◎ 安恒環(huán)境科技(北京)股份有限公司 王志軍
節(jié)能降耗是城鎮(zhèn)供水企業(yè)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中長(zhǎng)期面臨的挑戰(zhàn),供水管網(wǎng)的漏損控制作為節(jié)水節(jié)能主要措施,日益受到各地自來(lái)水公司的重視,成為日常工作中的一項(xiàng)重要工作。
據(jù)中國(guó)水協(xié)統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)自來(lái)水公司的平均產(chǎn)銷(xiāo)差在20%左右,嚴(yán)重影響各自來(lái)水公司的盈利能力,更重要的是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離調(diào)水和復(fù)雜處理,寶貴的飲用水被損失,造成水資源和能源的浪費(fèi)。而當(dāng)供水管網(wǎng)漏損發(fā)展為供水管網(wǎng)爆管事故時(shí),不僅會(huì)造成城市的交通癱瘓、財(cái)產(chǎn)損失等社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響,而且可能導(dǎo)致人身安全受到損傷。供水管網(wǎng)爆管是多因素影響的復(fù)雜問(wèn)題,包括施工不當(dāng)、材質(zhì)老化、不均勻沉降、承重異常、管道調(diào)度壓力劇變等原因,已經(jīng)成為城市處置應(yīng)急突發(fā)事件的的重要內(nèi)容之一。
盡管突發(fā)供水管網(wǎng)爆管給我們帶來(lái)了很大影響,但是由于爆管發(fā)生的時(shí)間快,搶險(xiǎn)預(yù)案較為完備、搶險(xiǎn)施工及時(shí),其損失的水量其實(shí)相對(duì)比例很小,而真正優(yōu)質(zhì)水資源流失嚴(yán)重的是我們平時(shí)看不見(jiàn)摸不著的暗漏。據(jù)國(guó)際水協(xié)(IWA)的A.L.R.模型統(tǒng)計(jì),一般暗漏的發(fā)現(xiàn)都需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間(有些甚至要長(zhǎng)達(dá)在一年以上),一個(gè)暗漏在一年時(shí)間內(nèi)所流失的水量相當(dāng)可觀。目前國(guó)內(nèi)自來(lái)水公司的漏失管理主要停留在人工聽(tīng)漏巡檢的階段,這種方式完全依靠檢漏工的經(jīng)驗(yàn)和步行沿管道檢測(cè),其漏損檢測(cè)的效率非常有限。因此,建立一套能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和評(píng)估暗漏的體系將會(huì)從漏損管理的方法上得到有效的改善,節(jié)水效果將是非常明顯的。
在此背景下,安恒集團(tuán)與中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心參考國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)并結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際國(guó)情,提出了供水管網(wǎng)漏失管理與優(yōu)化運(yùn)行新理念和新技術(shù),并在北京石景山區(qū)的某小區(qū)建立了應(yīng)用示范點(diǎn)。在該應(yīng)用示范點(diǎn)內(nèi),雙方首先建立了一套基于分區(qū)計(jì)量以及Leakview?管理平臺(tái)的綜合評(píng)估體系,這個(gè)評(píng)估體系可以通過(guò)數(shù)據(jù)分析研究供水管網(wǎng)漏損狀況、漏損的主要原因,有助于供水企業(yè)對(duì)供水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估,更系統(tǒng)的分析管網(wǎng)漏損狀況,預(yù)估采用區(qū)域壓力控制方案的ROI(投入回報(bào)比),以便選擇最適合的漏損控制策略,有效提高供水企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和管理、服務(wù)水平。
在建立標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估體系的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用了流量法、壓力法和噪音法,可以快速地定位漏點(diǎn),變被動(dòng)檢漏為主動(dòng)檢漏,而且可以根據(jù)需要靈活選擇巡檢或固定式的檢漏方法。目前這種方法在北京、上海等地已經(jīng)開(kāi)始使用,隨著傳感器成本的逐漸降低,這種方法應(yīng)該可以得到更廣泛的推廣。
