以N市為例，對供水管網(wǎng)漏損現(xiàn)狀進行分析，漏失水量在漏損水量中占比為64.3%，計量損失水量占比為0.1%，其他損失水量占比為35.6%，漏損水量主要集中于漏失水量及其他損失水量。從點-線-網(wǎng)-智慧四個維度出發(fā)對N市供水管網(wǎng)漏損系統(tǒng)化控制措施進行研究。對于漏失水量，首先對供水管網(wǎng)資料進行收集，通過分析供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)，從點的方面出發(fā)，采取調(diào)控壓力、優(yōu)化壓力監(jiān)測點的措施；從線的方面出發(fā)，采取管道更新的措施；從網(wǎng)的方面出發(fā)，采取劃分DMA計量分區(qū)、計量網(wǎng)絡(luò)搭建的措施；從智慧的方面出發(fā)，采取建設(shè)智慧管網(wǎng)體系的措施。對于其他損失水量，采取加大監(jiān)管、稽查力度，完善管理控制措施對偷盜水量及管理因素導(dǎo)致的漏損水量進行控制。
供水管網(wǎng)漏損是每個國家都存在的問題。2015年國務(wù)院通過了“水十條”，將公共供水管網(wǎng)漏損率控制目標分成了兩級：一級為公共供水管網(wǎng)漏損率控制在10%以內(nèi)，二級為公共供水管網(wǎng)漏損率控制在12%以內(nèi)。為加強公共供水管網(wǎng)漏損控制、提高水資源利用率，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳、國家發(fā)展改革委辦公廳于2022年1月19日印發(fā)了《關(guān)于加強公共供水管網(wǎng)漏損控制的通知》，其中對全國城市公共供水管網(wǎng)漏損率提出了新要求：到2025年，城市公共供水管網(wǎng)漏損率達到漏損控制及評定標準確定的一級評定標準的地區(qū)，進一步降低漏損率；未達到一級評定標準的地區(qū)，將漏損率控制到10%以內(nèi)。
目前，國內(nèi)外對供水管網(wǎng)漏損的研究集中于對檢漏方法、漏損水量的確定、漏損原因、智慧供水管網(wǎng)漏損控制等方面?，F(xiàn)國內(nèi)外在供水管網(wǎng)漏損研究中對系統(tǒng)化控制措施的研究較少，本文以N市為例，通過點-線-網(wǎng)-智慧四個維度對N市的漏損系統(tǒng)化控制措施進行研究，對供水管網(wǎng)漏損控制的措施提出建議，為其他城市的供水管網(wǎng)漏損系統(tǒng)化控制提供借鑒思路。
點-線-網(wǎng)-智慧指的是從點線面體四個維度出發(fā)，對供水管網(wǎng)漏損控制措施進行研究。點的方面是從供水管網(wǎng)壓力點出發(fā)，對壓力進行分析調(diào)控并優(yōu)化壓力；線的方面是從供水管線出發(fā)，對供水管線的材質(zhì)、管徑、管齡等要素進行分析，得出需要改造更新的管線；網(wǎng)的方面是從供水管網(wǎng)計量分區(qū)出發(fā)，實現(xiàn)快速及時的發(fā)現(xiàn)供水管網(wǎng)漏損點，確定漏損點的具體位置；智慧的方面是從智慧管網(wǎng)出發(fā)，實現(xiàn)對點-線-網(wǎng)三個方面的綜合，進行數(shù)據(jù)的監(jiān)控。
01 N市主城區(qū)漏損現(xiàn)狀
2021年，N市城市公共供水總量59877.99萬m3，注冊用戶用水量53359.24萬m3，其中注冊用戶計費用水量50152.32萬m3。2021年城市供水管網(wǎng)綜合漏損率10.89%。漏損率反映了供水單位的供水效率，這一指標既與技術(shù)應(yīng)用水平、管理精細化程度密切相關(guān)，也不可避免地受到供水管網(wǎng)特征的影響和制約。為最大程度減少客觀因素影響，科學(xué)、公平評定漏損控制水平，本文從居民抄表到戶水量、單位供水量管長、年平均出廠壓力以及最大凍土深度四個方面設(shè)置了修正值，對N市漏損率進行修正值計算。結(jié)果顯示漏損率標準修正值1.20%，經(jīng)過計算修正后的供水管網(wǎng)漏損率為10.89%-1.20%=9.69%。
經(jīng)過修正后的漏損率已經(jīng)達到一級評定標準，根據(jù)供水管網(wǎng)漏損率控制新要求，需要進一步降低漏損率，結(jié)合N市漏損水量現(xiàn)狀，采取相應(yīng)的控制措施，有效降低漏損率。對未達到一級評定標準的城市以及達到一級評定標準需要進一步降低漏損率的城市提供借鑒。
02 N市主城區(qū)漏損系統(tǒng)化控制措施
通過對N市主城區(qū)漏損現(xiàn)狀進行分析，對漏損原因進行細化，采取點-線-網(wǎng)-智慧四個維度的措施進行控制，對預(yù)期效果進行評估。
2.1 漏損原因分析
參考《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評定標準》（CJJ 92-2016）中的水量平衡表，對N市漏損水量進行統(tǒng)計及計算可得表1。
