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供水管網漏損評估的夜間低流量法:分區計量的數據處理

來源:北京康高特儀器設備有限公司 發布時間:2026-09-30 09:49:17 作者: 瀏覽次數:9926次 分類:技術文章

文章概述: 城鎮供水管網的漏損評定里有兩個看著很像的數。CJJ 92-2016《城鎮供水管網漏損控制及評定標準》在 2018 年做過局部修訂,修訂后的術語把分工寫清楚了:綜合漏損率是管網漏損水量與供水總量之比,漏損率由綜合漏損率修正而得。評定指標取的是漏損率,不是綜合漏損率。這一步分不清,后面所有數據都對不上口徑。口徑先定。 分區管理分成兩種口子。條文說明寫得很直白:區域管理的分區規模一般較大,數據分析主要采用總分表對比方法。獨立計量區的規模一般較小,數據分析能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,量化口徑是用戶一般不超過五千戶、進水口不超過兩個。 真正決定這套方法能走多遠的,是夜間那筆水落在表的哪一個流量區。條款只給了一句定性要求:進水口流量計量設備應具備較好的小流量測量性能。把它翻譯成數字的,是按口徑分檔的量程比要求,以及 GB/T 778.1-2018 給出的分界流量與下限流量比值為 1.6。按常用流量 250 立方米每小時算,量程比 80 時下限流量 3.125、分界流量 5.0。量程比 200 時下限流量 1.25、分界流量 2.0。同一股 4.0 的夜間水,前者落在低區,二級表的允許誤差上限是百分之五,差值為 0.20。后者落在高區,上限降到百分之二,差值為 0.08。減加別反。 減掉夜間合法用水這一步,誤差往往比表具等級更能決定結果。凈夜流 1.5 時,表具帶來的不確定度是百分之五點三,而夜間合法用水估算若有百分之二十的浮動,落到 1.5 上便是百分之三十三。從一夜推到一年同樣沒有標準答案,直接乘以二十四小時隱含了全天同一工況的假設,而漏失水量與管網壓力正相關,夜間壓力處在全天高點,這個換算通常會偏大。 末了要接上評定體系,這里有一處極容易搞反。算漏損率時,總修正值是減項:漏損率等于綜合漏損率減總修正值。算評定標準時,同一組修正值是加項:修正后的漏損率評定標準等于基本漏損率加四項修正值。兩個公式共用一個符號,多數人只記住了其中一個。

一、夜間低流量法在評什么

1、兩個率,不是一個率

城鎮供水管網的漏損評定里有兩個看著很像的數,CJJ 92-2016《城鎮供水管網漏損控制及評定標準》在 2018 年做過一次局部修訂,修訂后的術語把分工寫清楚了:綜合漏損率是管網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域的漏損水平,由綜合漏損率修正而得。評定指標取的是漏損率,不是綜合漏損率,這一步分不清,后面所有數據都對不上口徑。

2、夜間那一筆已經寫進術語

同一份標準給夜間的這筆流量列了專門的條目,定義是獨立計量區每日夜間用戶用水量處在低點時的進水流量,行業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,不是把一整夜拉平。另一處是“進水流量”,它測的是進入這片區域的水,不是這片區域漏掉的水。兩者之間隔著夜間用水那一層。

3、分區規模決定手上能用哪套數

同一份標準把分區管理分成兩種口子,條文說明寫得很直白:采用區域管理方式時,分區規模一般較大,數據分析主要采用總分表對比方法。采用獨立計量區管理方式時,分區規模一般較小,數據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,站在大分區那一檔,手里的數撐不起這個粒度。

4、小到什么程度

獨立計量區的劃分依據寫在條文里,是管網拓撲結構、管線長度和用戶數量三項。條文說明給出的量化口徑是用戶一般不超過五千戶、進水口不超過兩個。這兩條看著像管理規定,實質是數據規定:進水口超過兩個,進區的水湊不齊一個口徑。用戶鋪得太開,夜間那點漏水信號會被正常用水蓋過去。

5、這筆賬要落到哪一檔上

標準還寫明了它的用途:選擇有代表性的管網區域建立獨立計量區,通過監測夜間低流量測算管網背景漏失水量。這里的目標詞是背景漏失,術語定義指的是現有技術手段和措施未能檢測到的管網漏點的漏失水量。它測的是看不見的那一段,明漏不算進來,聽音法已經聽出來的暗漏也不算進來。

