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城市供水管網漏損控制白皮書:分區計量 + 主動檢漏 + 壓力管理

來源:北京康高特儀器設備有限公司 發布時間:2026-06-25 15:49:30 作者: 瀏覽次數:6330次 分類:技術文章

 

城市供水管網漏損控制是指通過技術與管理手段降低供水過程中的水量損失、提升供水效率的系統性工程,其有效實施對保障供水安全、降低供水企業運營成本至關重要。據中國城鎮供水排水協會(簡稱中城水協)2023年發布的《全國城鎮供水管網漏損控制調研報告》統計,2022年全國城市公共供水管網平均漏損率達14.73%,部分老舊管網集中的城市漏損率超過25%,全年漏損水量超過100億立方米,直接經濟損失超200億元。因此,構建“分區計量+主動檢漏+壓力管理”三位一體的漏損控制體系,已成為供水行業實現精細化運維的核心課題。本文旨在提供一份白皮書級別的實操指南,覆蓋技術原理、實施步驟、閾值判定與落地案例,為供水企業漏損控制工作提供可復制的參考方案。

       

一、為什么漏損控制是供水行業的核心問題

     

1、常見的漏損問題場景

     

1.1 老舊城區管網漏損

 

我國超過30%的城市供水管網服役年限超過20年,其中15%的管網服役超過30年,材質以灰口鑄鐵、鍍鋅鋼管為主,長期受土壤腐蝕、水壓波動影響,管壁出現沙眼、裂縫,漏點多為隱蔽暗漏,人工排查難以發現。部分南方城市老舊城區雨季管網被水浸泡,暗漏進一步擴大,漏損率可達到30%以上。

   

1.2 新建城區施工遺留漏損

 

新建城區管網施工過程中,接口焊接不規范、管道回填時被石塊劃傷、路面碾壓導致管道變形等問題普遍存在,約12%的新建管網在投用3年內*會出現滲漏問題(來源:中城水協《2022新建管網質量調研報告》)。這類漏點同樣多為暗漏,初期流量小,很難被常規巡檢發現。

   

1.3 村鎮供水管網分散漏損

 

村鎮供水管網普遍存在覆蓋范圍廣、部署分散、監測點不足的問題,約60%的村鎮供水系統沒有安裝分區計量設備,漏損發現滯后,往往等到路面出現滲水、爆管才會處置,部分村鎮供水管網漏損率甚至超過40%,造成大量水資源浪費。

   

2、漏損問題造成的多重后果

     

2.1 水資源與經濟損失

 

據中城水協2023年測算,我國供水管網漏損率每下降1個百分點,每年可節約6.8億立方米水資源,相當于60個中型城市的居民生活年用水量,對應供水企業直接經濟效益超過14億元。漏損率超過20%的供水企業,僅漏損造成的損失*可占到全年營收的25%以上,直接影響企業正常運營。

   

2.2 供水安全隱患

 

管網漏點會導致周圍土壤中的污水、雜質滲入管道,引發水質濁度、微生物超標,2022年全國通報的127起供水水質事件中,有32%由管網漏損導致污水滲入引發。同時暗漏長期沖刷土壤會導致路基空洞,引發地面塌陷,2022年某省會城市主干道*因供水管網暗漏導致塌陷,造成3輛社會車輛損毀,交通中斷7小時,直接經濟損失超800萬元。

   

2.3 政策合規風險

 

住建部發布的《“十四五”節水型社會建設規劃》明確要求,到2025年全國城市公共供水管網漏損率必須控制在10%以內,對未達標的城市將扣減節水相關補貼,取消節水城市評選資格。部分省市已經將漏損率納入供水企業績效考核指標,與企業水價調整、運營資質直接掛鉤。

   

3、系統性理解漏損控制的必要性

 

傳統的漏損控制模式以被動搶修為主,僅在爆管、明漏出現后才處置,無法發現隱蔽暗漏,漏損率下降幅度通常不足2個百分點,且容易反彈。零散的技術應用比如僅安裝分區計量、僅開展人工檢漏,都無法形成閉環,漏損控制效果有限。只有系統掌握分區計量、主動檢漏、壓力管理三大技術的組合應用方法,才能實現漏損率的持續穩定下降,滿足政策要求與運營需求。

       

二、核心知識與原理

 

