管道水量漏损是供水行业普遍存在的现象，不仅造成水资源与能源浪费，还导致诸多不良后果，如管外污染物透过漏损点渗入管道内造成管网水质二次污染、局部供水压力降低和路面塌陷等次生灾害。
随着智能传感器和数据采集系统的发展，智能水网在漏损检测中得到了广泛应用，不仅能够实时检测漏损，还能减少检测时间。水量平衡法和夜间最小流量法在智能水网中得到广泛应用、检测性能良好。
一、漏损评估
管网漏损评估主要在 DMA 分区上进行，计算得到漏失水量。漏损评估通常分为自上而下法和自下而上法两步。
1.自上而下法
自上而下法能够以较低的成本对漏损进行快速评估。国际水协会提出了水平衡国际标准，该标准已获得许多国际组织的认可。无收益水量是通过系统总输入量减去已计费的授权用水量 （例如计量表和非计量表）而得出的。这些水损失进 一 步分为表观损失（未授权水量和计量误差）和实际损失（输水干管损失、蓄水池损失和溢流水量、用户直管至计量表之间的损失）。表观损失和实际损失的年损失量接近1.0×10∧10m³。随着传感器的广泛应用，自上而下法的精度不断提高且适应性较强。缺点是其关注的是实际损失而不是表面损失，因此仍存在一定的局限性。
2.自下而上法
自下而上法在自上而下法之后进行，以进一步评估所选管段的漏损，夜间最小流量是最常用的漏损评估方法。水漏失总量通过合法夜间流量（用户用水量的 6%）减去夜间最小流量得到。计算出的水漏失量为夜间最小流量时的漏失量，而不是全天的漏失量。缺点是利用夜间最小流量估算得到的全天漏失总量会高估漏失率，因为较高的流量导致白天的平均压力较低。
二、案例分析
1.DMA试验区概况与供水现状
本次文章数据来源由华东地区某县级自来水公司提供，试验区由A/B/C3个DMA片区组成，其中A区536户共1373人，B区453户共1134人，C区289户共733人。3个实验区均为一个水库作为供水水源，相互之间的供水管线有交汇点。
针对3个试验区供水系统现状，采用DMA分区管理技术。在构建 DMA 分区后，布设流量计与压力计，以便对系统运行状态进行更好监控和漏损管理。由于整个供水管网分布比较简单，因此，在各个管道节点位置处布设传感器，采集压力和流量数据。设备布设情况见表1。流量传感器以及压力传感器采集数据频率为5min/次， 采用 2024年 6月份数据位基础数据进行分析。
表 1 各监测点位设备及日用水量总量统计
编号 站点位置
流量传感器
压力传感器
日用水量（m³） 液位最小流量范围（m³）
1 水源
是
是 249.87 8.404-8.821
2 末端 是
否 6.813
0
3
末端 是 否 1.568 0
4
干管 是 否 213.182
7.257-7.620
5
干管 是 否 24.317
0.565~0.593
6
末端 是 否 8.267 0.325~0.341
7
末端
是 是
8.796 0.356~0.374
8 末端 是 是 18.876 0.129~0.135
9 干管
是 否 62.931 2.767~2.905
10
末端 是 是 28.789 0.544~0.5712
11
末端
是 否 87.391 2.913~3.058
12 末端 是 否 8.148 0.181~0.190
三、分析结果及建议
1.自上而下年水量平衡分析法
各监测点位日用水量如表 1 所示，水源处当日总出水量为249.87m³ ，监测末端流量总和为 167.26 m³，故监测管网中漏失水量为 82.61m³ 。管网中未监测用户 46 户，按照每户 3 人计算，人均居民生活用水量为 125L/d的标准①，对未监测数据进行补偿，则监测水管漏损水量为 65.36 m³， 漏损率为 26.16%（漏损下限）②。
2.夜间最小流量法漏损分析
各监测点位夜间最小流量如表1所示，使用夜间最小流量方法分析数据对上述自上而下分析产生的数据进行对比验证，取凌晨2时至凌晨4时的流量为最小夜间流量，理论上漏失水量（爆管漏失水量+背景漏失水量）=夜间最小流量 — 夜间合法 用水量，取3倍标准差（1.5%）的置信区间作为仪器误差、噪声、信号强度等对监测数据的干扰。
3.分析结果以及改造建议
对每段管道漏损进行分析并提出改造建议详见表 2。对上述数据进行综合分析可得边界内管网漏损率为 28.76%~32.7% （漏损上限）。
表 2 各管段间漏损情况及改造建议
管段位置 管道属性
漏损量（m³/d）
漏损率（%）
漏损原因分析
修复方案建议
1/4号管网 干管及直管 23.2988~24.50 9.32~9.8 节点附近处漏水 使用听音设备定位
1与5号、9/10/11/12号之间管网 干管
5.848~6.171 2.7~2.9 背景漏损 调整管网压力
9与7号管网 干管
46.2912~48.5952 73.6~77.1 爆管或用户非法用水 使用听音设备定位
5/6、8号之间管网 干管
2.264~2.5272 9.6~10.4 节点附件处漏水 使用听音设备精确判断漏损位置并修复
6号以后
支管至用户 6.63~7.3656 80~89 爆管或用户非法用水 排除用户非法用水后使用听音设备定位
8号以后
支管至用户 2.786~2.916 14.8~15.4 节点附件处漏水 使用听音设备定位
10号以后
支管至用户 11.0976~11.6525 53.3~56.0 用户或工厂夜间用水 排除用户或工厂夜间用水后使用听音设备定位
11号以后 支管至用户 55.93~58.714 63.5~67.2 爆管或用户非法用水 排除用户非法用水后使用听音设备定位
12号以后
支管至用户 3.9096~4.104 47.9~50.3 用户或工厂夜间用水 排除用户或工厂夜间用水后使用听音设备定位
四、结语
以末端管网设备检测点为管网边界，首先使用自上而下的流量分析法得出边界内管网漏损率为 26.16% （下限），使用自下而上的夜间最小流量法对数据进行验证，得出边界内管网漏损率为 28.76%~32.7%（上限）。综上所述，3个试验区以末端管网设备监测点为管网边界，边界内管网漏损率为26.16% ~32.7%，漏失水量为68.81~81.71m³/d。
我国城镇供水管网漏损率较高，缺乏有效的计量监控系统。尽管一些智能方法在供水系统漏损监测中得到了广泛应用并取得了一些效果，但绝大部分供水企业缺乏有效的数据采集和监控系统及专业操作、管理人员，新的智能方法现阶段还有很长的路需要走。城镇供水管网结构通常较为复杂，整个供水管网规模也较大，可在管网关键节点处布设压力计和流量计对其运行状态进行监测，同时基于水量平衡和夜间最小流量法对漏损进行有效评估并准确确定漏损管段。
①2023年《中国水资源公报》发布
②基本漏损率计算：
公式：
其中，RWL 表示漏损率，Qs 表示供水总量，Qa 表示注册用户用水量