6、為什么數據處理是這件事的命門

整套方法的產出質量,取決于三次減法能不能站得住:進區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。

二、前置條件:零壓測試沒過,后面都不算

1、零壓測試的定義

標準給零壓測試列了術語:為判斷獨立計量區是否封閉,關閉邊界閥門后放水,監測區域內壓力是否下降至零。這一條排在建設要求里,位置在裝表、選量程之前。它驗證的是邊界,跟表準不準是兩個問題。

2、為什么它排在首位

分區之后,一個區的邊界上會有若干原先連通的閥門被關掉。只要有一處沒關嚴,鄰區的水會持續滲進來,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,才能進行獨立計量區的后續建設。邊界先坐實。

3、進水口數量的另一層含義

要求里寫的是進水口應安裝適宜的流量計量設備,同時宜安裝壓力監測設備,流量和壓力監測數據宜采用遠傳方式。進水口超過兩個時,每個口都要裝,數據要同源同時。少裝任何一個口,進區水量這個分子便是缺項,而不是靠估算能補上的缺項。

4、邊界不清的數據長什么樣

常見的表現是夜里的流量曲線始終在一個平臺上小幅起伏,既不跟著季節走,也不跟著檢漏進度走。漏點排了一遍又一遍,數字紋絲不動,這類情況不該先往算法上找原因,回頭看邊界才是正路。

5、封閉之后的代價

分區管理會帶來另外一件必須處理的事,條文把這一層的風險落在水質上:區域邊界處的管線撤除或閥門關閉,可能改變水流方向或流速,對管網水質產生不利影響。這條原先是強制性條文,自 GB 55026-2022 于 2022 年 10 月 1 日實施之日起廢止,技術條款仍然有效,只是不能再按強條口徑引用。做數據處理的人容易忽略這一層:為了讓數據好看把閥關得太狠,換來的可能是另一條線上的投訴。

三、頭一筆賬:這個流量本身測準了沒有

1、標準只給了一句定性要求

涉及進口表具的那一條寫的是:進水口流量計量設備應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,真正把這句話翻譯成可選型參數的,是另外一條條文和另外一份標準。

2、量程比這個術語

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。

3、條文給出的三檔數字

計量損失控制那一節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。口徑在 DN40 及以下的,量程比不應小于 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 進口選型時,它們是被廣泛沿用的口徑下限。

4、常用流量和下限流量之間

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》給出的比例關系接住:分界流量與下限流量的比值應為 1.6,過載流量與常用流量的比值應為 1.25。已知常用流量和量程比,兩個流量點都算得出來,不必等廠商給表。

5、一塊 DN200 表的兩種選法

假設進口按常用流量 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。兩組數擺在一起,夜間那一筆的意義差別出來了。

6、同一個流量,兩塊表

夜里實測到 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 這個區間內,屬于低區,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 已經高過分界流量 2.0,落在高區,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,是兩份標準相接得出的結果。表要選對。

四、水表的流量分區:誤差從哪來

1、四個點,一條界線

GB/T 778.1-2018 用四個流量點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,它到過載流量之間叫高區。夜間那筆水量落在哪一段,決定了能給它配多大誤差。

2、兩個固定的比值

這一部分給的兩個比例關系是硬的:分界流量除以下限流量等于一點六,過載流量除以常用流量等于一點二五。頭一個決定了低區有多窄,后一個決定了表能短時承受多大流量而不失準。低區窄這一點很關鍵,它意味著稍不留神,夜間的水掉進去了。

3、兩檔準確度等級的誤差上限

水表按準確度等級劃分為一級和二級,二級表在低區的允許誤差上限是百分之五,高區是百分之二,對應水溫在 0.1 攝氏度到 30 攝氏度之間的情形。一級表收緊到低區百分之三、高區百分之一,低區那一段的誤差是高區的二點五倍,這個倍數關系在選型時被頻繁忽略。

4、為什么夜間特別吃虧

白天用水量大,進口流量落在高區,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,做數據分析時若不區分時段,等于默認兩段時間的數據同等可靠。

5、等級不是往上抬便合適

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。更實際的做法是先算清楚夜間那一筆預期落在哪個區間,再反推需要的量程比,而不是照著等級選型。反過來也成立:表已經裝好了,回頭估算夜間的數落在哪個區,同樣能反推出這批數據能支撐什么結論。先算再選。

