摘要：供水管网是“城市的生命线”，其正常运行直接影响市民的日常生活及企业的生产和效益，它是城市建设的重要基础设施之一，是现代化城市正常运作的保证。供水公司生产运行管理的一大难题即为供水管网的漏损问题，即使在基础设施良好和管理经验丰富的发达国家也一样如此。本文利用自来水主管道的瞬时流量(L/s)和压力(PA)的实时监测数据，利用夜间最小流量法，24小时瞬时水压监测等方法，来推测该区域的漏水情况。以分析结果与实际情况相对比，从而验证方法的可靠性。
关键词：DMA分区；漏损监测；夜间最小流量；供水管网管理；流量仪表
1、问题分析
经过大量数据分析：居民小区在早、中、晚，分别为一个小高峰，和两个大高峰，午夜用水量相对白天来说较为平稳且用水量较少；工厂24小时运行，测量的用水量全天较为平稳，法定节假日用水量全天平稳且明显减少；机关事业单位在正常工作八小时之内，用水量有明显上升，周末及法定节假日用水量全天平稳且明显减少。
根据提供数据中的测量结果，取已提供数据中工作日、周末、法定节假日各一天，并以时间(x/Hours)与瞬时流水量(y/L*S^-1)为坐标轴，绘制折线图。通过图像，与各类典型用水模式进行对比，从而辨识出该区域的典型用水模式。
使用夜间最小流量法，建立管网漏水量模型。根据提供的数据，已经得到了主管道的夜间实测流量，即可计算约见漏损率以及平均漏损率。当夜间用水量较低，最小夜间流量可以间接反应该区域的漏失水平，从而辨识出该区域的漏水量模式。
根据提供数据中的测量结果，以时间(x/yy/m/dd)与瞬时流水量(y/L*S^-1)为坐标轴，绘制折线图，对比每周数据，若突然变大，则可能为异常。
2、模型的分析与建立
首先，典型用水模式都是什么样的？
机关事业单位（事业单位、党委、政府下所有的部门，如财政局、宣传部等国家政府机关）：在上班期间，用水量有明显的增加，下班后到第二天上班前用水量明显下降并趋于平稳。
工厂（电子设备制造业、机械制造业、化工-医药-食品业等），24小时不间断运作（除法定节假日）：用水量全天较为平稳，白天用水量略高于夜间用水量（白天工作效率高于晚上导致白天用水量略高），法定节假日全天用水量全天较为平稳。
居民小区：0:00~5:00：绝大部分居民处于休息状态，用水量较少且平稳。5:00~7:00：居民陆续醒来，开始日常生活，用水量逐渐增加。7:00~9:00：居民生活用水逐渐增加，将迎来第一个小高峰。9:00~11:00：在第一个小高峰后用水量将继续增加。11:00~13:00：居民进入午饭时间，用水量也达到全天的最高峰。13:00~17:00：用水量较午时下降并趋于平稳。17:00~21:00：居民进入晚饭时间，用水量再次增加，相比于午饭时间略低。21:00~23:00：用水量进入全天最后一个高峰，居民开始日常洗漱状态。23:00~24:00：用水量骤降，居民逐渐进入休息状态。
为避免工作日、周末、法定节假日用水量有所不同的情况，所以分别取工作日(4月17日)、周末(6月7日)、法定节假日(5月1日)各一天分析数据，以时间(x/Hours)与瞬时流水量(y/L*S^-1)为坐标轴，绘制折线图如下。
图1-1 三日数据对比
根据折线图的相对瞬时水量数据，与居民用水的用水模式几乎相同，由此可得，该DMA分区为居民用水。
通过对90年代初期至今关于夜间最小流量的一些数据和资料进行分析，可以得出这样的结论，在进行漏损水量的估算时建议以夜间流量为基础。
本文取已给数据中的每日最小用水量以时间(x/m/dd)与瞬时流水量(y/L*S^-1)为坐标轴，绘制折线图如下。
图2-1 每日最小用水量
通过分析每日最小用水量，如果出现稳定变大，则可能出现异常。正常情况下，周六最小用水量相比于周日最小用水量稍大。法定节假日用水量相比于平日会增多，所以去掉劳动节(5月1日~5月3日)与端午节(5月31~6月2日)休息6天后，从图中可得出4月20日当天，最小用水量平稳变大，可能为漏水情况。而5月25日至5月29日的两次用水量大幅度增加，因瞬时水量为0L/S，所以可能为停水后重新供水，所以为正常情况。
根据提供数据中的测量结果，列出24小时用水量与时间关系，以时间(x/yy/m/dd)与瞬时流水量(y/L*S^-1)为坐标轴，绘制每周的折线图，对比每周数据，若瞬时水量突然变大，则可能为异常。
经过数据分析发现，在5月21日下午2:45~3:15之间，瞬时水量突然无征兆变大，分析当天水压。
分析后发现，下午2:45~3:15之间并无水压异常。
经过一系列的信息检索，分析得出，数据给出的郎贝，位于南方沿海的某市。在5月21日当天并没有发生异常的天气情况，5月21日当天为周三，非法定节假日或周末，并且该区域为普通居民，该时间段非居民用水的高峰。持续时间较短，仅为30分钟，一般偷用生活用水做商业用途，应在短时间内瞬时水量增加，增加到一定量保持稳定，所以排除偷用生活用水做商业用途的可能性。则有可能为水管的短期爆管，使得管内瞬时流水量骤增。
参考文献
[1]供水管网漏水量数学模型建立方法的研究 路文丽; 刘遂庆; 信昆仑 山西建筑 2009-09-10.
[2]配水管网压力与漏水量关系试验研究 周建华; 曲世琳; 赵洪宾 给水排水 2005-08-10.
[3]供水管网漏损分析与漏水量模型建立方法的研究 张瑛 天津大学 2010-05-01.
论文作者:段渊,臧嘉威,满朝瑞,贾跃
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
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