城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)的漏損評定里有兩個看著很像的數(shù),CJJ 92-2016《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)》在 2018 年做過一次局部修訂,修訂后的術(shù)語把分工寫清楚了:綜合漏損率是管網(wǎng)漏損水量與供水總量之比。漏損率用于評定或考核供水單位或區(qū)域的漏損水平,由綜合漏損率修正而得。評定指標(biāo)取的是漏損率,不是綜合漏損率,這一步分不清,后面所有數(shù)據(jù)都對不上口徑。
同一份標(biāo)準(zhǔn)給夜間的這筆流量列了專門的條目,定義是獨(dú)立計量區(qū)每日夜間用戶用水量處在低點(diǎn)時的進(jìn)水流量,行業(yè)里也按英文縮寫記作 MNF。定義里有兩處容易被漏讀,一處是“每日”,它按天取一個低點(diǎn),不是把一整夜拉平。另一處是“進(jìn)水流量”,它測的是進(jìn)入這片區(qū)域的水,不是這片區(qū)域漏掉的水。兩者之間隔著夜間用水那一層。
同一份標(biāo)準(zhǔn)把分區(qū)管理分成兩種口子,條文說明寫得很直白:采用區(qū)域管理方式時,分區(qū)規(guī)模一般較大,數(shù)據(jù)分析主要采用總分表對比方法。采用獨(dú)立計量區(qū)管理方式時,分區(qū)規(guī)模一般較小,數(shù)據(jù)分析可同時采用夜間低流量和總分表對比兩種方法。夜間這條線只在小的那一檔才開得起來,站在大分區(qū)那一檔,手里的數(shù)撐不起這個粒度。
獨(dú)立計量區(qū)的劃分依據(jù)寫在條文里,是管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、管線長度和用戶數(shù)量三項。條文說明給出的量化口徑是用戶一般不超過五千戶、進(jìn)水口不超過兩個。這兩條看著像管理規(guī)定,實(shí)質(zhì)是數(shù)據(jù)規(guī)定:進(jìn)水口超過兩個,進(jìn)區(qū)的水湊不齊一個口徑。用戶鋪得太開,夜間那點(diǎn)漏水信號會被正常用水蓋過去。
標(biāo)準(zhǔn)還寫明了它的用途:選擇有代表性的管網(wǎng)區(qū)域建立獨(dú)立計量區(qū),通過監(jiān)測夜間低流量測算管網(wǎng)背景漏失水量。這里的目標(biāo)詞是背景漏失,術(shù)語定義指的是現(xiàn)有技術(shù)手段和措施未能檢測到的管網(wǎng)漏點(diǎn)的漏失水量。它測的是看不見的那一段,明漏不算進(jìn)來,聽音法已經(jīng)聽出來的暗漏也不算進(jìn)來。
整套方法的產(chǎn)出質(zhì)量,取決于三次減法能不能站得?。哼M(jìn)區(qū)總流量減掉夜間合法用水,得到凈夜流。凈夜流換算成年水量,才夠得著漏損率那個體系,這三步里任何一步含糊,算出來的數(shù)看著一樣像樣,用處卻完全不同。后面幾章把這幾筆挨個拆開。
標(biāo)準(zhǔn)給零壓測試列了術(shù)語:為判斷獨(dú)立計量區(qū)是否封閉,關(guān)閉邊界閥門后放水,監(jiān)測區(qū)域內(nèi)壓力是否下降至零。這一條排在建設(shè)要求里,位置在裝表、選量程之前。它驗證的是邊界,跟表準(zhǔn)不準(zhǔn)是兩個問題。
分區(qū)之后,一個區(qū)的邊界上會有若干原先連通的閥門被關(guān)掉。只要有一處沒關(guān)嚴(yán),鄰區(qū)的水會持續(xù)滲進(jìn)來,而這個量不會被任何算法識別為外來項。它混在夜間那一筆里,看上去和漏失一模一樣,條文寫得很硬:只有在零壓測試成功的條件下,才能進(jìn)行獨(dú)立計量區(qū)的后續(xù)建設(shè)。邊界先坐實(shí)。
