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摘 要：给水管网如果出现了水漏失，不仅会造成水资源浪费，也会影响城市水务部门的工作，因此需要对其进行判断。本文首先对传统探测水量漏失的方法进行了介绍，其次对分区计量中漏失检测与定位的方法进行了探讨，最后研究了减少给水管网漏失的对策，希望有所帮助。
关键词：给水管网模型；压力；漏失；判断
如果能够判断出给水管网漏失的情况以及具体发生漏失的位置，不仅能够有效的提高水务部门的运行效率，也助于城市水资源的合理利用。水量漏失的部分，无法进行收费，因此影响了水务部门的收益，为此，水务部门能够正确有效的判断给水管网的水漏失情况异常重要。
1 传统探测水量漏失的方法
在过去几年里，技术人员开发了基于水资产的物理数据与爆管的统计数据、服务管段、地下条件等概念和方法用以计算系统范围内的水量平衡，用工作指标支持的管理方法来减少各种水量损失。这些概念和方法已被世界很多国家采用。
配水系统探漏的技术包括随机和常规探通调查、子系统逐步测试、使用漏水噪声探测仪作为探测工具等。常规和随机的探通调查用于探漏。使用传统的听棒法，电子听棒或探漏仪系统进行扫描，然后用漏失与噪音相关器或地表扩音器确定漏失的确切位置。这种技术适用于潜在的漏失区域，工程师和技术人员需花费大量时间探测整个管网区域，后期需要做认真的数据处理和数据分析。
为避免夜间作业和关闭配水系统的各个部分，后又使用声学探漏仪，管道连接件上借助强磁装置安装声音或噪音探测仪，用程序控制倾听漏失噪声特性。在背景噪音很低的夜间，2h期间每隔一秒记录一次噪音特征。通过记录和分析噪音的强度和一致性，每个探测仪可以表示是否存在漏失的可能性。声学探漏仪既可以永久安装在管网上，也可以在用户指定的时间段（通常两晚）安装在指定的地点。但该技术的缺点是现有的管网漏失点探测过程是一个费时费力的工作。探漏方法应用的是水力动力模型遗传算法，是一种基于自然进化和遗传复制理论的搜索技术。系统使用水动力遗传算法，沿着管网模拟漏失，并将每个模拟结果与已知的流量计量和压力监测点进行比对。目的是通过重复运行引入模仿自然选择的方式获得更高的精度，可以找到最优方案。
2 分区计量中漏失监测与定位的方法
对DMA分区流量进行分析与监测的最佳时段是在夜间，因这段时间内流入DMA的总流量达到一天当中的最小值，所以漏失量在总流量中所占的比例将达到最大值，更容易进行测定。技术上已经可以对最小夜间流量进行分析，从而估计出漏失量，并且能够将漏失量进一步划分为背景漏失量与爆管漏失量最小夜间流量是漏失分析的基础，可以使用数据记录器和相应的软件对其进行连续纪录和分析。对该区域流量计的记录数据进行观察分析，若这些数据反映出该DMA内的用水量一直在不断增加，则表明该DMA内可能存在爆管或暗漏问题。工程师可据此马上安排人员对此DMA内的管网进行漏失检测、定位和维修。
3 减少给水管网漏失的措施
3.1 做好管网全方位的管理工作
管理人员需要对给水管网情况进行实时观察，以便能够记录下最新的状态，另外，有关部门也需要组织相关人员建立技术档案，完善信息系统。给水管网档案中，至少要包含如下内容：首先，管道直径的大小、应用的材质、管道应用的位置、采用哪种形式接口、此管道哪年敷设等；其次，与管道配套的阀门、消火栓等配件的数量，具体的位置以及各个配件的特征等；其次，用户接水管具体的位置，接水管的直径大小、用户自身的特点等；第四，捡漏记录高峰时，出现的流量阻力系数的大小以及管网改造之后具体的效果等。
如果城市规模比较大，整体供水量非常大，则供水企业需要对给水管网进行额外的测定：首先，夏季必须进行全面测压，同时将压线图绘制出来，以便进行进一步的观察；其次，测定流量，可以使用容易携带的超声波流量计，也可以选择应用插入式流量计；最后，主要的给水管道，管理人员必须每年都要进行全面的测定，尤其是对管道阻力，更需严格测定。管道阻力很难进行严格的计算，不过管理人员可以通过管段水头来进行推算。
3.2 漏失判断的具体方法
