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v 建立DMA的準(zhǔn)則包括：大�。ɑ蛘咧Ч艿臄�(shù)量）、需要關(guān)閉閥門的數(shù)量、需要安裝水表的數(shù)量、地面高程情況，以及可作為DMA邊界的清楚可見的地形特征等

v 供水企業(yè)管理人員可利用最小夜間流量（MNF）和合法夜間流量（LNF）來計(jì)算凈夜間流量（NNF），連同表觀漏損，來確定DMA的無收益水量

一般來說，對一個(gè)開放系統(tǒng)的無收益水量（NRW）的管理方式是被動的，因?yàn)橹挥挟?dāng)漏損變得顯而易見或者被公眾報(bào)告后才能進(jìn)行相關(guān)的漏控工作。一個(gè)更有效的方法是進(jìn)行積極的無收益水量管理策略，成立專責(zé)小組主動去尋找管網(wǎng)漏失點(diǎn)，如泄漏、蓄水池溢流及非法接管等。

唯有采取分區(qū)的概念，積極的無收益水量管理才可行。亦即將整體的系統(tǒng)劃分成若干較小的子系統(tǒng)，單獨(dú)計(jì)算出每個(gè)子系統(tǒng)（即每個(gè)區(qū)）的無收益水量。這些小的子系統(tǒng)即是計(jì)量分區(qū)（District Metering Area, DMA），各分區(qū)應(yīng)該是水力獨(dú)立的，這樣供水企業(yè)管理人員才能計(jì)算出每個(gè)計(jì)量分區(qū)的漏損水量。

建立DMA的準(zhǔn)則和流程

DMA的設(shè)計(jì)是非常主觀的，同一個(gè)管網(wǎng)由不同的工程師所做出的設(shè)計(jì)方案并不見得相同。工程師通常使用一套準(zhǔn)則來建立一個(gè)初步的DMA設(shè)計(jì)方案，當(dāng)然該方案必須經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)測或利用管網(wǎng)建模進(jìn)行驗(yàn)證。

這套準(zhǔn)則包括：

1. DMA的大�。ɡ�如：支管的數(shù)量——通常在1000條到2500條之間）；

2. 為隔離DMA而必須關(guān)閉的閥門數(shù)量；

3. 用來計(jì)量DMA流入和流出水量的水表數(shù)量（水表需求數(shù)量越少，DMA建立的成本就越低）；

4. DMA內(nèi)地面高程及壓力的變化情況（區(qū)域地面越平坦，壓力越穩(wěn)定，壓力控制越容易）；

5. 利用清楚可見的地形特征作為DMA的邊界，如河流、排水渠、鐵路、公路等。

將一個(gè)開放的系統(tǒng)劃分成一系列DMA，必須采取關(guān)閥措施或者加裝水表來隔離某一區(qū)域。這個(gè)過程可能會影響DMA本身及其周邊地區(qū)系統(tǒng)的壓力。因此供水企業(yè)必須確保所有用戶的供水壓力和用水時(shí)間不受到損害。

利用一個(gè)經(jīng)過校驗(yàn)的供水管網(wǎng)水力模型模擬可能的DMA設(shè)計(jì)，可以在不影響用戶用水的情況下，對系統(tǒng)壓力和流量進(jìn)行分析。然而，許多供水企業(yè)并沒有現(xiàn)成的經(jīng)過校驗(yàn)的供水管網(wǎng)水力模型。與其花費(fèi)一年甚至更久的時(shí)間來等待水力模型的構(gòu)建，還不如現(xiàn)在就開始把管網(wǎng)中一些易于隔離的區(qū)域（如獨(dú)立的供水區(qū)域）建成DMA。

在建立DMA時(shí)，供水企業(yè)應(yīng)該限制進(jìn)水口的數(shù)量，這樣有助于減少水表的安裝費(fèi)用。要做到這一點(diǎn)，就必須永久關(guān)閉一個(gè)或多個(gè)邊界閥門，才能確保水表的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確反映DMA的總進(jìn)水量。

如果預(yù)算受限，供水企業(yè)應(yīng)該首先建立5000條以上支管的面積較大的計(jì)量分區(qū)。隨后再將這些區(qū)中無收益水量較大或管道工程較長的分區(qū)細(xì)分成1000條或更少支管的DMA，如圖下圖所示。