要求里寫的是進(jìn)水口應(yīng)安裝適宜的流量計量設(shè)備,同時宜安裝壓力監(jiān)測設(shè)備,流量和壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)宜采用遠(yuǎn)傳方式。進(jìn)水口超過兩個時,每個口都要裝,數(shù)據(jù)要同源同時。少裝任何一個口,進(jìn)區(qū)水量這個分子便是缺項,而不是靠估算能補(bǔ)上的缺項。
常見的表現(xiàn)是夜里的流量曲線始終在一個平臺上小幅起伏,既不跟著季節(jié)走,也不跟著檢漏進(jìn)度走。漏點(diǎn)排了一遍又一遍,數(shù)字紋絲不動,這類情況不該先往算法上找原因,回頭看邊界才是正路。
分區(qū)管理會帶來另外一件必須處理的事,條文把這一層的風(fēng)險落在水質(zhì)上:區(qū)域邊界處的管線撤除或閥門關(guān)閉,可能改變水流方向或流速,對管網(wǎng)水質(zhì)產(chǎn)生不利影響。這條原先是強(qiáng)制性條文,自 GB 55026-2022 于 2022 年 10 月 1 日實(shí)施之日起廢止,技術(shù)條款仍然有效,只是不能再按強(qiáng)條口徑引用。做數(shù)據(jù)處理的人容易忽略這一層:為了讓數(shù)據(jù)好看把閥關(guān)得太狠,換來的可能是另一條線上的投訴。
涉及進(jìn)口表具的那一條寫的是:進(jìn)水口流量計量設(shè)備應(yīng)具備較好的小流量測量性能。它把要求說清楚了,卻沒有給數(shù),真正把這句話翻譯成可選型參數(shù)的,是另外一條條文和另外一份標(biāo)準(zhǔn)。
CJJ 92-2016 列了水表量程比的條目,定義是常用流量和下限流量的比值。它回答的是一塊表從常規(guī)工況往下能覆蓋多寬的范圍。常用流量相同的情況下,量程比越大,夠得著的下限越低。
計量損失控制那一節(jié)按口徑把要求分開寫:表具口徑在 DN40 以上且用水量較大或流量變化幅度較大的用戶水表,量程比不宜小于 200??趶皆?DN40 及以下的,量程比不應(yīng)小于 80,其中非居民用戶的量程比不宜小于 100。這三條字面都是給用戶水表定的,做 DMA 進(jìn)口選型時,它們是被廣泛沿用的口徑下限。
量程比的分母那一頭,由 GB/T 778.1-2018《飲用冷水水表和熱水水表》給出的比例關(guān)系接?。悍纸缌髁颗c下限流量的比值應(yīng)為 1.6,過載流量與常用流量的比值應(yīng)為 1.25。已知常用流量和量程比,兩個流量點(diǎn)都算得出來,不必等廠商給表。
假設(shè)進(jìn)口按常用流量 250 立方米每小時來選。取量程比 80 時,下限流量為 250 除以 80,得 3.125,分界流量按一點(diǎn)六倍算,得 5.0。取量程比 200 時,下限流量為 250 除以 200,得 1.25,分界流量得 2.0。兩組數(shù)擺在一起,夜間那一筆的意義差別出來了。
夜里實(shí)測到 4.0 立方米每小時這一股水,用頭一塊表,4.0 落在 3.125 到 5.0 這個區(qū)間內(nèi),屬于低區(qū),二級表的允許誤差上限是百分之五,差值為 0.20。用后一塊表,4.0 已經(jīng)高過分界流量 2.0,落在高區(qū),允許誤差上限降到百分之二,差值為 0.08。同一股水,換一塊表,不確定度縮到原來的四成,這筆賬不是廠商宣傳口徑,是兩份標(biāo)準(zhǔn)相接得出的結(jié)果。表要選對。
GB/T 778.1-2018 用四個流量點(diǎn)把一塊表的量程切成兩段:下限流量、分界流量、常用流量、過載流量。分界流量是那條界線,它以下叫低區(qū),它到過載流量之間叫高區(qū)。夜間那筆水量落在哪一段,決定了能給它配多大誤差。
