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怀来自来水 李鹏

易联云 张海俊 张永泉 蔡凡凡

来源：《环球表计》2019年3月刊

城镇供水企业产销差是衡量水司经营管理水平最直接的综合指标，它的高低不仅直接影响自来水企业的经济效益，而且对国家整体水资源利用与节约有重大影响。控制和降低产销差是每一个自来水企业的首要工作任务之一。而自来水产销差产生原因众多，管理起来并非易事。如何加强产销差的控制管理，使其处于合理水平，是每个自来水企业必须重视和关注的管理难点。

要管好产销差和控制水损，要有清晰的产销差管理思路制定产销差管理及水损控制计划计划落实实施效果评估持续改进。水司产销差管理思路大体一致，但整体管理水平并不乐观，其中很关键的原因有：

● 企业对自身产销差管理水平没有科学统一的认知，大部分水司并不清楚自身的实际产销差/产销差率到底是多少，一方面原因是水司没有科学的产销差计算模型，另一个原因就是产销差的计算大多都是手工进行，没有系统支撑，数据准确性、时效性等都无法保障。水司企业连自身购销差率的准确值都不知道，则后续的改进目标、改进后的数值评估等就无从谈起了。

● 水司dma分区计量落实不到位，没有分而治之，导致虽然知道整个公司的产销差，但在整个城市范围排查无疑大海捞针，浪费资源不说，成效不显著。

为此，本文结合多家水司产销差管理经验，提出一套产销差/产销差率及漏损量/漏损率计算模型；并在某家水司的dma分区计量实施过程中应用，有效指导了水司的漏损控制工作，取得了良好的效果。

产销差计算模型

产销差率与漏损率的含义

根据国际水协的标准水量平衡计算表，水司的产销差（也有称之为输差、供销差、绝对输差）是指水司的供水总量与售水量之差，产销差与供水总量之比称为产销差率（输差率、供销差率、相对输差）。这里需要强调的是，产销差是以供水量、售水量为基数计算的，而不是以售水款的实际发生为基数计算的。

根据国际水协的标准水量平衡计算表，水司的漏损量是指系统供水总量与系统有效供水量之差，漏损量与系统供水总量之比成为漏损率。

国际水协的标准水量平衡计算表提供了产销差及漏损计算的参考模型，但在实际执行过程中仍需细化，而且也并非100%符合国情，因此本文定义的产销差及漏损计算模型中进行了一定的修正。

产销差管理普遍存在的问题

虽然产销差管理对水司至关重要，而且管理思路大体雷同，但中国供水行业产销差管理水平仍有待提高。其中很关键的原因就是水司对自身产销差管理水平没有科学统一的认知，也就是水司并不能准确的计算自身产销差的实际值。

