淮北市是皖北重要的工业城市,城市供水管理面临着煤炭工业与城市生活用水并存、管网老旧与新区扩建并进的复杂局面。淮北市当前供水产销差率约为22%,高于全国平均水平。水平衡测试作为供水系统水量核算和漏损诊断的核心技术手段,能够科学定量地分析水量的输入、输出和损失去向,为制定精准的产销差管控措施提供数据依据。淮北市自来水公司近年来逐步推进了分区水平衡测试工作,取得了阶段性成果。
一、水平衡测试的理论与方法
1.1 水量平衡基本原理
供水系统的水量平衡遵循质量守恒定律:系统输入总水量 = 系统输出总水量 + 系统储存水量变化。对于稳态运行的供水系统(储存水量变化可忽略),供水量=售水量+漏损水量。水平衡测试通过对供水全流程各环节水量的精确计量和统计核算,找出水量“差值”的来源和分量,从而为漏损控制指明方向。测试工作通常在夜间低谷用水时段或通过关闭区间阀门在局部区域开展,依照自上而下与自下而上相结合的原则,收集供水及用水各环节的统计资料进行校核。
1.2 物理漏损与表观漏损的分离
水平衡测试的关键技术难点在于如何将总漏损水量分离为物理漏损(管道实际漏水)和表观漏损(计量误差等)。常用的分离方法包括:夜间测试法——在凌晨用户基本不用水的时段,测定DMA进水量并减去少数合法夜间用水,剩余即为物理漏损(背景漏损);爆管分析学(BABE)法——基于管网资产评估和爆管记录数据计算物理漏损分量;抽样测试法——对代表性的用户水表进行抽样检定,估算计量误差引起的表观漏损量。多种方法的综合应用可以实现对两类漏损的合理分离估算。
二、淮北市水平衡测试实践
2.1 相山区分区测试成果
2023-2024年,淮北市自来水公司对相山区7个DMA分区进行了系统的水平衡测试。测试结果显示:各DMA的物理漏损率在8%-18%之间波动,平均约13.5%;表观漏损率在5%-10%之间,平均约7.5%。物理漏损较高的DMA(如老城区新华巷片区)主要成因是灰口铸铁管道(铺设于1980年代)内壁腐蚀严重,接口渗漏频发;表观漏损较高的DMA(如部分城乡结合部)则与老旧机械水表计量失准和抄表周期不匹配有关。基于测试数据,淮北市制定了分区施策的漏损治理方案。
2.2 工业用水大户水平衡测试
淮北市拥有淮北矿业集团、皖能淮北发电厂等大型工业企业,工业用水量占全市总供水量的约35%。对这些用水大户开展专项水平衡测试,对于降低全市产销差具有重要意义。2024年,淮北市对5家月用水量超过5万吨的工业企业进行了水平衡测试,发现其中3家企业内部供水管网存在不同程度漏水(企业总表与车间分表计量差达10%-18%),通过指导企业修复内部漏水和更新分表后,3家企业月度用水量合计下降约8万吨,社会节水效果显著。
三、产销差管理策略
3.1 计量体系完善
准确的计量是产销差管理的基础。淮北市应在以下方面完善计量体系:水厂出口和DMA进口全部安装0.5级电磁流量计并定期校准;推进智能远传水表(NB-IoT)换装计划,优先更换超期服役的大口径用户水表和工商业水表;建立计量数据质量审核制度,对日供水量与日售水量数据进行交叉校验,及时发现数据异常;统一全市抄表周期(每月固定日期),消除因抄表时间不同步造成的“账期差”对产销差计算的影响。
3.2 管网资产管理
完善管网资产管理是降低物理漏损的治本之策。建议淮北市建立管道资产全生命周期管理系统:对全市管道进行GIS数字化管理,动态更新管道属性、检测数据和维修记录;根据管道风险等级制定年度更新计划(优先更换管龄超过40年、年爆管超过2次的“高危”管道);每年安排管网更新专项资金不少于总资产的2%;推行管道修复/更换方案的技术经济比选制度,确保投资效益最大化。
四、产销差管理长效机制
4.1 绩效考核与目标管理
将产销差率(或漏损率)作为淮北市自来水公司核心绩效考核指标,按年度设定分解目标(如每年下降1-2个百分点),并将目标分解到各区域管理团队。建立月度产销差分析会议制度,逐月跟踪产销差变化趋势,对产销差异常增大的区域进行原因分析和专项治理。将产销差管控效果与团队绩效奖金挂钩,形成有效的激励约束机制。
4.2 信息化支撑
建设产销差管理信息化平台,实现供水-售水-漏损数据的自动采集、智能分析和可视化展示。平台应具备以下核心功能:每日供水总量和售水总量自动汇总对比,实时计算产销差率;各DMA产销差率排名和趋势分析;异常用水模式自动识别和报警;产销差控制目标完成情况跟踪和预测分析。信息化平台的建成将大幅提高产销差管理的及时性和精准性。
水平衡测试和产销差管理是供水企业节本增效的核心工作。淮北市通过系统推进水平衡测试、完善计量体系、加强管网资产管理,必将实现供水产销差的持续下降和水资源利用效率的不断提升,为城市的可持续发展做出积极贡献。