對于每個(gè)DMA，供水企業(yè)管理人員都應(yīng)該制定一個(gè)詳細(xì)的操作手冊，用來指導(dǎo)將來DMA管理團(tuán)隊(duì)的供水管理。該操作手冊包含：DMA管網(wǎng)圖；水表、壓力控制閥及邊界閥門的定位圖；DMA計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)庫的副本。該手冊是一個(gè)工作文件，操作數(shù)據(jù)要不斷更新，包括如下信息：

1. 流量和壓力曲線圖

2. 漏失逐級測試數(shù)據(jù)

3. 漏失位置

4. 非法接管位置

5. 合法夜間流量的測試數(shù)據(jù)

6. 壓力約束因子測試數(shù)據(jù)

DMA一旦建立，就成為了監(jiān)測和管理無收益水量的兩大組成部分（真實(shí)漏損和表觀漏損）的工具。DMA的無收益水量計(jì)算方式如下：

DMA無收益水量 = DMA的總進(jìn)水量 - DMA總收費(fèi)水量

估算真實(shí)漏損水量

多數(shù)DMA不包含任何水庫或主干管，因此在分析DMA的真實(shí)漏損水量時(shí)，這些組件通常不考慮在內(nèi)。DMA的真實(shí)漏損水量實(shí)際上是指該區(qū)內(nèi)干管和用戶支管的管道漏損水量。漏失如果發(fā)生在干管或管道接頭的小孔或裂縫處，則會全天24小時(shí)持續(xù)漏水。相反，若漏失發(fā)生在用戶支管，則漏失水量隨著用戶全天需水量的變化而變化。在早晚供水高峰時(shí)漏失水量最多，在夜間大多用戶都在睡覺沒有用水的時(shí)候漏失則最少。因?yàn)橐归g是用戶用水量最小的時(shí)候，而干管的漏失是連續(xù)的，供水作業(yè)人員應(yīng)該在夜間時(shí)段監(jiān)測漏失水量。下圖顯示的是一個(gè)典型的以居民生活用水為主的DMA的流量變化曲線圖。

為了估算DMA的漏失水平，經(jīng)營者應(yīng)該計(jì)算出系統(tǒng)的凈夜間流量（NNF），其值是用最小夜間流量（MNF）減去合法夜間流量（LNF）得到的。最小夜間流量是指一個(gè)周期（以24小時(shí)為一個(gè)周期）內(nèi)的最小流量，通常發(fā)生在大多用戶都不用水的夜間。最小夜間流量可通過數(shù)據(jù)記錄裝置或用流量曲線圖直接測得。盡管在夜間用戶需水量是最小的，但是供水作業(yè)人員仍然需要考慮到少量的合法夜間流量，也就是夜間用戶需水量，如沖廁、洗衣機(jī)用水等。

如果一個(gè)系統(tǒng)有100%的水表安裝率，則合法夜間流量的計(jì)算是通過測量DMA內(nèi)每小時(shí)所有非住宅的夜間流量和一小部分（如10%）住宅水表記錄水量得到的。然后按照升/小時(shí)或升/秒的單位來估算總合法夜間流量。如果系統(tǒng)沒有實(shí)現(xiàn)100%的用戶水表安裝率，供水作業(yè)人員可依據(jù)人均夜間用水量估算合法夜間流量。供水企業(yè)管理人員應(yīng)該對DMA內(nèi)的所有住宅和非住宅用戶進(jìn)行調(diào)查，然后確定每個(gè)用戶類型（住宅、工業(yè)、商業(yè)及其它類型用水）連接的支管總數(shù)量。根據(jù)其它有100%用戶水表安裝率區(qū)域的數(shù)據(jù)，估算出每個(gè)用戶類型的夜間流量系數(shù)，然后乘以每個(gè)類型的支管數(shù)量，得到總的合法夜間流量。

為了確定凈夜間流量水平，也就是計(jì)算夜間流量中直接歸結(jié)于漏失的部分，需要用記錄的最小夜間流量減去合法夜間流量。即：

凈夜間流量（NNF）=最小夜間流量（MNF）- 合法的夜間流量（LNF）

系統(tǒng)中的漏失水量與壓力成正比。在24小時(shí)內(nèi)，DMA的平均壓力與進(jìn)入DMA的流量一樣，隨時(shí)在改變。由于系統(tǒng)中沿程水頭損失的存在，使壓力與流量成直接的比例關(guān)系，因此當(dāng)DMA內(nèi)流進(jìn)流量最低時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)壓力最高（如下圖）。這是因?yàn)檠爻趟�頭損失與流速成正比，因此當(dāng)流量較低時(shí)，管道內(nèi)的流速也較低，產(chǎn)生的水頭損失也較小。