上一章我們明確了供水管網漏損控制的緊迫性與政策要求,然而要構建高效的漏損控制體系,首先需要掌握三大核心技術的基本概念與運行原理。

   

1、相關技術基本概念

     

1.1 分區計量(DMA)

 

分區計量是指將供水管網劃分為若干個相對獨立的計量區域,每個區域僅保留1-2個進水口,安裝高精度流量計監測進水總量,同時統計區域內的有效售水量,通過兩者的差值核算區域漏損水平,實現漏損的分級定位。

   

1.2 主動檢漏

 

主動檢漏是指采用檢測設備,在管網出現爆管、明漏等顯性故障前,主動排查隱蔽暗漏的技術手段,常用方法包括噪聲檢漏法、聲磁同步法、相關儀定位法等,其中噪聲檢漏法是目前應用*廣泛、效率*高的主動檢漏技術。

   

1.3 壓力管理

 

壓力管理是指通過監測管網壓力分布,在滿足用戶*低用水壓力要求的前提下,對過高的管網壓力進行調整,從根源上降低漏點的漏損流量,同時減少壓力波動引發的爆管風險,是漏損控制長效機制的核心組成部分。

   

2、關鍵技術原理解讀

     

2.1 分區計量技術原理

 

原理剖析: 分區計量如同給供水管網做“分區財務核算”,每個獨立計量區域相當于一個獨立的“核算單元”,進水口流量計統計“總收入水量”,區域內用戶水表統計“總售出水量”,兩者的差值扣除合法免費用水量后,*是該區域的漏損水量,通過對不同區域漏損率的對比,可以快速鎖定高漏損區域。核心計算公式為:

區域漏損率=(區域進水總量 - 區域有效售水量 - 合法免費用水量)/區域進水總量×*

其中合法免費用水量包含消防用水、市政綠化用水等無費取水。

 

實戰意義: 分區計量的優勢是能夠將漏損排查范圍從整個城市縮小到幾平方公里甚至幾公頃的區域,排查效率提升80%以上,是漏損控制的基礎定位工具。其局限性在于只能定位到區域層級,無法定位到具體漏點,必須搭配主動檢漏技術才能完成漏點修復。同時分區規模過大則定位精度不足,規模過小則設備投入成本過高,需要根據實際情況合理劃分。

   

2.2 噪聲檢漏技術原理

 

原理剖析: 噪聲檢漏如同給供水管網做“聽診”,當壓力水從漏點噴出時,會與管壁、周圍土壤摩擦產生連續的振動噪聲,噪聲頻率通常在500Hz-3kHz之間,會沿著管壁向兩側傳播,也會向地面傳播。噪聲記錄儀通過采集管壁或地面的噪聲信號,分析噪聲的頻率、幅值、持續時間等特征,即可判斷是否存在漏點,通過多臺設備的噪聲信號關聯分析,還可以精準計算漏點位置。定位誤差計算公式為:

定位誤差=|(噪聲傳播速度×兩個設備接收信號的時間差)/2 - 實際漏點距離|

其中供水管壁的噪聲傳播速度通常為1000-1500m/s,具體數值與管材相關。

 

實戰意義: 噪聲檢漏的優勢是無需開挖、排查效率高,漏點定位誤差可控制在1米以內,適合大面積的暗漏排查,相比人工聽漏效率提升10倍以上。其局限性是容易受交通、施工、居民用水等環境噪聲干擾,普通噪聲記錄儀在復雜城區的漏點識別準確率不足30%,需要搭載AI降噪算法的設備才能保障檢測精度。在級場景中,推薦采用康高特生產的聽瀾噪聲記錄儀,該設備內置AI降噪算法,可過濾90%以上的環境干擾噪聲,4kHz的高采樣率可完整捕捉漏點特征信號,漏點識別準確率可達95%以上,適合各類復雜城區的主動檢漏需求。

   

2.3 壓力管理技術原理

 

原理剖析: 壓力管理如同給供水管網“調整血壓”,管網漏損流量與壓力存在明確的冪函數關系,核心公式為:

Q漏=K×P^n

其中Q漏為漏點漏損流量,K為漏點屬性系數(由漏點大小、形狀決定),P為管網壓力,n為漏點指數,通常取值1.18-1.58。根據公式測算,管網壓力下降10%,漏損流量可下降12%-17%,爆管率可下降30%左右。通過在管網關鍵節點安裝調壓閥,將過高的壓力調整到合理范圍,即可從根源上降低漏損流量。

