处 多 , 罗 斯 基 勒,丹 麦 管网漏损是不可完全避免的 , 即使是新管道也有出现破裂的可 能。 通过对问题区域管道的识别和持续监测 , 制定主动漏损监 测策略 , 可达到节省时间和降低维护成本的效果。 丹麦水务公 司Fors将可以探测到漏点噪声的噪声记录仪安装到供水管道 上,对 其 进 行 7天24小时持续监测。 当噪声记录仪探测到某区 域 可 能 发 生 渗 漏 情 况 时,在 线 监 测 软 件 ALMOS LEAK便会向水 务公司的技术人员自动发送警报。 虽然漏损的具体位置仍然需 要通过现场勘察定位, 但该系统能够帮助水务公司快速采取行 动。 与先前采用的工作方法相较, 节省了大量工作时间。 通过使 用 该 系 统,Fors公司成功地将供水产销差控制在10% 以 下 。除 此 之 外,Fors公司可以将修复工作安排在夜间低流量的时段 , 以减少对用户的干扰 , 确保日间的稳定供水。 (资 料 来 源:Leif Koch , Fors公司) 1649% 50 - 100 年 超过 100 年 少于 50 年 21% 30% 通过有效管 理维持低供 水 产销差 哥 本 哈 根,丹 麦 在 丹 麦 首 都 哥 本 哈 根 地 区,HOFOR公司每年向大约700,000 用户供水 , 首都居民的年用水量约为3,100万 立 方 米 。哥 本 哈 根供水管网的平均使用寿命非常高 , 其中21%的管网使用时间 已经超过100年。 尽管如此 , 该公司仍然成功地将2015年供水 产销差维持在8%。 同年 , 哥本哈根的实际管道水漏损量为6.3 立 方米 / 公 里 / 天,基 础 设 施 漏 损 指 数(ILI)为 2.5。如 此 低 的 产 销差是通过精心的规划与维护实现的。 此外 , 持续的漏损监测 与良好的管网修复规划使得实际漏损水量一直维持在较低水 平。 HOFOR公司的修复机制是针对爆管事故率较高的管道进行 系统性筛选。 筛选以管道材料、 管道使用寿命、 爆管历史记录为 基 础 。未 来 HOFOR公司有望引入资产管理方案 , 进一步优化管 网修复的规划工作。 (资 料 来 源:HOFOR公司) 哥本 哈 根 的 管 道 使 用寿 命 : 17采购成本 维护成本 运营成本 要降低实际水漏损 , 部件与设备 ( 管道、 阀门、 水泵与水表等 ) 的质量起着至关重 要的作用。 选择高质量产品能够降低总 体拥有成本。 鉴于设备更换与修理的成 本通常要远高于产品本身的价格 , 在招 标过程中应将预估运营成本与产品使用 寿命纳入考虑。 通 过管道 与 阀门实现物理 漏损最 小化 管道、 阀门与接头等位置可能因为螺丝 松懈或密封垫破损而出现漏损 , 增加不 必要的运营成本。 供 水 系 统 的 地 下 设 备 一 旦 安 装 完 毕,对 阀 门 、管 道 与 其 他 设 备 的 调 整 难 度 较 大 。 因此 , 保证所有设备与装置的质量是重 中 之 重,如 此 才 能 确 保 设 备 长 期 正 常 的 运作。 在挑选设备时应选择质保期长的 高质量产品 , 并遵循 “寿命周期成本” 或“ 总 体 拥 有 成 本 ”原 则,而 不 只 是 简 单 地比较初始采购价格。 高品 质 材 料 确 保 长 使 用 寿 命 丹麦所有的供水管网与接户管采用的是 预计使用寿命为80-100年的PE管 道 。管 道的熔接与其他连接操作必须由专业操 作人员来执行 , 以确保供水管网的使用 寿命与预期相符。 选用高质量的截流阀 , 可避免由阀门本身造成的渗漏 ; 配合使 用高质量橡胶垫片 , 能够确保阀门紧合 度达到100%。 阀门、 管道与连接头都必 须由抗腐蚀材料制成。 经过培训的高技能员工 降低供水产销差不仅仅是一个技术问 题。 实现并维持低产销差还需要良好的 管理和专业作业人员持续不断的努力。 同时也需要公司管理层对产销差问题予 以足够的重视和支持 , 公司上下各部门 对降低供水产销差的重要性也应达成共 识。 