在计算产销差/产销差率时，普遍存在在两方面问题：

● 各水司对于售水量计算方法不一致，计算方法不科学：比如a公司对ic卡民用户用量的估算采用固定值，b公司对ic卡民用户的用量估算采用当期售水量。

● 产销差管理软件系统缺失，人工计算，工作量大、容易出错、准确度不高。

本文正是针对产销差计算模型及售水量计算模型展开论述。

产销差计算模型因子定义

t1：产销差计算开始时间；

t2：产销差计算结束时间；

t1→t2：产销差计算时间段；

q：各种水量；

qssdv：t1→t2时间段的产销差量（ssdv,supply-sale difference value）

λssdv：t1→t2时间段的产销差率

qloss：t1→t2时间段的漏损量

λloss：t1→t2时间段的漏损率

qsiv：t1→t2时间段内的系统供水总量（system input volume）

qac：t1→t2时间段内的许可（合法）用水量（authorized consumption）

qacb：t1→t2时间段内的许可计费用水量（authorized billed consumption）

qacbm：t1→t2时间段内的许可计费计量用水量（authorized billed metered consumption）

qacbu：t1→t2时间段内的许可计费非计量用水量（authorized billed unmetered consumption）

qacu：t1→t2时间段内的许可非计费用水量（authorized unbilled consumption）

qacum：t1→t2时间段内的许可非计费计量用水量（authorized unbilled metered consumption）

qacuu：t1→t2时间段内的许可非计费非计量用水量（authorized unbilled unmetered consumption）

qla：t1→t2时间段内的表观漏损水量（apparent loss）

qlauc：t1→t2时间段内的非法用水量（unauthorized consumption）

qlami：t1→t2时间段内的表计量误差（metering inaccuracies）

qlp：t1→t2时间段内的物理漏损水量（physical loss）或真实漏损量（real loss）

qlpol：t1→t2时间段内的明漏漏水量（obvious leakage）

qlpsl：t1→t2时间段内的暗漏漏水量（secretly leakage）

qlpbl：t1→t2时间段内的背景漏漏水量（background leakage）

qrevenue：t1→t2时间段内的收益水量，等于qacb（许可计费用水量）。

qnon-evenue：t1→t2时间段内的无收益水量，等于qsiv（总供水量减）去qacb（许可计费用水量）

产销差及漏损计算模型定义

我们推荐的产销差计算模型如下：

qssdv = qsiv – qacb

产销差 = 系统供水总量 – 许可计费用水量

λssdv = qssdv / qsiv

产销差率 = 产销差 / 系统供水总量

其中：

qacb = qacbm qacbu  --- 许可计费用水量 = 许可计费计量用水量 许可计费非计量用水量

qloss = qsiv – qac

漏损量 = 系统供水总量 – 许可用水量

λloss = qlos / qsiv

漏损率 = 漏损量 / 系统供水总量

其中：

qac = qacb qacu  --- 许可用水量 = 许可计费用水量 许可非计费用水量

qacb = qacbm qacbu  --- 许可计费用水量 = 许可计费计量用水量 许可计费非计量用水量

qacu = qacum qacuu  --- 许可非计费用水量 = 许可非计费计量用水量 许可非计费非计量用水量

由此可以看出，计算自来水产销差/产销差率及漏损量/漏损率和5个因子有关：qsiv（系统供水总量）、qacbm（许可计费计量用水量）、qacbu（许可计费非计量用水量）、qacum （许可非计费计量用水量）、qacuu（许可非计费非计量用水量），接下来我们定一下这5个因子如何计算与获得。

qsiv：系统供水总量

qsiv是t1到t2时间段内所有水厂向管网输送水量之和，可通过每个水厂向管网的计量设备手工或远传获得。

qacbm：许可计费计量用水量

该用水量根据用水性质不同可进一步细分为工业用水量、商业用水量、民用用水量等，工业和商业用水量可通过手工抄表或远传获取，居民户用水量统计比较复杂：

● 抄见率底，无法保证每户均抄到表：很多企业表型较多，有普表、卡表、物联表，不同表型的抄表方式、抄表周期区别较大。当前，物联表虽然已成确定趋势，但存量ic卡表和普表还是占很大比例。很多企业ic卡表不主动抄表，普表虽说要抄表，但根据企业抄表工人力情况，有些企业2-3个月才抄一次，且不能保证所有用户都抄见。

● 无法保证所有用户同一时点抄表，造成用户用量统计不在一个时段。比如，本期抄表，a的抄见量是从上月3日到本月5日，而b的抄见量可能是从上月15日到本月12日。从而造成居民户用量汇总不精准。

因此，大部分情况下，居民户的用水量都需要通过估算来获取。估算方法主要有三种：

● 固定均值估算法：在某时间段内，假定用户平均用量为固定值（如每月10吨），则所有没有抄见的用户按这个固定值进行估算；

● 当期平均值估算：对民用户，其抄表总量除以抄见户数，算出一个当期用户的平均用量，则所有没有抄见的用户按这个平均值进行估算； 

● 去年同期均值估算：使用去年同期用户的平均用量对未抄见用户进行估算。

qacbu：许可计费非计量用水量

由于该值是非计量的，只能按照约定值计算，该值需要提前录入系统中。

qacum：许可非计费计量用水量

该值一般通过手工抄表或远传获取。

qacuu：许可非计费非计量用水量

由于该值是非计量的，只能按照约定值计算，该值需要提前录入系统中。

产销差的治理

自来水产销差产生原因众多，与自来水输配、存储、销售相关，与自来水管网的建设、运行维护相关（管道材质、施工质量、管网运维程度等），与上下游表具计量相关，与企业运营管理（如抄表、自用水管理）相关。所以产差管理很复杂，是个系统工程，需要系统规划、分步实施。

