[发明专利]一种基于城市供水管网水力模型校核的漏失检测方法

说明书

技术领域

本发明属于漏失检测技术领域，具体涉及一种基于城市供水管网水力模型校核的漏失检测方法。

背景技术

漏失是供水行业普遍存在的严重问题。近十几年来，尽管根据城市发展需要改扩建和新建了许多供水管网，更换了大量的老化管线，但是仍有为数众多的应该退役的管线在运行，使得我国城市给水管网漏损率普遍较高。不仅造成了巨大的经济损失，还给人们的生活带来了恶劣的影响，具体表现形式如下：

(1)降低了收益。尽管水是廉价的资源，但是水漏失对供水事业来说代价仍然是非常高的。随着年限的增长，供水管网运行状态正在逐渐的恶化。因此，由于水漏失而带来的经济损失越来越大，减少水漏失是水资源改善领域中最具有希望的领域。

(2)造成能源浪费。经处理构筑物处理过的水一般经过水泵提升后进入配水管网，最后分配到各家各户，而供水管网中漏失的水量也是靠水泵提供的，该过程需要耗费大量的电力能源。

(3)降低了输水的可靠性。管道漏失的增长影响了供水的连续性和安全性，不仅降低了用户的用水压力，甚至可能中断供水；腐蚀的供水管网也增加了二次污染的机会，使供水水质下降。

综上所述，全世界范围内的配水管网中，解决漏失依旧面临着挑战。人类正面临着越来越严重的水资源缺乏问题，同时，环境的改变对水资源的可持续性也产生了威胁。减少配水管网中的漏失量，不但可以带来社会和环境利益，同时也可大幅度节约水资源和经济投资，还可以提高供水事业的服务水平，促进国民经济和城市建设的发展。怎样减少配水系统中水的漏失问题，供水企业正面临着越来越大的压力，因此，减少水漏失是一个需要急需解决的问题。

国内外对漏失检测的研究现状及分析：过去的几十年，漏失检测已经成为重大研究的焦点。各种各样的技术，包括逆水力模型分析、贝叶斯系统辨识法、流量统计分析和基于基本规则的专家系统。其中逆水力模型分析是最活跃的研究方向。

Sage曾经提出过一种叫做Posi-Tect的漏失检测方法。它是基于漏失水量的重新分配，在一些分区域管理(DMA)的漏失检测中取得了成功。一个DMA的总漏失水量是通过计算这块区域的流入水量和需水量的差值得到的。每个DMA之间的漏失量是按照节点属性的数目或者与每个节点相连的主干管的长度按比例分配到节点上。局部的漏失被认为是由背景漏失和突发漏失组成的。每个节点和管段的背景漏失是通过经验公式来计算的，经验公式是基于内部条件系数(ICF)的一个管龄的函数。ICF是一个介于0～1之间的数值。管龄越大，ICF值越大，因此，背景漏失越大。总漏失和背景漏失的差值被认为是突发漏失。但是，Posi-Tect方法有很多的限制因素，如下所述。

1)该方法不能够区分一个大的漏失区域与一群小的漏失区域的差别。

2)漏失检测模拟过程是从模型校核过程中分隔开的，然而理论上，漏失检测应该是包含在模型校核中。

3)漏失量不代表压力决定的水量。

4)该方法不是一个具有良好的支持和维护的建模软件包的一部分