公司管理层必须理解并优先采取降 低供水产销差的各项措施。 从长远来看 , 采购成本较低的设备对降低供水产销差 来 说 并 非 是 最 具 成 本 效 益 的 方 案,应 优 先采购精度高、 可靠性高、 总体拥有成本 低的设备。 为使水务公司适应供水产销 差管理系统并充分发挥该系统的效益 , 必须展开全面的培训和技术传授 , 提升 公司各级的知识水平。 技 术人 员 的 培 训 技术人员须接受培训 , 学习如何使用 GIS、水 力 模 型 、漏 损 监 测 系 统 、噪 声 记 录仪与智能水表等新工具。 培训方案应 涵 盖 各 级 员 工,并 根 据 不 同 工 作 部 门 的 具体需要制定培训内容。 从设计人员、 技 工 , 到外部合作伙伴 , 都需要理解遵循专 业规程与质检的必要性 , 以确保较高的 工作质量。 5. 高质量的设备与工艺 从 长 远 来 看 , 高质 量 的 设 备 和 训 练 有素 的 员 工 是 稳 定 维 持 低 供 水 产销差 及 低 投 资成 本的关 键 除 了高水准的作业技 术 , 在 基建安装 中 采用 高 质量的设备也 十分 重要 。 重点应采购质 保期 长、 总 体拥有 成本 低、 能耗 低 、可 靠 的 在 线 测 量 设 备 。 总体 拥 有成 本 采购成本、 运营成本与维护成本所占的比例会因产品类型 ( 如管道、 阀门、 水泵或水表 ) 的不同而有所差异。 但在采购新设备时 , 必须将这三方面 因素同时纳入考虑。 18精 确 计 量 降 低 供 水 漏 损, 哥特兰 , 瑞典 哥特兰岛是瑞典最大的岛屿。 岛上钙质岩石产生的硬水导致该 地区12,000个机械水表被水垢所覆盖。 垢石、 钙、 铁、 沙土的堆 积降低了机械水表的精确度 , 导致读数不准确 , 有些水表甚至 完全不可用。 在通常情况下 , 这些水表的使用寿命可长达十年。 而哥特兰岛的部分水表仅仅使用了三年就需要进行更换。 因 此 , 哥特兰岛决定从Kamstrup公司引进购买成本较高但使用 寿命较长的超声波水表。 超声波水表无任何可移动部件 , 不会 受到矿物沉积物的影响 , 精确度极高 , 使用寿命为16年,可 大 大减少未收费用水量。 不仅如此 , 水表内置的渗漏监测装置能 够向哥特兰地区的水务公司发送警报 , 准确定位整个供水管网 中的渗漏位置 , 确保渗漏得到快速修复 , 从而减少供水漏损。 (资 料 来 源:Kamstrup公 司,哥 特 兰 大 区) 更 换阀门减 少 供水漏 损 , 罗 马 尼亚 罗马尼亚的一家大型水务公司拥有约400公 里 的 供 水 管 网,为 近20万居民供水。 该公司决定用新的PE管道替换老旧管道。 新 管道采用了AVK阀门和先进的泵送与压力调节方案。 公司对给 排水管网进行现代化升级和扩展以后 , 其供水漏损降低了10% 以上 , 运营成本大幅度降低。 公司先前采用的金属阀座阀门安 装在混凝土井里 , 经常会引起与关闭气密性相关的问题。 相较 之 下,拥 有 弹 性 阀 座 的 AVK阀门直接安装在地下 , 配备能够吸 收杂质的特性橡胶 , 阀门紧密性极高。 罗马尼亚的这家水务公 司还安装了 AVK空 气 阀,有 助 于 减 少 各 种 水 力 问 题,降 低 输 水 能耗, 对其供水管网起到了积极的作用。 (资 料 来 源:AVK) 19成 功实现降 低供水产销差的常 见障碍 每个水务公司都应当优先考虑降低供水 产 销 差 。然 而,许 多 水 务 公 司 虽 然 有 着 很 高的供水产销差量 , 却未采取任何行动。 出现这种情况的最常见原因可能包括 : 政府不重视 : 在许多地方 , 饮用水被 视为一种理所当然的资源 , 缺乏政 治关注和优先权。 政府通常会通过 降低能源价格对水价进行直接或间 接 的 补 贴,因 此 饮 用 水 的 价 格 往 往 较为便宜。 数 据 不 准 确:获得可靠的数