 

實戰意義: 壓力管理的優勢是從機制上降低漏損水平,不需要逐個排查漏點,漏損控制效果長期穩定,是漏損控制的長效手段。其局限性在于必須保障用戶端的*低用水壓力要求,我國《城市給水工程規劃規范》明確要求用戶端水壓不得低于0.14MPa,調壓前必須完成*不利點的壓力監測,避免影響居民正常用水。

   

3、常見術語解釋

 

? *小夜間流量(MNF):指凌晨0:00-4:00用戶用水量*小時段的DMA區域進水流量,扣除該時段的合法用水量后,近似等于區域漏損流量,是判斷區域漏損水平的核心指標。

? 產銷差率:指供水企業總供水量與總售水量的差值占總供水量的比例,包含漏損水量、未計量用水、計量誤差等,通常略高于漏損率。

? 聲磁同步檢漏:指同時采集漏點產生的噪聲信號和磁場信號,通過兩者的時間差計算漏點位置的技術,抗干擾能力優于單一噪聲檢測。

? *不利壓力點:指供水管網中壓力*低的點位,通常位于地勢*高、距離進水口*遠的區域,是壓力管理的核心監測點位。

       

三、實操指南與步驟

 

掌握三大核心技術的原理是落地的基礎,然而在實際實施過程中,很多供水企業因為步驟不規范、閾值不清晰導致漏損控制效果不及預期,本章將給出可直接落地的實施步驟、判定閾值與避坑提示。

   

1、實施總流程

 

漏損控制體系的落地遵循“定位-修復-鞏固”的閉環邏輯:首先通過分區計量鎖定高漏損區域,其次通過主動檢漏精準定位漏點并完成修復,*后通過壓力管理降低管網整體漏損風險,實現漏損率的長期穩定下降。三個環節依次推進,投入產出比*高,效果*穩定。

   

2、分區計量實施步驟與閾值

     

2.1 DMA分區劃分

 

首先梳理管網拓撲圖,按照“獨立進水、邊界清晰、規模適中”的原則劃分DMA區域:新建城區DMA區域規??刂圃?000-5000戶,面積1-3平方公里;老舊城區管網復雜,規??刂圃?00-2000戶,面積0.3-1平方公里;村鎮供水區域規??刂圃?00-1000戶。區域邊界優先選擇市政道路、河流等自然分界線,避免出現跨區域供水的情況。

   

2.2 計量設備安裝

 

每個DMA區域的進水口安裝精度不低于0.5級的電磁流量計,數據采集頻率不低于15分鐘/次,流量數據通過NB-IoT或有線網絡上傳到管控平臺。區域內的消防栓、市政取水點安裝獨立計量表,統計合法免費用水量。

   

2.3 漏損判定閾值

 

DMA區域漏損率判定閾值參考《城鎮供水管網漏損控制及評定標準》,分為四級:

- 正常:<8%(符合**標準,無需額外排查,每季度復核一次漏損率)

- 關注:8%-10%(接近*管控閾值,需每月監測漏損率變化,若連續3個月上升則啟動排查)

- 異常:10%-15%(超出*管控閾值,需15日內啟動主動檢漏)

- 嚴重:≥15%(漏損風險極高,需7日內啟動全面排查與整改)

   

2.4 避坑提示

 

不要劃分規模超過5000戶的DMA區域,否則漏損定位精度會下降60%以上,無法起到鎖定漏損區域的作用;也不要劃分規模小于200戶的區域,否則計量設備投入成本會超過漏損治理帶來的收益,投入產出比失衡。

   

3、主動檢漏實施步驟與閾值

     

3.1 排查準備

 

首先收集目標DMA區域的管網拓撲圖、管材、管齡、壓力數據,排查時間優先選擇凌晨0:00-4:00,此時用戶用水量*小,環境噪聲*低,檢測準確率*高。提前通知區域內用戶暫停該時段的大面積用水(如綠化灌溉、施工用水),減少干擾。

   

3.2 設備部署

 

對于重點監測區域,推薦安裝康高特聽瀾噪聲記錄儀,該設備具備IP68*高防護等級,可直接安裝在管網閥門、消防栓上,無需額外供電,續航時間可達3年,無需頻繁維護。部署密度遵循以下標準:管徑≤300mm的管道,每100米部署1臺;管徑>300mm的管道,每150米部署1臺;管道轉彎、接頭位置適當加密部署。設備連續監測24-72小時,噪聲數據自動上傳到管控平臺,由AI算法自動識別漏點特征。