這一部分給的兩個比例關(guān)系是硬的:分界流量除以下限流量等于一點(diǎn)六,過載流量除以常用流量等于一點(diǎn)二五。頭一個決定了低區(qū)有多窄,后一個決定了表能短時承受多大流量而不失準(zhǔn)。低區(qū)窄這一點(diǎn)很關(guān)鍵,它意味著稍不留神,夜間的水掉進(jìn)去了。
水表按準(zhǔn)確度等級劃分為一級和二級,二級表在低區(qū)的允許誤差上限是百分之五,高區(qū)是百分之二,對應(yīng)水溫在 0.1 攝氏度到 30 攝氏度之間的情形。一級表收緊到低區(qū)百分之三、高區(qū)百分之一,低區(qū)那一段的誤差是高區(qū)的二點(diǎn)五倍,這個倍數(shù)關(guān)系在選型時被頻繁忽略。
白天用水量大,進(jìn)口流量落在高區(qū),計量誤差按百分之二算。到了夜里水少了,同一塊表可能滑到分界流量以下,誤差上限一下子放大到百分之五。同一塊表在一晝夜之間給出了兩套可信度,做數(shù)據(jù)分析時若不區(qū)分時段,等于默認(rèn)兩段時間的數(shù)據(jù)同等可靠。
選高等級表自然能把誤差限壓下去,代價是量程和配置都要跟著抬。更實(shí)際的做法是先算清楚夜間那一筆預(yù)期落在哪個區(qū)間,再反推需要的量程比,而不是照著等級選型。反過來也成立:表已經(jīng)裝好了,回頭估算夜間的數(shù)落在哪個區(qū),同樣能反推出這批數(shù)據(jù)能支撐什么結(jié)論。先算再選。
夜間進(jìn)區(qū)的這一股水,拆開是三層疊在一起的:居民零星用水、不間斷用水設(shè)施的連續(xù)用水、以及真正漏掉的那一部分。監(jiān)測數(shù)據(jù)只有三者的和,要拿到漏的那一段,只能靠減。
那一句寫的是:區(qū)內(nèi)夜間用水量較大的用戶應(yīng)單獨(dú)監(jiān)測。它點(diǎn)明了處理方式,不是默認(rèn)扣掉,而是把這些戶頭拎出來單獨(dú)計量。夜間有人值守的單位、連續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)、夜間作業(yè)的工地、公廁,幾類都屬于這一檔。拎出來之后,剩下的才是可以按模型估算的那層底色。
工程上常用的做法有三種:按歷史未發(fā)生漏損時的夜間流量做基線,抽樣一部分用戶加裝記錄儀做校正,或者按單位戶數(shù)的經(jīng)驗值去攤。三種方法的共同處在于,它們給出的都是估算,不是計量。估算的不確定度會原封不動地傳給后面的每一個數(shù)。
沿用前面那個例子:夜間水量 4.0,夜間合法用水估 2.5,凈夜流 1.5。表具誤差帶來的不確定度,在頭一塊表上是 0.20,落到 1.5 這個基數(shù)是百分之十三點(diǎn)三。在后一塊表上是 0.08,落到 1.5 上是百分之五點(diǎn)三。再看估算那一筆:若 2.5 這個數(shù)的估算本身有百分之二十的浮動,便是正負(fù) 0.5,那么落到 1.5 上是百分之三十三。兩相比較便知,夜間合法用水那一筆的估算質(zhì)量,往往比表具等級更能決定結(jié)果能不能用。估算更要緊。
扣多了,等于把真實(shí)的漏失抹平,暗漏永遠(yuǎn)排不進(jìn)檢漏計劃??凵倭?,每個區(qū)都處在告警狀態(tài),檢漏力量跟不上。二者都會讓整套系統(tǒng)失去作用,起因卻是同一個:那一筆從來沒有被實(shí)測過。
把某一夜的凈夜流乘以二十四、再乘以三百六十五,是工程上常見的粗估。它隱含的前提是這一股夜間的漏量在全天二十四個小時里都維持同一水平。
這個前提站不住。同一份標(biāo)準(zhǔn)在壓力調(diào)控那一章明確寫了:管網(wǎng)漏失水量以及部分用戶用水量,與供水管網(wǎng)壓力具有正相關(guān)關(guān)系。夜間用水量低,管網(wǎng)壓力處在全天的高點(diǎn),白天到了用水高峰,壓力反而被拉下來,既然漏量隨壓力走,夜里那一個數(shù)放到白天便偏高了。