五、再一筆賬:夜間合法用水怎么扣

1、凈夜流由三層疊起來

夜間進區的這一股水,拆開是三層疊在一起的:居民零星用水、不間斷用水設施的連續用水、以及真正漏掉的那一部分。監測數據只有三者的和,要拿到漏的那一段,只能靠減。

2、標準是怎么說的

那一句寫的是:區內夜間用水量較大的用戶應單獨監測。它點明了處理方式,不是默認扣掉,而是把這些戶頭拎出來單獨計量。夜間有人值守的單位、連續生產的企業、夜間作業的工地、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。

3、基線怎么取

工程上常用的做法有三種:按歷史未發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,或者按單位戶數的經驗值去攤。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。

4、不確定度往哪傳

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 這個基數是百分之十三點三。在后一塊表上是 0.08,落到 1.5 上是百分之五點三。再看估算那一筆:若 2.5 這個數的估算本身有百分之二十的浮動,便是正負 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量,往往比表具等級更能決定結果能不能用。估算更要緊。

5、扣多了和扣少了

扣多了,等于把真實的漏失抹平,暗漏永遠排不進檢漏計劃。扣少了,每個區都處在告警狀態,檢漏力量跟不上。二者都會讓整套系統失去作用,起因卻是同一個:那一筆從來沒有被實測過。

六、從一夜到一年:換算這一步沒有標準答案

1、乘以二十四小時的做法

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。

2、壓力與漏失的正相關

這個前提站不住。同一份標準在壓力調控那一章明確寫了:管網漏失水量以及部分用戶用水量,與供水管網壓力具有正相關關系。夜間用水量低,管網壓力處在全天的高點,白天到了用水高峰,壓力反而被拉下來,既然漏量隨壓力走,夜里那一個數放到白天便偏高了。

3、粗估偏哪一邊

按上述關系,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,偏得越多。這不是計算失誤,而是換算模型本身的假設使然。

4、拿它做什么,不拿它做什么

合適的用法是橫向比:各個區之間用同一套假設換算,排序、找出漏失嚴重的頭幾個,這個結論是穩的。不適合的用法是縱向:拿這個數直接填進漏損率算式,或者拿去驗收。做橫向比時還有一個前提,所有區的換算口徑、假設、數據篩選規則必須完全一致,否則比的不是漏損,而是算法。

七、末一筆賬:和評定體系接上

1、評定指標是漏損率

修訂后的條文寫得很明確:漏損指標包括綜合漏損率和漏損率,其中評定指標為漏損率。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。

2、總修正值的四項

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。

3、R2 怎么算

單位供水量管長是個術語,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,再化為百分數。其中 A 即為這個單位供水量管長,單位是公里每萬立方米。

4、R2 會變成負數

這一項常被讀成一味的加成。事實上并非如此:管網越密集,單位水量分攤到的管長越短,A 越小,到一定程度 R2 便轉負。舉兩組數,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 約等于負百分之二點二九。同一套公式,算出的是相反的符號。

5、雙邊封頂

條款對 R2 定了上下限:當它大于百分之三時,取百分之三,小于負百分之三時,取負百分之三。上例的百分之七點零六要壓到百分之三,漏掉這一步封頂,結果會偏出很大一截。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。

八、容易搞反的一處:減項和加項

1、同一個符號的兩副面孔

這是本篇要講的那一處。總修正值在標準里記作 Rn,出現在兩個不同的公式中,而兩處的含義并不相同。

2、漏損率這一側是減

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數。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。

3、評定標準那一側是加

算修正后的評定標準時,公式是:修正后的漏損率評定標準等于基本漏損率加 R1、R2、R3、R4。基本漏損率也是術語,指的是評定標準修正前的基準控制值,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。

4、一套完整的數

設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 再化為百分數,得百分之四點四。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四。

若該單位的綜合漏損率為百分之十八點二,則漏損率等于 18.2 減 8.4,得百分之九點八。而二級評定標準修正后為 12 加 8.4,得百分之二十點四。一級為 10 加 8.4,得百分之十八點四。百分之九點八同時滿足兩級。

5、看清這一步避開了什么

同一個百分之八點四,在成績里是減項,在及格線里是加項。弄反了,結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翻車,原因是兩個公式共用一個符號,而多數人只記住了其中一個。減加別反。

九、幾條不能省的數據處理動作

1、時段要固定

夜間低點出現的時段,標準條文說明給的是一般在凌晨 2 點至凌晨 5 點之間。這是個經驗區間,不是給各個區劃定死的窗口。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。

