独立计量分区管理指导说明外文翻译资料

 2022-08-27 10:21:25

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独立计量分区管理指导说明

这些指导说明是由失水工作队的DMA小组编写的。水资源流失工作队是2002年在塞浦路斯举行的国际水资源协会“水资源流失管理-实用方法”专业会议上成立的。在那次会议上，还提议编写这些指导说明，以满足对DMA管理最佳做法信息的需要。主要作者是:

John Morrison. Associate Consultant -Hyder Consulting Ltd (Morrison Technical Support),Penrhos, Ffordd Maelog Rhosneigr, Anglesey LL645QE UK email: jaemorrison@aol.com 441407810797

Stephen Tooms. Hyder Consulting Ltd, Aston Business Village, RockyLane,Birmingham,B65RQ,UK,email:steve.tooms@hyderconsulting.com, tel: 44 870 000 3007

DewiRogers,DewiSrl,ViadeiCeraioli,15–06080,Colombella(Pg), Italia. Email: dewi@dewiltd.tin.it tel: 39 075 5917104

致谢：

DMA团队感谢IWA失水工作组其他成员的帮助和支持，他们对指南的内容和布局提出了许多建设性意见，提供了具体主题的图片和文字内容，提供案例研究包括在这里作为附录，并充当校对读者。

这份文件的制作是由安德咨询有限公司赞助的。

本出版物的作者，出版者和赞助者对本书所含信息的准确性不做任何明示或暗示的陈述，并且对可能出现的错误或遗漏不承担任何责任或义务。

4 方案设计

4.1介绍

大型供水管网的划分可能是一项微妙的操作，如果不谨慎操作可能会导致供应和质量问题。但是，如果采取正确的方法并采取正确的措施，那么即使是最庞大、最复杂的管网也可以成功划分，因为来自世界各地的众多例子证明了这一点。关键是要对现有管网的水力运行有详细而深入的了解。

理想情况下，设计DMA管理方案的第一阶段应包括对提供管网的基础结构的审查。DMA方案的设计非常明确个体管网水力和水质条件和规定。通常，设计会从干管开始并朝向支管延伸。其目的是尽可能地将独立计量分区从主干系统中分离出来，从而提高对前者的控制，同时又不影响后者的灵活性。因此，初步审查的一个关键因素将是确定当地的惯例或有关供应灵活性的法律要求，如满足消防能力等。

典型布局如图6所示

图6:典型DMA配置

在大型和复杂的管网中，应将DMA管理作为总体计划的一部分引入，以监控来自主要来源的流量。在这种情况下，最好先将管网分成更大的分区，以识别管网中最易泄漏的部分。然后，这些部分可以优先用于创建独立计量分区。这个初始计划需要仔细考虑以确定边界，因为这个初始设计对于项目的整体成功及其长期效率至关重要。实际上，在可能的情况下，应使用自然边界（河流，溪流和铁路线等）来限制要关闭的阀门数量。但是，在复杂的管网中，尤其是在现有压力较低的管网中，建议使用校准的水力管网模型来识别水力平衡点。小型的城市和农村管网往往更容易使自身进入独立计量分区，从而消除了对分区的需求。

现在，压力控制已被认为是泄漏管理的关键特征，在设计DMA方案的过程中，应将压力控制纳入系统的重新配置中，主要有以下三个原因：

bull; 降低现有泄漏水平

bull; 减少在修复现有泄漏时发生新泄漏的风险

bull; 延长管网使用寿命

压力控制已经成功地应用于压力非常低(小于15m)的管网中。该设计需要非常详细的水力分析，通常使用数学仿真模型和高质量的减压阀，这些阀在峰值流量时水头损失小，在低流量时具有出色的控制能力。

4.2 设计部门

对于大型分配管网，初始规划阶段应使用大型分配干线图将分配系统划分为适当大小的部分，该图包括地面轮廓以绘制临时边界。此步骤利用管网的本地知识，可用的水力数据（压力和流量），现有边界，自然特征，例如铁路，河流，主要道路和城市地势，因此作为该过程的一部分，该区域将在适当的地方划分为潜在的大压力区。在更复杂的网络中，建议使用数学水力管网模型来确定水力平衡点。这样，可以关闭管路阀门以建立永久边界，而不会影响现有管网的运行。

注意：将区域划分为相等的部分并不重要，因为现有的基础设施和地形将决定最有利的方法。

如果可能的话，这些分区不应包括干线管网，以保持供水系统的灵活性。理想情况下，应在边界处关闭阀门或跨边界的管道物理断开的情况下建立分区。在不可能创建此类边界的地方，可以安装仪表以测量进出口。可以通过使用数学仿真模型来优化分区的设计。这样，也有可能识别出管网中那些过大或多余的部分，这些部分需要进行评估以确保它们不会引起水质问题。在许多情况下，这些干线在现有系统中实际上也已经过大或多余，但以前并未发现。干线尺寸过大通常是由于开发计划的变更，先前缺乏水力分析或管网重新配置的结果。