水司应该如何开展此项工作？根据pdca管理循环模型，产销差管理工作思路如下：

● 水司首先要确切知晓当前企业自身的产销差量值及产销差率水平；

● 确定公司分区计量方案，确切知晓每个分区的产销差量值及产销差率水平；

● 根据每个分区情况进一步分析该分区产销差水平偏高的因素（管网漏损原因、表具计量原因、抄表原因、人为因素还是其他），针对性制定漏损控制方案，降低购销差率；

● 根据计划实施落实漏损控制方案；

● 定期对每个分区进行购销差率计算与评估，看购销差率水平是否有改善；

● 根据评估结果，修正或完善计划，持续改进。

dma分区计量系统建设实施方案

本文分享了在某家自来水公司的dma分区计量系统建设与实施方案，并把本文提出的产销差及漏损建模方法用在了各级分区的产销差/产销差率及漏损量/漏损率的计算中，有效指导了水司的漏损控制，取得了良好的效果。

dma分区实施方法论

图1

dma分区策略

对于基于dma的管网漏损管理控制策略，可以归纳为以下几大方面：长期规划、合理分区、实时监测、科学评估、精确定位、妥善处置。

长期规划

在dma区域的设备安装实施完成后，必须对dma进行良好的管理才能保证良好的漏损控制的效果，保证产销差持续逐步降低，最终稳定在允许的范围内。为了保证dma管理的良好效果，在后期管理阶段必须做好以下几点：

● 设立系统分析工程师，把对dma压力流量数据的监测、评估分析、水平衡分析，作为日常工作，发现异常及时通知相关部门进行处置；

● 严格按照dma后运营管理流程，实施区域水损监测与控制。并且按照实施dma后的新的水损数据，调整产销差控制目标值，以实现稳定、持续不断减低水损，提高经济效益的目的。这一步可以说是dma 是否成功的关键环节。

● 设立专门的抢、维修，监察部门，做到发现问题及时维修，保证维修质量。减少漏水持续的时间。

● 对现有的管理模式和管理结构进行适当的调整和完善，各个供水区域管理所实现营、管、控集中管理，严格避免责任推诿现象；建立绩效考核体系，制定合理的产销差控制目标和奖惩机制，充分调动监测和检测人员的积极性。不断持续提高供水收益。

合理分区

为有效降低产销差，英国伦敦把管网分成十六块，日本东京分五十块进行分区计量管理。在现有的分区计量的各个分区内部再次进行dma分区管理，也就是在大的分区中划出小的分区，进一步精细的划出一个个更小的供水区域。这样才能真正地从管理的角度将dma分区进一步精细化，并具有实际操作性，才能真正做到主动监测管网漏损，及时发现问题，有效控制产销差。一般以三级dma分区管理为宜。

图2

●  一级dma区域计量

一级dma区域计量是以原有的城市供水自然经营区域为基础，以水厂出口和各经营区域间转供水为计量点加装流量计，以各区域转供水计量点进出平衡为原则核算各区域水量。但要注意dma区域划分和行政区域的划分有本质上的区别，虽然有时可能是在客观上实现了区域一致性。

●  二级dma区域计量

  进行二级dma区域计量主要遵循以下原则：

  1）地理条件便利原则：考虑利用供水管网范围内的天然屏障或城市建设中形成的人为障碍，如河流、山脉、铁路、主要道路作为分界线；

  2）适应供水（量）格局原则：进行二级dma计量区域划分时，应考虑到现有水厂、加压站的供水加压能力、管道现状、区域内用水类型等，同时应尽量将区域的分界线划分在供水主干管上；

  3）流量计便于安装和数量最少原则：进行分区时，流量计数量越少则管理费用就越少，同时流量计本身误差对分区计量的影响也越小；同时，优先考虑

  将方便安装流量计的地段作为区域分界线；

  4）有效关闭阀门原则：在不影响dma区域供水的前提下，适当关闭dma的边界阀门，以减少流量计的数量。

● 三级dma区域计量

三级供水区域计量是指在现有的二级dma分区计量的各个分区内部进行二次区域计量，也就是在大的分区中划出小的分区，进一步精细的划出一个个更小的供水区域。其目的是为了便于进一步查明各供水区域产销差的差异性，从管理的角度来讲是区域计量的进一步精细化。

