劉 菁，康繼民，蔣福春，張 雪

（蘇州市自來水有限公司，江蘇 蘇州215002）

當(dāng)前獨(dú)立計量分區(qū)（DMA）技術(shù)在城市供水管網(wǎng)漏損管控以及管網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化中的應(yīng)用有較快的發(fā)展，已經(jīng)成為中國眾多城市自來水公司減少管網(wǎng)漏損的重要技術(shù)手段[1]。DMA 技術(shù)通過實(shí)時監(jiān)測夜間流量來評價和分析DMA 區(qū)域的漏損情況，并采取相應(yīng)措施發(fā)現(xiàn)并修復(fù)漏點(diǎn)，從而降低管網(wǎng)漏損[2]。而如何簡單、快速、精確地定位并及時修復(fù)漏點(diǎn)是應(yīng)用DMA 技術(shù)至關(guān)重要的一步。利用噪聲探測技術(shù)對管網(wǎng)漏損進(jìn)一步定位是目前正在探索的新方法，本文以江南某市的M 小區(qū)DMA 為研究對象，研究噪聲探測技術(shù)在小區(qū)DMA 漏損控制中的應(yīng)用和效果。

1 小區(qū)概況

M 小區(qū)于2007 年開發(fā)建成，并于2019 年改造成為小區(qū)DMA。小區(qū)內(nèi)共有12 幢住宅樓，共有居民用戶674 戶。改造后的小區(qū)通過2 路進(jìn)水管供水，南北各一處管徑為DN200的進(jìn)水管，并分別裝有DN200 的遠(yuǎn)傳超聲波水表和遠(yuǎn)傳壓力計。

2 小區(qū)夜間流量分析

2.1 夜間最小流量

DMA 技術(shù)的關(guān)鍵是確定夜間最小流量[3]，夜間最小流量等于合法的夜間流量加凈夜間流量。根據(jù)所得的凈夜間流量就可以計算出該小區(qū)DMA 無收益水量的值，從而判斷發(fā)生漏水的可能，采取下一步措施[4]。

M 小區(qū)2019-11-01—2019-11-17 的01：00—05：00 最小瞬時流量數(shù)據(jù)如表1 所示。

由表1 可得從2019-11-01 開始，該小區(qū)夜間最小流量呈逐步上升趨勢。

2.2 夜間用戶合法用水量估算

M 小區(qū)共674 戶居民用戶和1 戶非居民用戶。參考英國水協(xié)用戶夜間用水量參數(shù)[5]：居民正常夜間用水為1.8～2.5升/（戶·小時）。由于居民用戶較多，所以取上限值2.5 升/（戶·小時），經(jīng)計算為1.87 m3/h，非居民用戶最大夜間用水量0.06 立方米/（戶·小時）。所以，該小區(qū)夜間合法用水量為1.87+0.06=1.9 m3/h。

表1 M 小區(qū)2019-11-01—2019-11-17 的01：00—05：00最小瞬時流量

2.3 凈夜間流量

用最小夜間流量減去夜間合法用水量可知，凈夜間流量從2019-11-01 開始逐步上升，說明該小區(qū)很可能存在漏點(diǎn)，并且漏損量越來越大。

3 確定漏點(diǎn)位置及修復(fù)

利用噪聲探測儀以及人工巡檢相結(jié)合的方式精準(zhǔn)找到漏點(diǎn)位置并將其修復(fù)。

3.1 噪聲探測儀原理

噪聲探測儀是一種記錄管網(wǎng)水中噪聲的儀器，自來水在管網(wǎng)中流動存在一定分貝值的噪聲，當(dāng)水管出現(xiàn)漏點(diǎn)時，由于水從漏點(diǎn)留出，與漏損的管壁發(fā)生摩擦，導(dǎo)致異常的噪聲出現(xiàn)，從而使水中的噪聲分貝值變大?；诖?，在小區(qū)的管網(wǎng)中，分別在不同位置放置噪聲探測儀，并且使其連續(xù)2 d記錄夜間最小流量時段（01：00—04：00）的噪聲文件。隨后利用音頻分析軟件分析該噪聲文件，最終確定具體某段管網(wǎng)出現(xiàn)異常。

3.2 確定噪聲探測儀放置地點(diǎn)

M 小區(qū)的管網(wǎng)主干管呈樹狀結(jié)構(gòu)，具體如圖1 所示。

圖1 M 小區(qū)管網(wǎng)分布示意圖

根據(jù)小區(qū)管網(wǎng)的分布結(jié)構(gòu)以及噪聲探測儀的數(shù)量，于2019-11-18 在圖1 標(biāo)注的位置分別放置了噪聲探測儀，保證了整個小區(qū)的管網(wǎng)的覆蓋面，并連續(xù)2 d 探測記錄這些點(diǎn)的噪聲文件，以便用于日后分析。

3.3 噪聲記錄文件分析

對放置在小區(qū)管網(wǎng)中的噪聲探測儀記錄的2019-11-18和2019-11-19 噪聲文件進(jìn)行處理，用于相關(guān)軟件分析監(jiān)測點(diǎn)2019-11-18 日和2019-11-19 的01：00—05：00 的噪聲文件。發(fā)現(xiàn)放置在7 幢樓附近的5 號噪聲探測儀的噪聲文件有異常，5 號噪聲探測儀所記錄的噪聲文件分貝值的大小比其他幾個噪聲文件的分貝值大，說明5 號噪聲探測儀附近可能有漏點(diǎn)，需要對該探測點(diǎn)附近的管網(wǎng)進(jìn)行下一步的人工巡檢。

3.4 確定漏點(diǎn)位置

根據(jù)噪聲探漏儀分析的結(jié)果確定漏點(diǎn)的大致區(qū)域后，工作人員與2019-11-19 對該區(qū)域進(jìn)行人工巡檢，利用配套的聽漏儀進(jìn)行人工聽漏，并于當(dāng)天找到了漏點(diǎn)位置。漏點(diǎn)位置位于4 幢住宅樓附近的管段，并于2019-11-19T16：00 左右采取措施將漏點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)。

4 漏點(diǎn)修復(fù)效果

漏點(diǎn)修復(fù)之后，對該小區(qū)繼續(xù)進(jìn)行夜間最小量持續(xù)監(jiān)測，夜間最小流量變化趨勢如圖2 所示。

圖2 M 小區(qū)2019-11—2019-12 夜間最小流量變化趨勢圖

從圖2 可以看出，從2019-11-19 修復(fù)漏點(diǎn)以后，該小區(qū)夜間最小流量明顯下降，從15 m3/h 的漏水下降為0 m3/h，在2019-12 后有小幅上升趨勢，但都在夜間用戶合法用水量范圍內(nèi)波動，今后將持續(xù)進(jìn)行監(jiān)控。

5 結(jié)論

小區(qū)DMA 技術(shù)在漏點(diǎn)管控中具有較大的優(yōu)勢，將噪聲探測技術(shù)應(yīng)用到尋找漏點(diǎn)當(dāng)中，是一種新的嘗試。通過試驗(yàn)證明，在小區(qū)DMA 中，利用噪聲探測技術(shù)結(jié)合人工巡檢，精確找到漏點(diǎn)，從發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)到找出漏點(diǎn)，2 個工作日即可，大大提高了漏點(diǎn)定位的效率。同時與其他方法相比，噪聲探測技術(shù)簡單，無需進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)計算，對用戶影響較小，且不需要巡檢工人夜晚作業(yè)，此方法對于管網(wǎng)的日常運(yùn)行和維護(hù)提供了較大的幫助。