设计分区的过程是DMA管理方案全面成功的关键。如果已经优化了分区的配置，则随后将分区划分为独立计量分区会容易得多。这个第一阶段的重要性再怎么强调也不为过，并且应该由经验丰富的工程师进行审查，以确保在财务限制内实现最佳配置。

建立部门的另一个优势是，可以在不同的时间范围内在各个部门中建立独立计量分区方面进行工作，并且可以将设计团队分配给不同的部门。及早建立这些部门也将能够初步估计泄漏情况，这可能会极大地影响独立计量分区的设计方案，以便将活动集中在泄漏最严重的部门。在某些情况下，部门的建立将有利于重新确定泄漏地点的活动目标，这可能是引入额外泄漏活动的总体计划的一部分。

理想情况下，储水区（服务水库和水塔等）应位于区域之外。可替代地，如果不能实现这一点，则可以对储存容器的入口和出口进行计量，并将其包括在任何流量分析中，但这又不利于测量的整体准确性。

5 DMA设计

5.1 介绍

泄漏监测技术要求在整个分配系统的关键位置安装流量计，每个流量计记录的流量都流向一个离散区域，该区域具有明确的永久边界。这个区域称为独立计量分区（DMA）。

泄漏监控系统的设计有两个目标：

bull; 将分配管网划分为多个独立计量分区，以便可以定期监视流入每个区的流量，从而能够确定未报告突发的存在，并可以放心地计算泄漏。

bull; 管理每个或一组独立计量分区中的压力，以使管网以最佳压力水平运行。

根据管网的特性，DMA将是：

bull; 通过单个主干线（最好）或多个供水；

bull; 一个离散区域（即，没有流向相邻的独立计量分区）；

bull; 一个能输送到相邻DMA的区域(如果可能的话要避免)。

一个有效的永久性泄漏控制系统将：

bull; 最大化独立计量分区内部泄漏测量的准确性；

bull; 便于定位泄漏点；

bull; 尽可能减少关闭阀门的数量；

bull; 尽量减少对现有管网的水力和定性操作的更改。

5.2 DMA设计标准

设计DMA时应考虑的因素有:

bull; 要求的泄漏经济水平；

bull; 规模(地理区域和用户联系数量)；

bull; 住房类型，即公寓楼或单户居住住房；

bull; 地面高度变化；

bull; 水质考虑；

bull; 压力要求；

bull; 消防能力；

bull; 目标最终泄漏水平；

bull; 要关闭的阀门数量；

bull; 理想情况下，用于监控流量的仪表数量应尽可能减少；

bull; 大型计量用户应将其计量表作为来自DMA的出口计量表进行测量；

bull; 基础设施条件。

首要的因素是在不显著影响用户服务质量的情况下成功地创建独立计量分区。这在现有操作压力已经很低的管网中尤其重要。还应记住，独立计量分区的创建允许的泄漏减少也将倾向于增加管网内的操作压力。

DMA边界不一定必须确定。随着操作条件的变化，可能有必要修改边界。因此，通常最好通过关闭阀门而不是切割管道来创建边界。但是，必须注意确保这些阀门是密封的，并避免意外打开。

5.3 DMA分级和经济学

独立计量分区的大小会影响创建它们的成本：独立计量分区越小，成本越高。这是因为需要更多的阀门和流量计。以后的维护也往往会更加昂贵。但是，较小的独立计量分区的好处是：

bull; 新泄漏将被尽早发现，从而减少“意识时间”；

bull; 在夜间使用的“噪音”下，可以识别出较小的泄漏；

bull; 可以减少定位时间，因为与较大的相比，在较小的独立计量分区中查找特定泄漏的速度更快。

bull; 由于需要搜索更少的管网查找给定数量的泄漏，因此可以降低检测成本。

bull; 这些所有都可以保持较低的泄漏水平。

实际上，由于现有基础架构的布局以及优化压力管理的需求，DMA的大小始终会有很大的差异。在英国，独立计量分区通常根据房产的数量来确定大小，通常，房产是由单个用户连接提供的。因此，城市地区的独立计量分区在500到3000个房产之间变化。