通過(guò)在線(xiàn)壓力監(jiān)測(cè),可以對(duì)供水管網(wǎng)壓力按需進(jìn)行精細(xì)化、智能化、自動(dòng)化調(diào)整,有效克服冗余壓力帶來(lái)的背景漏失和能耗,壓力管理對(duì)于節(jié)水節(jié)能的作用得到了供水企業(yè)的一致認(rèn)可。但是目前多數(shù)供水企業(yè)主要采用的是出廠(chǎng)水壓力管理的方式,這實(shí)際上是一種較為粗放的管理方式,主要改變了主管網(wǎng)的供水壓力,但在小區(qū)或者靠近水廠(chǎng)的地區(qū)還存在較大的冗余壓力。安恒集團(tuán)近些年在東北某市實(shí)施了多個(gè)獨(dú)立計(jì)量區(qū)壓力控制管理區(qū),主要針對(duì)城市快速擴(kuò)張進(jìn)程中普遍存在的城中村供水壓力進(jìn)行管理,白天維持正常壓力供水,夜間只保持一個(gè)基本供水需求。目前這些壓力管理區(qū)域運(yùn)行穩(wěn)定,總服務(wù)人口約為1.5萬(wàn)戶(hù),日均節(jié)水2720m3,年節(jié)水約100萬(wàn)m3,相當(dāng)于該市五天的總用水量。不僅如此,在完成對(duì)這些城中村壓力控制之后,城市主管網(wǎng)供水壓力提升了2米,折合成水廠(chǎng)出廠(chǎng)主泵站消耗的電能,是一筆可觀的節(jié)約,真正做到了節(jié)能降耗。同時(shí)經(jīng)過(guò)實(shí)施和總結(jié),我們認(rèn)為這種區(qū)域壓力管理方式非常適合城中村的管理和一些拆遷地區(qū)的管理,幫助供水企業(yè)解決了常年存在的頭疼問(wèn)題。
城市供水管網(wǎng)漏損管理,已經(jīng)成為我國(guó)城市供水安全保障過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。在國(guó)家實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略的時(shí)代背景下,隨著科研院所、高校的功能從人才培育、科學(xué)研究向社會(huì)服務(wù)的延伸,高等教育、科技、經(jīng)濟(jì)一體化的趨勢(shì)越來(lái)越強(qiáng)。尤其是在知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)中,政產(chǎn)學(xué)研用越來(lái)越成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心動(dòng)力和企業(yè)配置市場(chǎng)資源的重要部分。安恒集團(tuán)與中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心始終致力于中國(guó)水務(wù)發(fā)展方面的研究與應(yīng)用,并一直保持良好的合作關(guān)系。雙方于2012年共同申請(qǐng)了北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)科技計(jì)劃課題“基于分區(qū)計(jì)量的供水管網(wǎng)節(jié)水降耗系統(tǒng)的研究與示范”的課題研究,并也同時(shí)參與了十二五“水專(zhuān)項(xiàng)”供水管網(wǎng)課題中的部分內(nèi)容。
目前安恒集團(tuán)與生態(tài)中心所建立的產(chǎn)學(xué)研合作應(yīng)用示范有七個(gè)區(qū)域,總服務(wù)人口約為2萬(wàn)戶(hù),年節(jié)水約為150萬(wàn)m3,取得了非常良好的效果和示范效應(yīng),并且已經(jīng)吸引了大量供水企業(yè)在未來(lái)兩年實(shí)現(xiàn)廣泛的推廣。
安恒集團(tuán)與生態(tài)中心形成的產(chǎn)學(xué)研合作一方面建立了供水管網(wǎng)漏失管理的示范應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗;另一方面,在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及“云”技術(shù)日漸成熟的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)大量傳感器采集數(shù)據(jù)的分析和研究,在大數(shù)據(jù)時(shí)代下實(shí)現(xiàn)運(yùn)行管理的精細(xì)化。依托大數(shù)據(jù)時(shí)代背景,在供水行業(yè)當(dāng)中,當(dāng)流量、壓力、噪聲等傳感器成本越來(lái)越低的情況下,我們可以采集的數(shù)據(jù)越來(lái)越多,越來(lái)越密集,通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)的研究和分析可以實(shí)現(xiàn)精確的生產(chǎn)、調(diào)度、營(yíng)銷(xiāo)等管理,實(shí)現(xiàn)供水產(chǎn)業(yè)升級(jí)和效率提高。當(dāng)然在“大數(shù)據(jù)”時(shí)代我們會(huì)面臨數(shù)據(jù)擁有權(quán)、隱私性保護(hù)等問(wèn)題,但相比較效益來(lái)說(shuō),新科技手段帶來(lái)的轉(zhuǎn)變是更為巨大和實(shí)用的。
在“大數(shù)據(jù)”時(shí)代的背景下,隨著安恒集團(tuán)與生態(tài)中心產(chǎn)學(xué)研合作的進(jìn)一步深入,隨著“云計(jì)算”的日漸成熟,雙方會(huì)深化示范應(yīng)用與科學(xué)研究并行的技術(shù)路線(xiàn),實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新的雙輪互動(dòng),為中國(guó)水務(wù)事業(yè)貢獻(xiàn)一份力量,實(shí)現(xiàn)“智慧城市”、“智慧水務(wù)”的最終目標(biāo)。