三级dma分区计量设计的原则是该区必须封闭计量，也就是说，用流量计可计量分析该区夜间最小流量。区域大小可按用户数来分区，一般为2000-5000户居民；也可按管网长度：20-30km来分区。该区一路进水可装一台流量计，二路进水可装二台流量计，三路进水可装三台流量计。

应以各独立装表小区、泵站供水小区及支状管网上的贸易结算水表为划分依据，对于部分未有明确上述划分条件的区域，则可根据其实际情况以及该处的管网状况进行划分。

实时监测

dma分区管理的关键原理是使用流量来判断供水管网中一个特定区域的泄露水平。dma监测漏失是以dma的最小夜间流量（mnf）为基础的。

规划好dma分区后，应逐步在dma入口安装流量仪，压力计。24小时不间断监测入口流量和压力，取得每日流量、每日最小流量曲线，通过长时间对流量和压力的监控，可以很好地掌握dma分区用水状况及用水习惯。当流量压力数据出现突然的变化时，才能第一时间分析出变化原因并采取相关对策。

同时，大多数的表具都能设置参数报警模式，当入口流量压力参数超出某一界限时，会发出报警信息，方便管理人员及时掌握参数变化。

设计标准

● 分区规模

对于新建住宅小区，原则上统一按dma模式建设；原有住宅小区实施dma划分改造时，分区规模原则上控制在500-3500户内，管线长度控制在1.5-5公里。

● 进水口

原则上为单一进水口（条件允许时应设置1个备用进水口，备用进水口应增设必要的阀门和冲洗放水口），至多不超过两个。原有住宅小区实施dma划分改造时，其余进水口应进行撤除，撤除管段为原有进水支管至最近用户支管之间的管线。

● 设备位置与井室

1)确定设备安装位置前应首先进行信号强度的测试，若信号强度小于-80dbm，应根据现场条件调整设备安装位置。

2)采用电磁测流原理的流量计量设备安装位置附件无铁磁性物体及具有强电磁场的设备（电机、变压器等），采用超声测流原理的流量计量设备安装位置附近无强震动干扰。

3)流量计量设备的上游和下游应安装直径（d）与其相同，长度分别为10d和5d的直管段，特殊情况下可采用长度分别为5d和3d的直管段。

4)井室为防水型砖砌矩形井室，井盖采用加锁型测流井井盖。

5)流量计量设备、压力调控设备、边界阀门和冲洗放水口的井室内壁应安装警示牌。

● 压力监测与控制

dma区域进水口应安装压力监测设备，宜与流量计量设备集成。进水口平均压力大于0.32mpa小于0.35mpa时，应采取简易压力控制措施；大于0.35mpa时，应增设压力调控设备。压力调控设备前后均应安装压力监测设备。

dma分区计量系统效果图

dma分区绘制

系统提供灵活基于地图的、可配置的、多级的dma分区绘制工具。

图3

dma分区漏损率计算

根据本文的产销差及漏损计算模型，计算出各分区每个时间段的分区，实现各分区漏损实时监控，并可分析漏损率变化趋势，以便制定后续措施。

图4

可根据各分区漏损率进行排序，优先治理漏损率大的分区。

图5

夜间最小流量分析

可监控各分区夜间最小流量，并观察流量变化趋势，以判断是否出现新的漏点或漏点扩大。

图6

结语

城镇供水企业产销差是衡量水司经营管理水平最直接的综合指标，，控制和降低产销差是每一个自来水企业的首要工作任务之一。但纵观整个行业，产销差及漏损管理水平并不乐观。

本文分析了水司产销差及漏损管理存在的问题，结合多家水司产销差管理经验，提出一套产销差/产销差率及漏损量/漏损率计算模型；并在某家水司的dma分区计量实施过程中应用，有效指导了水司的漏损控制工作，取得了良好的效果。