水量平衡分析与表观漏损的判定 熵澜水务研究 分析报告 供水设备管理 供水管网管理 摘要：本文探讨了城市供水中的无收益水量问题，将其分为真实漏损和表观漏损两部分。真实漏损指供水设施和管网的正常或非正

核心摘要：

本文探讨了城市供水中的无收益水量问题，将其分为真实漏损和表观漏损两部分。真实漏损指供水设施和管网的正常或非正常损耗，而表观漏损则主要源于非法用水和计量误差。文章人为，表观漏损比真实漏损更难发现，但对其管理和控制可以带来更直接的经济效益。通过水量平衡分析和区域用水计量误差评估，文章以华东某县供水公司管辖小区为例，分析了表观漏损状况，指出其中一个区域可能存在非法用水问题。

       

        一般来讲，在城市供水中，供水企业输出到管网的水量与销售到用户终端的水量存在一定的差异性，该水量差额国内学者称之为产销差水量，而国外学者则更多的称之为无收益的水量，在本研究中采用无收益水量进行概念的界定。这个无收益水量由真实漏损和表观漏损组成，在实际的供水营销管理中因其难以客观真实的观察测定而具有一定的隐蔽性，给供水企业在供水营销管理中对于水损失的评估控制带来一定的难度，是制约供水企业提升供水营销管理工作的重要因素之一，有必要进行深入的分析研究。

 

 

一、 水平衡指标相关界定  

 

     无收益水量( 产销差水量) 是特定供水系统总体的供水量减去收益水量( 即客户端销售水量) 之差，为了后续的研究，本研究中将消防用水等公益性的用水列入收益用水之中，以区分真正无收益水量。所以，无收益水量由两个部分组成: 真实漏损和表观漏损。 

     真实漏损主要来源于各个供水设施正常或非正常的漏损，主要由三个部分组成: ①因调节构筑物的漏损和溢流等原因带来的水量损失，比如，水厂或加压站蓄水池的溢流、二级加压泵站进出水阀门的滴漏、消防栓的漏损和溢流等; ②供水管网的漏损，主要有已经及时发现的爆管和漏损、尚未及时发现的爆管和漏损以及背景漏损等组成，对于供水企业来讲，背景漏损主要发生在管网对接处、控制阀门安装处等节点，通常情况下漏损流速小，不容易发现，是应当加大技术投入重点监控的地方，而爆管等带来的水量损失则取决于供水企业抢修的响应速度和效率; ③用户端管网连接处的漏损。 

     表观漏损的主要组成部分是非法用水和计量误差带来的无收益水量。①非法用水行为一般具有隐蔽性，主要有非法连接用水( 水表前私接水管、设置旁管绕过水表等非正常用水行为) 、擅自盗用消防用水而不是用于消防活动、人为的破坏水表干扰正常的水表计量以达到非法用水的目的; ②计量误差主要来源于计量水表和流量计的不准确而导致计量数据比实际用水量较少，进而带来了销售水量相对实际供水量偏少使得供水企业减少收益。 

     由于表观漏损相对于真实漏损更加难以发现，使得更多的供水企业将更多的关注定位在真实漏损而忽视表观漏损。但是，相对于真实漏损而言，表观漏损具有以下的两个特点: ①真实漏损的控制产生的直接效果是降低供水成本，而表观漏损带来的是直接增加了经济效益; ②相对于真实漏损，表观漏损的管理具有更高效能的可期待性。 

 

 

二、表观漏损的量化分析和判定  

 

 

     从上述分析可知，特定的供水系统漏损由真实漏损和表观漏损两部分组成，如果我们假定已经量化了无收益水量和真实漏损之后，即可将表观漏损表示为:D = G － S － ( L － △L ) ，其中，公式中符号依次表示为表观漏损、供水总量、销售水量、真实漏损和真实漏损误差。由于客观实际中真实漏损的误差无法进行精确的量化，只能计算得到一个误差范围，所以上式可以进一步地表示为:G － S － L + △L － min≤D≤G － S － L + △L － max

     一般来讲，正常的供水状况之下，正常供水状况无非法用水的情况下引起的表观漏损数值应该为零值，所以表观漏损的范围应该限定在销售水量计量误差这样的既定范围之内，但是，事实并非如此，往往会由于偷盗水现象的发生使得实际误差偏离了理论误差。因此，通过统计分析的方法可以对特定区域的供水状况进行分析得知，是否存在偷盗水等非法用水现象的存在。

 

 

 

三、基于水量平衡分析的表观漏损判定应用  

 