按上述關(guān)系,直接乘以二十四小時得出的年漏失量,通常會偏大。壓力差得越多的區(qū),偏得越多。這不是計算失誤,而是換算模型本身的假設(shè)使然。
合適的用法是橫向比:各個區(qū)之間用同一套假設(shè)換算,排序、找出漏失嚴(yán)重的頭幾個,這個結(jié)論是穩(wěn)的。不適合的用法是縱向:拿這個數(shù)直接填進(jìn)漏損率算式,或者拿去驗收。做橫向比時還有一個前提,所有區(qū)的換算口徑、假設(shè)、數(shù)據(jù)篩選規(guī)則必須完全一致,否則比的不是漏損,而是算法。
修訂后的條文寫得很明確:漏損指標(biāo)包括綜合漏損率和漏損率,其中評定指標(biāo)為漏損率。漏損率按兩級評定,一級為百分之十,二級為百分之十二。綜合漏損率雖然常用,它卻不是拿來評定的那一個。
總修正值由四項相加得出:居民抄表到戶水量的修正值、單位供水量管長的修正值、年平均出廠壓力的修正值、以及凍土深度的修正值。四項的符號分別記作 R1、R2、R3、R4。
單位供水量管長是個術(shù)語,定義是管徑大于等于 75 毫米的管道總長與供水總量之比。修正值公式為 R2 等于 0.99 乘以 A 減 0.0693 的差,再化為百分?jǐn)?shù)。其中 A 即為這個單位供水量管長,單位是公里每萬立方米。
這一項常被讀成一味的加成。事實(shí)上并非如此:管網(wǎng)越密集,單位水量分?jǐn)偟降墓荛L越短,A 越小,到一定程度 R2 便轉(zhuǎn)負(fù)。舉兩組數(shù),頭一組:DN75 及以上管長 45 公里,年供水總量 320 萬立方米,A 為 45 除以 320 得 0.1406,代入后 R2 約等于百分之七點(diǎn)零六。后一組:管長 12 公里,年供水總量 260 萬立方米,A 為 12 除以 260 得 0.0462,代入后 R2 約等于負(fù)百分之二點(diǎn)二九。同一套公式,算出的是相反的符號。
條款對 R2 定了上下限:當(dāng)它大于百分之三時,取百分之三,小于負(fù)百分之三時,取負(fù)百分之三。上例的百分之七點(diǎn)零六要壓到百分之三,漏掉這一步封頂,結(jié)果會偏出很大一截。R3 按年平均出廠壓力分檔:大于 0.35 兆帕且不大于 0.55 兆帕取百分之零點(diǎn)五,大于 0.55 兆帕且不大于 0.75 兆帕取百分之一,大于 0.75 兆帕取百分之二。R4 是凍土深度超過 1.4 米時取百分之一。R1 等于 0.08 乘以 r,r 是居民抄表到戶水量占總供水量的比例。封頂別忘。
這是本篇要講的那一處。總修正值在標(biāo)準(zhǔn)里記作 Rn,出現(xiàn)在兩個不同的公式中,而兩處的含義并不相同。
算漏損率的公式是:漏損率等于綜合漏損率減總修正值。其中綜合漏損率等于供水總量減注冊用戶用水量的差,除以供水總量再化為百分?jǐn)?shù)。這一處的總修正值等于 R1、R2、R3、R4 四項之和,不包含基本漏損率那一項。它是從成績里往外扣的部分。
算修正后的評定標(biāo)準(zhǔn)時,公式是:修正后的漏損率評定標(biāo)準(zhǔn)等于基本漏損率加 R1、R2、R3、R4。基本漏損率也是術(shù)語,指的是評定標(biāo)準(zhǔn)修正前的基準(zhǔn)控制值,便是那兩個百分之十與百分之十二。這一處,四項是往上加的。
設(shè)某供水單位的居民抄表到戶水量占比 r 為 0.55,則 R1 等于 0.08 乘以 0.55 再化為百分?jǐn)?shù),得百分之四點(diǎn)四。R2 按上例封頂后取百分之三。年平均出廠壓力 0.6 兆帕,落在大于 0.55 且不大于 0.75 這一檔,R3 取百分之一。凍土深度不超過 1.4 米,R4 取零。四項之和為百分之八點(diǎn)四。