因此，在最小夜間流量期間計(jì)算出來的凈夜間流量或漏失水量不能代表24小時(shí)周期內(nèi)的真正漏失水量。供水企業(yè)管理人員還必須確定一個(gè)壓力因子，也叫T因子，然后運(yùn)用凈夜間流量建立一個(gè)真實(shí)的24小時(shí)平均漏失水量。T因子的計(jì)算方法是利用數(shù)據(jù)記錄儀記錄一個(gè)周期（24小時(shí)）的壓力值，然后利用這些測量數(shù)據(jù)計(jì)算出24小時(shí)的平均壓力值，將這個(gè)平均壓力值與最小夜間流量時(shí)段內(nèi)的系統(tǒng)壓力值相比，就得到T因子的值。

確定表觀漏損水量

DMA的無收益水量可以用進(jìn)水量減去記錄的用水量來得到。以無收益水量減去漏失量來計(jì)算表觀漏損水量，計(jì)算式如下：

表觀漏損水量 = 無收益水量（NRW）- 凈夜間流量（NNF）

一旦確定DMA具有顯著的表觀漏損，供水企業(yè)管理人員應(yīng)該調(diào)查水表是否出現(xiàn)故障或被破壞，以及是否存在非法接管。管理人員也可以對DMA的每個(gè)用戶進(jìn)行一系列的調(diào)查以確定所有用戶都包含在計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)庫內(nèi)，拜訪所有用戶并逐一檢查每戶的水表。

DMA管理步驟

DMA初步建成后，供水企業(yè)管理人員應(yīng)該對無收益水量、凈夜間流量以及表觀漏損水量進(jìn)行初步的計(jì)算，并確認(rèn)主要影響項(xiàng)目。一旦無收益水量減低到可接受的水平，運(yùn)營人員就應(yīng)該建立DMA進(jìn)水量的監(jiān)控體制。最簡單的形式是每月抄收一次水表的累積流量值。然而，安裝數(shù)據(jù)記錄儀來記錄流量數(shù)據(jù)可以反映出更詳細(xì)的數(shù)據(jù)，包括每天的凈夜間流量，從而能對系統(tǒng)進(jìn)行更精確的修正。最后，當(dāng)表觀漏損水量達(dá)到最低水平時(shí)，凈夜間流量實(shí)際上已相當(dāng)于無收益水量。每天的凈夜間流量可繪制成對時(shí)間的變化曲線圖，來監(jiān)控DMA的無收益水量（如下圖）：

上圖顯示出DMA的無收益水量持續(xù)增長，其增長速率的主要取決因素包括管網(wǎng)年份和狀況、系統(tǒng)壓力以及非法接水和被破壞水表的數(shù)量。對多數(shù)供水企業(yè)而言，對DMA不斷進(jìn)行漏失檢測和用戶調(diào)查工作的團(tuán)隊(duì)工作效率不佳。因此，監(jiān)測團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該設(shè)置一個(gè)“干預(yù)界限”，即無收益水量達(dá)到什么水平是不可接受的。一旦達(dá)到干預(yù)界限，就應(yīng)該出動團(tuán)隊(duì)執(zhí)行檢測和解決漏損。通常來說，一旦供水企業(yè)管理人員調(diào)派工作團(tuán)隊(duì)進(jìn)入DMA，就能在2-4周內(nèi)降低無收益水量水平。然后，管理人員應(yīng)該確保對無收益水量水平進(jìn)行監(jiān)測，直到再次達(dá)到干預(yù)水平。這種程序是對現(xiàn)有DMA的最佳管理模式。

本文節(jié)選自國際水協(xié)管網(wǎng)漏損控制專家組（IWA Water Loss Specialist Group）專家Malcom Farley先生等編著的《The Manager's Non-Revenue Water Handbook - A Guide to Understand Water Losses》一書。該書由候煜堃博士等人翻譯整理為《無收益水量管理手冊-供水管網(wǎng)漏損控制指南》，由同濟(jì)大學(xué)出版社出版。