已经发现，如果DMA大于5000处房产，就很难从夜间流量数据中区分小的突发情况(例如，管道破裂)，而且定位破裂位置需要更长的时间。但是，可以通过关闭其他阀门将大型独立计量分区划分为较小的临时独立计量分区，以便每个子区域依次通过DMA计量表进行泄漏检测活动。在这种情况下，在DMA设计阶段应考虑所需的任何额外阀门。

在基础设施条件非常差的管网中，由于突发事件频率很高(而且维修后压力会增加，导致进一步的破裂)，因此使用很小的独立计量分区是值得的:少于500个用户连接。

另外，独立计量分区可以用数千米的管道来确定大小，特别是在包含连接密度非常低的公寓楼的系统中。这样做还有一个额外的好处，那就是可以很容易地参考泄漏点的活动，而泄漏点的活动通常是用水管的长度来量化的。

通常，水力、实用和经济因素最终将决定独立计量分区的大小。

自来水公司通常有自己的标准来确定经济泄漏控制的适当方法。这包括DMA管理，则分析将确定主动泄漏控制策略的类型、独立计量分区的大小、目标和人员配置策略。例如，英国水工业在泄漏的经济性方面进行了大量工作，这在《管理泄漏报告C-设定经济泄漏目标》中进行了解释。

5.4 水质方面的考虑

创建DMA涉及永久关闭边界阀。与完全开放的系统相比，这会产生更多的死角。因此，可能会因应当地水质而发生有关水质差的投诉。DMA中关闭的阀门数量越多，发生这种情况的可能性就越高，尤其是如果关闭的阀未位于现有的水力平衡点处。从设计阶段开始，并在之后定期进行冲洗，可以部分缓解此问题，但是需要格外小心，以确保不会加剧这种情况。一些自来水公司采用边界阀配置，它由两个阀组成，在消防栓的任意一侧都可以缓解这个问题。但是，应该记住，独立计量分区的创建只会加剧现有的水质问题，当由于与泄漏控制无关的原因而修改了管网配置时，最终这个问题将变得显而易见。

5.5 DMA计划

计划阶段是将每个分区划分为适当大小的独立计量分区的过程。这在大型互连管网中最常见。在小型分配系统中，这一阶段可能是不太必要的。

初步规划是第一步，使用小型分配干线图来绘制临时边界。该地图应标识：

bull; 任何需要以高于该地区正常压力的压力供水的建筑物；

bull; 任何大型或特殊用户；

bull; 地面轮廓。

此步骤利用管网的本地知识和可用的水力数据（压力和流量）来识别潜在的故障点，如果关闭边界阀，可能会加剧这种情况。在DMA边界越过主干管的地方，关闭阀门（或安装仪表）。这样可以计算夜间净流量。

在大型的互连管网中，尤其是存在低压或水质问题的互连管网中，最好使用经过校准的水力管网模型。通过这种方式，可以识别管网中的许多异常情况（未知的关闭阀门，干线记录中的连接错误），如果不消除这些异常，则在创建独立计量分区时可能会给用户带来供应问题。

边界的设计不仅应适合DMA的广泛设计标准，而且还应尽可能少地越过干线。边界应使用自然地理和水力边界遵循“最小阻力线”。明确的目的是最大程度地减少安装、操作和维护的成本。该模型对于确定可以关闭DMA边界阀而无需更改管网现有操作的现有水力平衡点特别有用，从而限制了压力或水质问题。水力管网模型提供的详细水力知识也允许设计选择性加固，在某些情况下，这是实现最佳单一DMA供应所必需的，特别是在消防要求非常严格的情况下。实际上，经验表明，即使在最复杂的、干线记录质量较差的管网中，只要使用了水力管网模型，就可以成功创建单个供应DMA。在认为水质有问题的地方，设计中应包括冲洗点。应考虑由当地工作人员简化这些冲洗点的操作，特别是在交通方面。DMA边界阀应易于识别。

理想情况下，应将干线从独立计量分区中排除，以避免昂贵的仪表安装，提高流量信息的准确性并保持供应的灵活性。如果进入DMA的大部分流量再次流到系统的其他部分，则测量精度会大大降低。

显然，如果要以最少的新基础架构更改来构建独立计量分区，则实际的边界将是一个折中方案。例如，现有阀门可能无法在水力平衡点处精确可用，因此必须使用下一个最近的阀门。在某些情况下，提供链接主管可能是经济的，特别是如果这些链接允许实现压力管理。在某些情况下，供应连接干线可能是经济的，特别是如果这些干线允许实现压力管理。

尽管应该确定并允许重要的工业消费者所在的位置，但在设计阶段并不需要确切的基础设施总信息。最初，需要足够的准确性来确认DMA是否适合广泛的设计标准。如果管网模型可用，则估计的流量数据将被确定。如果不是，那么最好

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