若該單位的綜合漏損率為百分之十八點(diǎn)二,則漏損率等于 18.2 減 8.4,得百分之九點(diǎn)八。而二級評定標(biāo)準(zhǔn)修正后為 12 加 8.4,得百分之二十點(diǎn)四。一級為 10 加 8.4,得百分之十八點(diǎn)四。百分之九點(diǎn)八同時滿足兩級。
同一個百分之八點(diǎn)四,在成績里是減項,在及格線里是加項。弄反了,結(jié)果要么成績好得離譜,要么及格線低得離譜。這一處在各種測算記錄里反復(fù)翻車,原因是兩個公式共用一個符號,而多數(shù)人只記住了其中一個。減加別反。
夜間低點(diǎn)出現(xiàn)的時段,標(biāo)準(zhǔn)條文說明給的是一般在凌晨 2 點(diǎn)至凌晨 5 點(diǎn)之間。這是個經(jīng)驗區(qū)間,不是給各個區(qū)劃定死的窗口。窗口一旦選定便不要隔三差五地挪,否則這周與下周之間的可比性先沒了。比起固定哪三個小時,固定下來這件事本身更要緊。時段別挪。
節(jié)假日、惡劣天氣、管網(wǎng)沖洗與搶修、表具更換,這幾類都會在曲線上留下陡起的峰。機(jī)器能自動完成標(biāo)記,人來判斷要不要剔除。清洗規(guī)則要寫成文字留檔,換了責(zé)任人,這條規(guī)則也要跟著交接下去,否則次年同一批數(shù)據(jù)會得出兩個結(jié)論。
各個區(qū)互相排序,要求相同的測算方式、相同的換算口徑、相同的夜間合法用水處理規(guī)則。任一條不一致,彼此比的便不是漏損,而是算法。分區(qū)調(diào)整之后更需要把這一步坐穩(wěn),否則跨年數(shù)據(jù)拼出來的只會合成一份假趨勢。
比起各個區(qū)的水平,一個區(qū)自己的變化趨勢更值得信。同一套口徑下,凈夜流從 3.0 漲到 4.5,這個變化比趨勢更能說明問題。條文把這個點(diǎn)寫成了功能:根據(jù)夜間低流量數(shù)據(jù)的變化,當(dāng)管網(wǎng)漏失增長時及時預(yù)警,實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)漏點(diǎn)的快速發(fā)現(xiàn)、定位和修復(fù)。趨勢更重要。
超過百分之十二,未必不達(dá)標(biāo)。按第八章那一套數(shù),綜合漏損率百分之十八點(diǎn)二,扣除修正之后得到百分之九點(diǎn)八。被評的是漏損率,對照的那條線同樣是修正之后的及格線,兩處必須放在同一套修正口徑下比。
夜間那一筆接近零,說明不了這兒沒有漏,也可能是這塊表長期停在低區(qū)起點(diǎn)以下?;氐降谌履且还P賬:量程比取 80 的表,它的下限流量是 3.125,再往下的水給不出讀數(shù),零不代表沒有流量。零不等于無。
規(guī)模小到一定程度,進(jìn)水條件變得單一、邊界閥門數(shù)量堆疊,封閉難度跟著抬上去。標(biāo)準(zhǔn)給出的量化口徑是五千戶和兩個進(jìn)水口,這不是鼓勵無限細(xì)分。夜里那點(diǎn)水的信號被背景噪聲淹沒時,再小的區(qū)也推導(dǎo)不出有力的結(jié)論。分小有底線。
某一個夜里好看的數(shù)字撐不起全年結(jié)論,連續(xù)幾個月的走勢才是能把告警抬出來的那一維。條文把預(yù)警功能落在夜間低流量數(shù)據(jù)的變化上,而不是落在某一個夜的讀數(shù)上??醋邉?。
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),2016 年 9 月 5 日以住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公告批準(zhǔn)發(fā)布、2017 年 3 月 1 日實(shí)施,全部代替 CJJ 92-2002,現(xiàn)行。2018 年做過一次局部修訂,修訂條文自 2019 年 2 月 1 日實(shí)施,改寫了術(shù)語與評定那一章。獨(dú)立計量區(qū)的建設(shè)要求、夜間低流量的術(shù)語、水量平衡表、漏損率的計算公式都在此篇。原強(qiáng)制性條文為 3.0.4、4.4.8、4.5.6 三條,自 GB 55026-2022 于 2022 年 10 月 1 日實(shí)施之日起廢止。