根據(jù)2021年N市水量平衡分析表繪制2021年N市漏損水量構(gòu)成圖，如圖1所示。
根據(jù)2021年N市漏損水量構(gòu)成圖中可以明顯看出，明漏水量、暗漏水量以及背景漏失水量在漏損水量中占有較大的比例，占有64.3%的比例，偷盜水量及未注冊用水和用戶拒查等管理因素導(dǎo)致的損失水量占有35.6%的比例，表具誤差損失水量僅占0.1%的比例，對N市來說，控制漏損的工作重點在漏失水量的控制以及其他損失水量上。
2.2 漏失水量控制措施
2.2.1 供水管網(wǎng)壓力點
N市中心城區(qū)為狹長地形，水廠主要分布在城市西邊，供水模式由西往東經(jīng)長距離輸送，供水線路較長。同時，N位于丘陵地帶，城區(qū)內(nèi)各區(qū)域地勢相差較大，用水點所需供水服務(wù)壓力存在較大差異性。既有的現(xiàn)狀管網(wǎng)材質(zhì)老舊、管徑偏小，管網(wǎng)水頭損失普遍較大，現(xiàn)狀管網(wǎng)用水點壓力逐年下降，隨著中心區(qū)改造實施帶來的人口增加和用水量的提升，存在高峰期水量供應(yīng)不足和高層戶表水壓不足的問題。
壓力調(diào)控即在保證用戶正常用水的前提下降低管網(wǎng)的富裕壓力，可大大降低管網(wǎng)由于壓力過高造成漏失的頻率。
選取N市2020年全市用水量最高日9月15日的壓力數(shù)據(jù)作為典型日數(shù)據(jù)，各時刻管網(wǎng)平均壓力變化見圖2。管網(wǎng)的用水壓力隨用水量有明顯的晝夜變化，并且有早晚用水高峰，以9月15日凌晨用水量趨于穩(wěn)定，壓力維持在較高值，4：00平均壓力最高為34.6mH2O，隨著管網(wǎng)用水量增多，壓力逐漸下降，22：00管網(wǎng)平均壓力最低為18.7mH2O。
首先對N市進行供水管網(wǎng)壓力區(qū)域分級。根據(jù)《城鎮(zhèn)供水服務(wù)》（CJ/T 316），供水管網(wǎng)末梢壓力不應(yīng)低于14 mH2O。根據(jù)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》（GB 50282-2016），有條件的城市可適當提高供水水壓，滿足用戶接管點處服務(wù)水頭28 mH2O的要求，相當于將水送至6層住宅所需的最小水頭，以保證六層住宅由城市水廠直接供水或由管網(wǎng)中加壓泵站加壓供水，從而多層住宅建筑屋頂上可不設(shè)置水箱，降低水質(zhì)污染的風(fēng)險。因此，將N市壓力調(diào)控分為4個等級：14mH2O以下、14~28mH2O、28~55mH2O、55mH2O以上。
圖3及圖4為最高壓時段以及最低壓時段即凌晨4：00以及夜晚22：00壓力調(diào)控前水利模擬結(jié)果圖。由圖可知，凌晨4：00進行壓力調(diào)控前中心部分的管網(wǎng)壓力點大部分都小于14mH2O，并且在其他區(qū)域存在55mH2O以上的高壓區(qū)域。夜晚22：00進行壓力調(diào)控前壓力較多區(qū)域的管網(wǎng)壓力點都小于14mH2O，并且也存在55mH2O以上的高壓區(qū)域。
通過合理布局區(qū)域集中調(diào)蓄加壓設(shè)施、更新壓力不足小區(qū)的增壓設(shè)施，使N市主城區(qū)供水管網(wǎng)整體壓力穩(wěn)定在14~55mH2O，消除了低于14mH2O的壓力不足區(qū)域和供水服務(wù)壓力在55mH2O以上的過高壓力區(qū)。此外，還可以通過閑時降壓的措施對高壓力區(qū)進行降壓。在凌晨1:00~6:00對加壓泵站壓力進行主動下調(diào)，降低出站壓力，減少出站流量，降低區(qū)域漏損。新建擴建集中調(diào)蓄加壓設(shè)施分布如圖5所示。
圖6及圖7為最高壓時段以及最低壓時段即凌晨4：00以及夜晚22：00壓力調(diào)控后水利模擬結(jié)果圖。由圖可知。凌晨4：00經(jīng)過壓力調(diào)控后，壓力小于14mH2O的壓力點均提升到了14mH2O以上，55mH2O以上的高壓區(qū)域全部調(diào)整到了55mH2O以下，14~28mH2O的壓力點占少數(shù)，28~55mH2O的壓力點占大多數(shù)。夜晚22：00經(jīng)過壓力調(diào)控后，壓力小于14mH2O的壓力點均提升到了14mH2O以上，55mH2O以上的高壓區(qū)域全部調(diào)整到了55mH2O以下，14~28mH2O的壓力點與28~55mH2O的壓力點各占一半。
同時，各城市逐步在供水管網(wǎng)中增加了壓力監(jiān)測點，但由于初期設(shè)立監(jiān)測點時往往依據(jù)經(jīng)驗設(shè)置，隨著城市的飛速發(fā)展、管網(wǎng)的改造和擴建，以及壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳的有效性和實時性不能保證，原有壓力監(jiān)測點的數(shù)據(jù)已無法滿足供水調(diào)度的需求。優(yōu)化壓力監(jiān)測點布置是非常重要的。