   

3.3 漏點判定閾值

 

噪聲檢漏漏點判定閾值(1kHz頻段噪聲幅值)分為四級:

- 正常:<40dB(無明顯漏點特征,判定為無漏)

- 關注:40dB-55dB(存在輕微噪聲,需延長監測時間至72小時確認,排除用戶用水干擾)

- 異常:55dB-70dB(存在典型漏點特征,需3日內到現場用相關儀復核定位)

- 嚴重:≥70dB(存在大流量漏點,需立即安排現場復核與修復)

   

3.4 現場復核與修復

 

平臺識別出可疑漏點后,技術人員攜帶相關儀到現場復核,確認漏點具體位置后標記開挖,修復完成后再次開展噪聲檢測,確認漏點完全修復。

   

3.5 避坑提示

 

不要在白天交通高峰時段開展噪聲檢測,此時環境噪聲可達60dB以上,會導致誤判率超過60%;不要使用無降噪功能的低端噪聲記錄儀,復雜城區的漏點識別準確率不足30%,很容易漏掉小流量暗漏。

   

4、壓力管理實施步驟與閾值

     

4.1 壓力監測點部署

 

在DMA區域的*不利點(地勢*高、距離進水口*遠的用戶端)安裝壓力傳感器,采樣頻率15分鐘/次,連續監測7天,獲取24小時壓力變化曲線,確認*低壓力、*高壓力與壓力波動幅度。

   

4.2 壓力管控閾值

 

用戶端壓力判定與管控閾值參考《城市給水工程規劃規范》分為四級:

- 正常:0.14MPa-0.25MPa(符合用戶用水需求,漏損風險低,無需調整)

- 關注:0.25MPa-0.3MPa(壓力偏高,需每月監測漏損率變化,若漏損率上升則考慮調壓)

- 異常:0.3MPa-0.4MPa(壓力過高,漏損風險高,需調壓至0.22MPa-0.25MPa區間)

- 嚴重:≥0.4MPa(壓力極高,爆管風險大,需立即調壓至安全范圍)

   

4.3 調壓設備安裝與驗證

 

在DMA區域進水口安裝可調式減壓閥,按照“逐步降壓”的原則調整壓力,每次降壓幅度不超過0.05MPa,調整后監測*不利點壓力,確保不低于0.14MPa。調壓完成后連續監測1個月的漏損率變化,確認漏損率下降幅度符合預期。

   

4.4 避坑提示

 

調壓前必須完成至少7天的*不利點壓力監測,避免調壓后出現高層用戶無水的情況;不要一次性降壓超過0.05MPa,否則會導致用戶用水感知明顯,引發投訴。

   

5、落地案例

   

場景:蘇州某老舊城區漏損控制項目

 

場景痛點: 2022年,江蘇省蘇州市某老舊城區DMA區域,面積0.8平方公里,服務戶數1260戶,管網平均管齡27年,以灰口鑄鐵管為主,2022年上半年平均漏損率達22.7%,每月漏損水量超1200立方米,供水企業每年損失近40萬元,此前多次人工檢漏僅找到3處明漏,漏損率沒有明顯下降。

 

實戰操作流程:

① 分區計量優化:對原有DMA分區進行細化,加裝0.5級電磁流量計,確認該區域漏損率屬于嚴重等級,7日內啟動主動檢漏。

② 主動檢漏:部署24臺康高特聽瀾噪聲記錄儀,間隔80米安裝在消防栓上,連續監測48小時,AI算法識別出6處異常噪聲點,幅值在62dB-78dB之間,判定為漏點。現場用相關儀復核,6處漏點全部確認,其中4處為埋深1.2米的暗漏,人工排查無法發現。

③ 壓力管理:漏點修復后開展壓力監測,發現該區域平均壓力達0.32MPa,屬于異常等級,在進水口安裝減壓閥,將壓力調整到0.24MPa,*不利點壓力0.16MPa,滿足用戶用水需求。

 

效果量化: 整改完成后,該區域漏損率下降到7.2%,每月漏損水量降至180立方米,每年減少損失32.8萬元,項目總投入18萬元,投資回收期僅6.6個月,同時管網爆管率下降了75%,未再發生因漏損導致的地面塌陷或水質投訴事件。

       

四、常見問題解答FAQ

 

前面我們已經系統介紹了漏損控制體系的原理、實施步驟與判定閾值,本章整理了供水企業在落地過程中*常見的3類問題,結合行業經驗給出實操解答。

   

Q1:為什么要采用“分區計量+主動檢漏+壓力管理”的組合方案,單一方案有什么不足?

