智慧水务赋能管网漏损治理:从被动应对到主动防控
供水管网是保障城市正常运行的生命线,漏损问题却长期困扰着许多城市。管网暗漏隐蔽性强、传统人工排查效率低,不仅造成宝贵水资源的持续浪费,还容易引发水压不稳、供水不均等民生问题。近年来,围绕供水管网漏损的精准化治理,多地加快引入物联网监测、分区计量、数字孪生乃至卫星遥感等新技术,逐步构建起“感知—分析—预警—处置”的完整闭环,推动管网运维从被动应对走向主动防控,为城市供水安全筑牢了坚实屏障。

小漏不补 大患难除:供水管网漏损治理的紧迫性
对城市而言,供水管网如同人体血脉,默默支撑着生产生活的每一天。然而,管道老化、接口松动、地质沉降等因素,都可能让管网产生不易察觉的暗漏。这类暗漏点位往往不在自来水井内,地面也不会出现反水现象,破损管道流出的水体常顺着雨水管网排入河道,日常人工检查根本无从察觉,长期累积便形成巨大的水资源浪费。
在山东省滨州市无棣县,农村供水管理曾面临相似的困境。当地已建成3处农村供水工程,日处理能力达18万方,自来水普及率和规模化供水工程覆盖率均达到100%。然而,信息管理碎片化、运行管理手段单一、数据管理难度大等痛点,严重制约了农村供水的精细化服务水平。这种状况并非个例,从城市到乡村,供水管网漏损治理都已成为提升水资源利用效率、保障供水安全必须跨越的门槛。
开展供水管网漏损控制,对于缓解城市水资源供需矛盾、提高城市水资源利用效率具有重要意义。随着各地对漏损问题重视程度不断提高,一套覆盖“监测、预警、处置、评估”的技术体系正在加速形成。
贴身感知:流量计、听漏仪与智能水表织密监测网络
管网漏损治理,第一步在于“看见”漏损。近年来,多地供水企业开始为管网配备各类感知设备,让隐藏在地下的异常“显形”。
北京市在部分小区、单位等处的供水管网安装流量计,24小时动态监测供水流量和管网运行状态,同时结合居民家中的智能远传水表数据,及时消除供水管网漏损隐患。智能远传水表的规模化应用,让用水数据得以实时回传,为漏损分析提供了海量数据支撑。
在江西省鹰潭市,供水企业通过安装流量计、压力传感器等设备实时监控管网运行状态,采用听漏仪、噪声检测仪等漏损检测技术快速、准确找到漏损点。湖北省鄂州市则依托智慧水务信息化平台,建立“巡检找漏洞”模式,利用噪声记录仪24小时监听管道内的流水音并将数据传输到手机APP储存,根据数据分析管道漏水情况。巡查人员运用测漏设备对1500公里市政给水管线进行定期巡检维护,实现了全面“听诊”、寻找“病根”、消除“病害”。
这些感知设备的共同特点,是将过去依靠人工听音、巡查的粗放方式,升级为全天候、数字化、可追溯的精准监测。从流量计到压力传感器,从听漏仪到噪声记录仪,一张覆盖管网关键节点的感知网络正在逐步织密。
分区计量与数字孪生:让每一处异常都有迹可循
如果说感知设备解决了“哪里可能漏”的问题,那么分区计量管理则提供了“哪个区域在漏”的答案。
安徽省铜陵市供水企业推进城市DMA(分区计量管理)系统建设,已完成3个分区的划分工作,并在各个分区的关键节点安装了高精度的计量设备。在花园新村小区,由于供水管网老化、水压不稳定、管网漏水严重,居民用水长期受到困扰。采用DMA系统后,技术人员通过实时监测和数据分析,结合现场听漏定位了一处管道漏损点并及时修复,该小区夜间最小流量从45吨/小时降至5吨/小时,效果立竿见影。
内蒙古自治区包头市则构建起更庞大的计量体系,根据供水管网现状规模及特征,构建四级分区计量系统,安装一级分区边界流量计27块、二级边界流量计83块、三级边界流量计45块,安装小区管理表1144块、区域直供用户表712块。通过分析区域背景流量、漏损率数据,精准找出漏损原因、对症施策。
在分区计量之上,数字孪生技术进一步将供水系统“搬”到线上。无棣县投资450余万元建设的供水数字孪生系统,将1300多公里管网、566个村庄的供水设施“搬”到线上,在水源地、水厂、管网及供水末梢等重要节点全面布设监测设备,包括水源地水位监测设备及无人机自动机场、水厂水质与流量监测设备、106套管网流量压力监测站点、9套水质监测设备和16万余套智能远传水表。平台整合基础数据、监测数据和业务管理数据,构建统一的供水管网GIS一张图,实现农村供水监管全要素、监测感知全覆盖。在水厂工艺方面,平台利用无人机倾斜摄影数据构建水厂进水泵房、沉淀池等三维实景模型,实现从进水泵房到出水泵房的制水工艺全流程孪生展示与动态调控。
这种从“一张图”到数字孪生的跃迁,让供水调度从经验驱动转向数据驱动。在智慧供水领域,中科复兴依托物联网、大数据、云计算、BIM、GIS等技术构建的供水行业监管信息平台,正是将各类感知数据汇入统一数据底板,实现供水系统全链条感知与精细化管理,推动管网运行从“被动处置”向“主动预警”转变,为城市供水安全提供了全栈式的技术支撑。
卫星遥感“千里眼”:从人工盲检到精准靶向