 3.1 区域用水计量误差的评估 

     依据供水计量水表的性能特性、用户用水累积用水占比等，可以将流量区间进行划分，并且分别设定每个流量区间的误差率区间，误差估算所需参数统计表如表 1 所示。 

表 1 区域用户用水计量误差评估参数表

流量区间设定	误差极限（%）	累计用水占比
Q＜Q₁	-50	H₁
Q₁≤ Q ≤Q₂	±5	H₂
Q₂＜ Q ≤Q₃	±2	H₃
Q₃ ＜Q	±5	H4

基于此，误差的下限计算如下: 

△L － min = － 50% H1 － 5% H2 － 2% H3 － 5% H4，

Q△min = △L － min S /( 1 + △L － min ) ，其中 S 表示售水量

 

误差的上限计算如下:

△L － max = － 50% H1 － 5% H2 － 2% H3 － 5% H4，Q△max = △L － maxS /( 1 + △L － max ) ，其中 S 表示售水量。 

     那么，实际计量误差的水量范围就是 Q△min ＜Q△ ＜ Q△max

 

3.2 实例分析 

       将华东某县大型居民小区划分为 10 个水量平衡分析的样本区域，取其中三个区域作为研究区域进行分析。三个研究区域的基础数据如表 2 所示

表 2 研究样本基础数据列表

项目	户数	户均日用水量（m³/D.F）	周期内供水 量(m³/期)	售水量(m³/期)	抄表表周期(天)	合法用水总 量(m³)	用水性质	进口流量精度(%)
区域A	75	0.293	1735	1362	62	2.43	居民	±0.5
区域B	77	0.265	1754	1247	61	2.00	居民	±0.5
区域C	74	0.341	1538	1220	61	2.01	居民	±0.5

     结合表 2 的基础数据，经用水管理部门进行调研分析，利用前文论述中的公式，综合计算得到三个研究区域的误差分析数据如表 3 和表 4 所示。 

表 3 真实漏损量化分析列表

分析结果	区域A	区域B	区域C
合法用水的误差（m³/期）	±46	±60	±38
其他误差（m³/期）	±8	±6	±8
真实漏损量（m³/期）	314±54	152±66	167±46

表 4 表观漏损量化分析列表

分析结果	区域A	区域B	区域C
D¯min（m³/期）	5	289	105
D¯max（m³/期）	113	421	197

 

3.3 基于水量平衡分析的表观漏损判定 

       基于研究对象的全部区域都是一户一表，为了研究的需要将 A、B、C 三个研究区域加装流量计，因此，符合水量平衡分析的条件设定。户表安装的水表为口径 DN20 的普通非智能户表，为 B 级表，将 Q1、Q2、Q3 分别确定为 Q1 = 50 /h、Q2 = 200 /h、Q3 = 5000 /h。依据有关学者的研究结果，确定表 3-1 的用水量累积用水占比分别 是: H1 =15% 、H2 = 17% 、H3 = 68% 、H4 = 0，计算可得到，△L － min = － 9． 71% ，△L － max = － 5． 29% 。

按照区域用水计量误差的评估方法进行计算，可知三个研究区域的合理表观漏损区间为: 

表 5 表观漏损合理范围列表

分析结果	区域A	区域B	区域C
D¯min（m³/期）	-146.5	-134.1	-131.2
D¯max（m³/期）	-76.1	-69.7	-68.2

     经过数据的对比分析，因为区域 B 中，因此，我们有理由认为在区域 B 存在非法用水的现象，应当加大稽查力度，查找擅自非法用水等行为，并进行处理。

 

 

四、研究结果的进一步讨论  

 

     基于水量平衡分析进行表观漏损的判定，可以帮助供水管理部门进行有目标针对性的对可能存在非法用水的区域进行重点监控，更加易于及时发现偷盗水的现象并及时采取措施防止损失的继续扩大发生。但在实际应用的操作中，不仅会因为每个城市的供水状况差异性而在漏损误差方面存在较大差异，并且会因为同一城市的不同小区正常合法用水量存在较大的差异性引起漏损的量化，再者，即使同一小区也会因为天气温度差异和人口数量差异等因素导致在既定的研究时间周期内呈现一定的波动性。 

     在研究方法方面，由于笔者研究能力和条件等局限性，文中参考了其他学者的研究成果和供水管理部门已经统计分析的部分数据，未实地调研研究区域居民用户的用水模式，并且未抽样测定水表的计量误差，而是按照既有的理论以水表计量特性规定作为水表误差极限值。

     所以，在推广应用该方法时，建议先抽样调研既定研究对象的城市区域用户的用水模式、水表各流量区间的精度，优化售水计量误差的量化结果，提高表观漏损的判定效率。并且，应当根据研究区域的实际状况，对计算公式进行必要的优化改进以提升研究结果的精准程度。