给水管网出现的水损失以及漏失等情况，管理人员可以将其看作是节点蓄需水量，展开模拟。但是水损失与漏失并不是简单的节点需水量，漏失与压力之间成正比，即压力越大，给水管网漏失也就越多，所以漏失模型与水力模型并不相同，其根据的是压力需水量。由于压力需水量无法使用导向方法来完成模拟，只能够通过压力需水量来进行模拟，从而解决漏失状态下，给水管网流量以及节点水压的问题，并且明确水压等级。优化是一种常见的模拟方法，如果要使用优化模拟方法，必须拥有大量的真实数据，尽管会浪费一些时间以及成本，但是对于用户来说，能够提高模拟模型的能力。现阶段，也有很多管理人员会应用遗传优化模型，该模型能够为系统特征提供认知，并且能够提供智能化的计算技术框架，为此，该模型常被应用在水务基础管理中。通过对该模型的运用，市政当局对给排水的布置情况会有一个全面的了解，进而能够对城市整个水力信息系统的建设提供可靠的数据。
集成参数优化算法也是一种比较常用的给水管网模拟方法，该方法也是以压力的需水量分析为依据，通过此，管理者能够对水损失实现量化，也能够实现水损失定位。另外，此种模拟方法不仅能够对水量进行计算，还能够对PDD节点进行全方位的优化。优化之后，漏失探测会被看作是识别水力模型的需求，来执行非线性优化的问题，这样管理人员就能够找到最适合的节点需水量，最终实现模型的高精度化。水损失以及水漏失都能够借助优化PDD或者实现最优需求等来进行判断。通过大量的研究发现，集成优化工具具有非常大的应用潜力，虽然此种方法目前还不能实现水损失的精确定位，或者确定漏失地点，但是通过此种方法可以明确容易出现水漏失以及水损失的管道，进而有效的提高了水漏失判斷的精确性，城市水务部门以水漏失判断为依据迅速对系统维修以及相应的计划进行调整。
结束语
综上所述，可知判断给水管网水漏失的方法有很多，但是通过大量的研究发现，基于压力分析的需水量的判断方法比较适用。尽管目前的判断方法还不能解决很多给水管网漏失的问题，但是整体上将，判断模型的精确度与传统的方法相比，要高很多，在不断的改进之下，精度势必会越来越高。
参考文献
[1]俞国平.给水管网设计中的一种流量分配方法[J].中国给水排水，2000（4）.
[2]梁建文，肖笛，赵新华，张宏伟.给水管网故障实时诊断方法[J].水利学报，2001（12）.
[3]屈永华，梁向春，高伟杰.创建给水管网拓扑关系[J].工程设计CAD与智能建筑，2001（4）.
[4]梁建文，肖笛，张宏伟，赵新华.给水管网故障实时诊断方法（Ⅱ）[J].自然科学进展，2002（9）.
[5]冯巍.小区给水管网流量计算探讨[J].华东交通大学学报，2002（1）.
关键词：给水管网模型；压力；漏失；判断
如果能够判断出给水管网漏失的情况以及具体发生漏失的位置，不仅能够有效的提高水务部门的运行效率，也助于城市水资源的合理利用。水量漏失的部分，无法进行收费，因此影响了水务部门的收益，为此，水务部门能够正确有效的判断给水管网的水漏失情况异常重要。
1 传统探测水量漏失的方法
在过去几年里，技术人员开发了基于水资产的物理数据与爆管的统计数据、服务管段、地下条件等概念和方法用以计算系统范围内的水量平衡，用工作指标支持的管理方法来减少各种水量损失。这些概念和方法已被世界很多国家采用。
配水系统探漏的技术包括随机和常规探通调查、子系统逐步测试、使用漏水噪声探测仪作为探测工具等。常规和随机的探通调查用于探漏。使用传统的听棒法，电子听棒或探漏仪系统进行扫描，然后用漏失与噪音相关器或地表扩音器确定漏失的确切位置。这种技术适用于潜在的漏失区域，工程师和技术人员需花费大量时间探测整个管网区域，后期需要做认真的数据处理和数据分析。
为避免夜间作业和关闭配水系统的各个部分，后又使用声学探漏仪，管道连接件上借助强磁装置安装声音或噪音探测仪，用程序控制倾听漏失噪声特性。在背景噪音很低的夜间，2h期间每隔一秒记录一次噪音特征。通过记录和分析噪音的强度和一致性，每个探测仪可以表示是否存在漏失的可能性。声学探漏仪既可以永久安装在管网上，也可以在用户指定的时间段（通常两晚）安装在指定的地点。但该技术的缺点是现有的管网漏失点探测过程是一个费时费力的工作。探漏方法应用的是水力动力模型遗传算法，是一种基于自然进化和遗传复制理论的搜索技术。系统使用水动力遗传算法，沿着管网模拟漏失，并将每个模拟结果与已知的流量计量和压力监测点进行比对。目的是通过重复运行引入模仿自然选择的方式获得更高的精度，可以找到最优方案。
2 分区计量中漏失监测与定位的方法