如果说地面感知设备解决了局部监测问题,那么卫星遥感技术则将视角拉升到数万米高空,为整座城市供水管网做一次“X光体检”。
河南省安阳市水务企业引进卫星探漏技术,通过长波段雷达卫星扫描目标区域获得影像数据,经算法模型分析,提取漏水导致的管网周边土壤含水量差异,进而识别疑似漏水区域并将点位范围缩小到半径150米以内。该企业利用卫星探漏技术对安阳市285平方公里的区域,尤其是年久失修的老旧管网区域进行扫描,发现疑似漏损点位百余个,实现大范围全面快速检测。巡检人员只需按图索骥,利用电子测漏仪、听漏杆等逐点排查并及时修复。
河北省秦皇岛市同样尝到了卫星遥感的甜头。该技术依托长波段雷达卫星对目标区域进行全方位扫描,采集高清影像数据后,通过专属算法模型智能分析研判,可将疑似漏水区域精准缩小至150米半径范围内。卫星能够精准甄别管网渗漏的核心原理在于,污水、雨水所含各类离子总量远高于自来水,雷达反射信号存在明显差异,结合卫星多角度合成的高清影像,进一步保障了漏点研判的精准度。
成效反映在数据上:未引进卫星遥感技术前,秦皇岛去年前三个月累计探查修复管网漏点251处;引入新技术后,今年同期漏点探查修复数量增至355处,管网运维排查效率大幅提升。仅东港路一处暗漏的及时排查修复,就为企业挽回近20万元经济损失。卫星遥感让传统大范围“盲检”变为针对有限区域的小范围核查,大幅提升了漏损点位发现效率。
治理成效凸显:节水降耗与民生改善双赢
技术手段的持续升级,最终要落到实实在在的治理成效上。
在无棣县,数字孪生农村供水平台投运后,通过实时监测与智能调度,供水管网漏损率降至10%以下;通过优化水厂运行与调度策略,整体运营成本降低30%以上。系统投运以来,已累计成功预警供水管网爆管事件3次,处理压力异常报警31起、疑似水质异常事件27起,有效防范了运行风险。在制水环节,平台实现药剂投加的精准控制,兼顾水质安全与成本节约;通过水库“四预”功能强化水源调度与水质管控,提升了应对原水波动与突发污染的能力。
在湖北省武昌市,供水部门通过DMA系统精准治理漏损。以风华天城小区为例,该小区拥有2000名住户,占地面积较大,内部建筑类型涵盖公寓楼、商业体以及小区门面。漏控管理人员从DMA系统中筛选数据开展对比分析,核实总考核水表运行状况,同时通过噪声记录仪等设备查出并修复3处管网漏点,排除4处阀门故障。经过治理,该小区漏耗率从35%降至5%,漏耗治理效率显著提升。
除了节水降耗,数字化治理还带来了服务水平的跃升。无棣县打造统一的用水服务应用,村民可通过线上支付进行水费缴纳,还可扫码上报用水问题,破解了群众“跑腿难”痛点。平台打造监管中枢,动态对比取供水量、分析乡镇用水时空分布,将碎片化数据整合为知识图谱,使供水调度响应速度从小时级提升至分钟级。从水源地到水龙头,从水厂到用户端,供水安全保障能力实现了整体跃升。
从单点破题到系统集成:供水安全治理迈向纵深
纵观各地的实践,供水管网漏损治理正在经历一场深刻的方法论变革。
过去,漏损治理往往依赖一次性排查和定点修复,治标不治本;如今,以物联网感知为基础、以数据平台为核心、以智能算法为引擎的系统化治理模式逐渐成型。从流量计、压力传感器、听漏仪等地面感知设备,到DMA分区计量体系,再到数字孪生平台与卫星遥感探漏,多种技术手段相互补充、层层递进,形成了“天空地”一体化的监测预警网络。治理模式也从“从看不见向看得见、从事后调查处置向事前事中预警、从被动应对向主动防控”加速转变。
在这一进程中,系统集成与协同联动能力成为关键。供水管网并非孤立设施,它与燃气、排水、供热、桥梁等城市基础设施共同构成城市生命线系统。中科复兴作为深耕城市公共安全领域的国家高新技术企业,聚焦城市生命线安全工程,能够提供从咨询规划、方案设计、产品研发到系统集成、项目实施、运维的全链条一站式服务。其供水监管业务覆盖物联感知、数据中台、CIM基础平台与业务应用多个层面,支撑供水管网从“监测—预警—处置—复盘”的闭环管理,也为未来城市生命线系统的整体协同治理奠定了技术基础。
随着数字孪生、人工智能、卫星遥感等技术的深度融合,供水管网漏损治理正朝着更精准、更智能、更高效的方向持续演进。越来越多的城市和县域正在将碎片化的数据整合为统一的知识图谱,将孤立的监测点位串联为协同的感知网络。这一进程不仅关乎水资源的高效利用,更关乎城市运行的韧性底色与千家万户的供水安全。以科技之力守护城市水脉,正成为城市治理现代化中一道愈发亮眼的风景。
本文标签:中科复兴、GIS一张图、CIM基础平台、数字孪生、城市生命线、城市治理
参考资料
- 山东滨州无棣:数字孪生绘就供水“活地图” 智慧水务打造乡村“智慧脑” — 水利部
- 漏水“显形” 安全“智控” — 住房和城乡建设部
- 管网有漏点 逃不过“千里眼” — 住房和城乡建设部
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