2、異常值要清洗

節假日、惡劣天氣、管網沖洗與搶修、表具更換,這幾類都會在曲線上留下陡起的峰。機器能自動完成標記,人來判斷要不要剔除。清洗規則要寫成文字留檔,換了責任人,這條規則也要跟著交接下去,否則次年同一批數據會得出兩個結論。

3、橫向可比的前提

各個區互相排序,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則。任一條不一致,彼此比的便不是漏損,而是算法。分區調整之后更需要把這一步坐穩,否則跨年數據拼出來的只會合成一份假趨勢。

4、縱向比自己

比起各個區的水平,一個區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。條文把這個點寫成了功能:根據夜間低流量數據的變化,當管網漏失增長時及時預警,實現管網漏點的快速發現、定位和修復。趨勢更重要。

十、常見誤讀

1、綜合漏損率超了便是不達標

超過百分之十二,未必不達標。按第八章那一套數,綜合漏損率百分之十八點二,扣除修正之后得到百分之九點八。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。

2、夜間流量為零不等于沒漏

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起點以下。回到第三章那一筆賬: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,零不代表沒有流量。零不等于無。

3、區劃得越小越好

規模小到一定程度,進水條件變得單一、邊界閥門數量堆疊,封閉難度跟著抬上去。標準給出的量化口徑是五千戶和兩個進水口,這不是鼓勵無限細分。夜里那點水的信號被背景噪聲淹沒時,再小的區也推導不出有力的結論。分小有底線。

4、只看低點不看趨勢

某一個夜里好看的數字撐不起全年結論,連續幾個月的走勢才是能把告警抬出來的那一維。條文把預警功能落在夜間低流量數據的變化上,而不是落在某一個夜的讀數上。看走勢。

十一、現行標準各管哪一段

1、CJJ 92-2016

住房和城鄉建設部行業標準,2016 年 9 月 5 日以住房和城鄉建設部公告批準發布、2017 年 3 月 1 日實施,全部代替 CJJ 92-2002,現行。2018 年做過一次局部修訂,修訂條文自 2019 年 2 月 1 日實施,改寫了術語與評定那一章。獨立計量區的建設要求、夜間低流量的術語、水量平衡表、漏損率的計算公式都在此篇。原強制性條文為 3.0.4、4.4.8、4.5.6 三條,自 GB 55026-2022 于 2022 年 10 月 1 日實施之日起廢止。

正文引用時須注明這一層廢止關系,不得按強制性條文的口徑表述。

2、GB/T 778.1-2018

GB/T 778.1-2018 現行,2018 年 6 月 7 日發布、2019 年 1 月 1 日實施。它規定飲用冷水水表與熱水水表的計量要求和技術要求,給出流量分區、兩檔準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 進口表具選型時,正是這一份把標準里那句“較好的小流量測量性能”翻譯成了可用數字。

3、CJJ 159-2011

《城鎮供水管網漏水探測技術規程》,2011 年 10 月 1 日實施,現行,管的是漏點探測那一類作業。布設間距、記錄儀性能、聽音法與相關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。

4、CJJ 207-2013

《城鎮供水管網運行、維護及安全技術規程》,2013 年 11 月 8 日發布、2014 年 6 月 1 日實施,現行。這一份管的是管網巡檢與日常維護,與本篇的漏損評定無關。

5、GB 55026-2022

《城市給水工程項目規范》,2022 年 3 月 10 日發布、2022 年 10 月 1 日實施,現行,強制性工程建設規范,全部條文必須執行。本篇只在界定廢止關系這一處用到它。

6、GB/T 45413-2025

GB/T 45413-2025《供水管網水錘監測系統通用技術要求》,2025 年 4 月 25 日發布并同日實施,現行。

十二、從數據到漏點

1、這套方法給出的是排序

夜間低流量這套方法能回答的是哪一片區有事,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:把各個獨立計量區的漏失水平排出次序,以及根據夜間數據的變化發出預警。到區為止。

2、區之后再往下

要落到具體的點上,得靠聲學手段把區收到管段上。噪聲法、聽音法、相關分析法三步如何銜接,寫在 CJJ 159-2011 里。

3、設備監測的另一路數據

入口流量說的是這一片區的總量,落到具體的點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,官方列出的場景包含城鎮管網的老舊小區與分區監控。

它用強磁吸附固定在管道、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整:固定安裝、流動監測、臨時布點。

聲學數據與入口流量互相印證,比單獨看任何一路都穩。

4、給現場的一句話

頭一步看邊界。這個區封閉了沒有,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,對應的允許誤差上限是多少。

第三步看結余。扣掉夜間合法用水,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。

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