对DMA分区流量进行分析与监测的最佳时段是在夜间，因这段时间内流入DMA的总流量达到一天当中的最小值，所以漏失量在总流量中所占的比例将达到最大值，更容易进行测定。技术上已经可以对最小夜间流量进行分析，从而估计出漏失量，并且能够将漏失量进一步划分为背景漏失量与爆管漏失量最小夜间流量是漏失分析的基础，可以使用数据记录器和相应的软件对其进行连续纪录和分析。对该区域流量计的记录数据进行观察分析，若这些数据反映出该DMA内的用水量一直在不断增加，则表明该DMA内可能存在爆管或暗漏问题。工程师可据此马上安排人员对此DMA内的管网进行漏失检测、定位和维修。
3 减少给水管网漏失的措施
3.1 做好管网全方位的管理工作
管理人员需要对给水管网情况进行实时观察，以便能够记录下最新的状态，另外，有关部门也需要组织相关人员建立技术档案，完善信息系统。给水管网档案中，至少要包含如下内容：首先，管道直径的大小、应用的材质、管道应用的位置、采用哪种形式接口、此管道哪年敷设等；其次，与管道配套的阀门、消火栓等配件的数量，具体的位置以及各个配件的特征等；其次，用户接水管具体的位置，接水管的直径大小、用户自身的特点等；第四，捡漏记录高峰时，出现的流量阻力系数的大小以及管网改造之后具体的效果等。
如果城市规模比较大，整体供水量非常大，则供水企业需要对给水管网进行额外的测定：首先，夏季必须进行全面测压，同时将压线图绘制出来，以便进行进一步的观察；其次，测定流量，可以使用容易携带的超声波流量计，也可以选择应用插入式流量计；最后，主要的给水管道，管理人员必须每年都要进行全面的测定，尤其是对管道阻力，更需严格测定。管道阻力很难进行严格的计算，不过管理人员可以通过管段水头来进行推算。
3.2 漏失判断的具体方法
给水管网出现的水损失以及漏失等情况，管理人员可以将其看作是节点蓄需水量，展开模拟。但是水损失与漏失并不是简单的节点需水量，漏失与压力之间成正比，即压力越大，给水管网漏失也就越多，所以漏失模型与水力模型并不相同，其根据的是压力需水量。由于压力需水量无法使用导向方法来完成模拟，只能够通过压力需水量来进行模拟，从而解决漏失状态下，给水管网流量以及节点水压的问题，并且明确水压等级。优化是一种常见的模拟方法，如果要使用优化模拟方法，必须拥有大量的真实数据，尽管会浪费一些时间以及成本，但是对于用户来说，能够提高模拟模型的能力。现阶段，也有很多管理人员会应用遗传优化模型，该模型能够为系统特征提供认知，并且能够提供智能化的计算技术框架，为此，该模型常被应用在水务基础管理中。通过对该模型的运用，市政当局对给排水的布置情况会有一个全面的了解，进而能够对城市整个水力信息系统的建设提供可靠的数据。
集成参数优化算法也是一种比较常用的给水管网模拟方法，该方法也是以压力的需水量分析为依据，通过此，管理者能够对水损失实现量化，也能够实现水损失定位。另外，此种模拟方法不仅能够对水量进行计算，还能够对PDD节点进行全方位的优化。优化之后，漏失探测会被看作是识别水力模型的需求，来执行非线性优化的问题，这样管理人员就能够找到最适合的节点需水量，最终实现模型的高精度化。水损失以及水漏失都能够借助优化PDD或者实现最优需求等来进行判断。通过大量的研究发现，集成优化工具具有非常大的应用潜力，虽然此种方法目前还不能实现水损失的精确定位，或者确定漏失地点，但是通过此种方法可以明确容易出现水漏失以及水损失的管道，进而有效的提高了水漏失判斷的精确性，城市水务部门以水漏失判断为依据迅速对系统维修以及相应的计划进行调整。
结束语
综上所述，可知判断给水管网水漏失的方法有很多，但是通过大量的研究发现，基于压力分析的需水量的判断方法比较适用。尽管目前的判断方法还不能解决很多给水管网漏失的问题，但是整体上将，判断模型的精确度与传统的方法相比，要高很多，在不断的改进之下，精度势必会越来越高。
参考文献
[1]俞国平.给水管网设计中的一种流量分配方法[J].中国给水排水，2000（4）.
[2]梁建文，肖笛，赵新华，张宏伟.给水管网故障实时诊断方法[J].水利学报，2001（12）.
[3]屈永华，梁向春，高伟杰.创建给水管网拓扑关系[J].工程设计CAD与智能建筑，2001（4）.
[4]梁建文，肖笛，张宏伟，赵新华.给水管网故障实时诊断方法（Ⅱ）[J].自然科学进展，2002（9）.
[5]冯巍.小区给水管网流量计算探讨[J].华东交通大学学报，2002（1）.