正文引用時須注明這一層廢止關(guān)系,不得按強(qiáng)制性條文的口徑表述。
GB/T 778.1-2018 現(xiàn)行,2018 年 6 月 7 日發(fā)布、2019 年 1 月 1 日實(shí)施。它規(guī)定飲用冷水水表與熱水水表的計量要求和技術(shù)要求,給出流量分區(qū)、兩檔準(zhǔn)確度等級的允許誤差上限,以及分界流量與下限流量比值為 1.6、過載流量與常用流量比值為 1.25。做 DMA 進(jìn)口表具選型時,正是這一份把標(biāo)準(zhǔn)里那句“較好的小流量測量性能”翻譯成了可用數(shù)字。
《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏水探測技術(shù)規(guī)程》,2011 年 10 月 1 日實(shí)施,現(xiàn)行,管的是漏點(diǎn)探測那一類作業(yè)。布設(shè)間距、記錄儀性能、聽音法與相關(guān)分析法的要求都在其中,與本篇的漏損評定分屬兩件事,彼此不得混引。
《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程》,2013 年 11 月 8 日發(fā)布、2014 年 6 月 1 日實(shí)施,現(xiàn)行。這一份管的是管網(wǎng)巡檢與日常維護(hù),與本篇的漏損評定無關(guān)。
《城市給水工程項目規(guī)范》,2022 年 3 月 10 日發(fā)布、2022 年 10 月 1 日實(shí)施,現(xiàn)行,強(qiáng)制性工程建設(shè)規(guī)范,全部條文必須執(zhí)行。本篇只在界定廢止關(guān)系這一處用到它。
GB/T 45413-2025《供水管網(wǎng)水錘監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)要求》,2025 年 4 月 25 日發(fā)布并同日實(shí)施,現(xiàn)行。
夜間低流量這套方法能回答的是哪一片區(qū)有事,回答不了具體在哪兒。條文給它定下的兩項功能止于這一級:把各個獨(dú)立計量區(qū)的漏失水平排出次序,以及根據(jù)夜間數(shù)據(jù)的變化發(fā)出預(yù)警。到區(qū)為止。
要落到具體的點(diǎn)上,得靠聲學(xué)手段把區(qū)收到管段上。噪聲法、聽音法、相關(guān)分析法三步如何銜接,寫在 CJJ 159-2011 里。
入口流量說的是這一片區(qū)的總量,落到具體的點(diǎn)上要用另外一套辦法。
北京康高特(KGT)自研的聽瀾噪聲記錄儀用在這一環(huán),官方列出的場景包含城鎮(zhèn)管網(wǎng)的老舊小區(qū)與分區(qū)監(jiān)控。
它用強(qiáng)磁吸附固定在管道、閥門、消防栓這一類金屬部件上,不需要開路開挖。
三種部署方式可按需調(diào)整:固定安裝、流動監(jiān)測、臨時布點(diǎn)。
聲學(xué)數(shù)據(jù)與入口流量互相印證,比單獨(dú)看任何一路都穩(wěn)。
頭一步看邊界。這個區(qū)封閉了沒有,零壓測試過了沒有。
第二步看表。夜間那一筆水落在這塊表的哪一個流量區(qū),對應(yīng)的允許誤差上限是多少。
第三步看結(jié)余??鄣粢归g合法用水,剩下的便是漏失。
三步走完,后面的換算才有意義,也才夠得著那一套評定公式。