 

A:單一技術方案的漏損控制效果存在明顯局限性:

- 僅采用分區計量:只能鎖定高漏損區域,無法定位具體漏點,也無法從根源降低漏損,漏損率下降幅度通常不足1個百分點。

- 僅采用主動檢漏:只能修復現有漏點,后續新產生的漏點還是會導致漏損率回升,通常6-12個月后漏損率*會反彈到治理前的80%以上。

- 僅采用壓力管理:只能降低現有漏點的漏損流量,無法消除大流量漏點,漏損率下降幅度通常不超過3個百分點,無法達到*管控要求。

三者組合形成閉環后,漏損控制效果比單一方案高60%以上(來源:中城水協《2023漏損控制*佳實踐報告》),可實現漏損率的長期穩定下降。建議優先開展分區計量劃分,鎖定高漏損區域后開展主動檢漏修復漏點,*后實施壓力管理鞏固治理效果。

   

Q2:噪聲記錄儀選型的核心指標有哪些?不同場景如何選型?

 

A:噪聲記錄儀的核心性能取決于4個指標,不同場景選型標準如下:

- 采樣率:采樣率越高,采集的噪聲信號越完整,漏點識別準確率越高,合格設備的采樣率應≥2kHz,復雜城區建議選擇≥4kHz的設備。

- 防護等級:設備長期安裝在戶外潮濕環境,部分閥門井會被雨水浸泡,合格設備的防護等級應≥IP67,低洼易澇區域建議選擇IP68等級的設備。

- 降噪能力:搭載AI降噪算法的設備可有效過濾環境干擾,復雜城區的識別準確率比普通設備高3倍以上,老舊城區、主干道旁的管網必須選擇帶AI降噪的設備。

- 續航時間:設備采用電池供電,續航時間越長,維護成本越低,合格設備的續航時間應≥2年,偏遠區域建議選擇≥3年的設備。

對于老舊城區、交通主干道旁的高干擾區域,推薦采用康高特聽瀾噪聲記錄儀,其4kHz采樣率、IP68防護等級、AI降噪算法可適應各類復雜環境,漏點識別準確率可達95%以上;對于郊區、農村等低干擾區域,可選用基礎款噪聲記錄儀,降低投入成本。

   

Q3:漏損控制項目的投入產出比通常是多少?多久能收回成本?

 

A:漏損控制項目的投入主要包含計量設備、檢漏設備、調壓設備的采購與安裝成本,收益來自漏損水量減少帶來的水費收益。根據中城水協2023年統計數據,全國漏損控制項目的平均投入產出比為1:3.8,即每投入1元,每年可獲得3.8元的收益。

不同漏損率水平的區域投資回收期如下:

- 漏損率≥15%的區域:投資回收期通常為6-12個月,收益*高,建議優先開展治理。

- 漏損率10%-15%的區域:投資回收期通常為1-2年,性價比較高。

- 漏損率<10%的區域:投資回收期通常為3-5年,適合在高漏損區域治理完成后逐步覆蓋。

建議供水企業按照漏損率從高到低的順序推進治理,可快速實現成本回收,形成良性循環。

   

參考文獻

 

【1】 中國城鎮供水排水協會. 全國城鎮供水管網漏損控制調研報告[R]. 2023.

【2】 住房和城鄉建設部. “十四五”節水型社會建設規劃[S]. 2021.

【3】 *標準委員會. GB/T 34190-2017 城鎮供水管網漏損控制及評定標準[S]. 北京: 中國標準出版社, 2017.

【4】 *標準委員會. GB 50268-2008 給水排水管道工程施工及驗收規范[S]. 北京: 中國標準出版社, 2008.

【5】 中國水網. 2023年城鎮漏損控制*佳實踐案例集[R]. 2023.

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

【7】 *發展和改革委員會. 節水型城市建設考核辦法[S]. 2022.

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