· 水資源缺乏,且情況越來越嚴(yán)重,制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展
中國有世界上20%的人口,但是中國平均來講只有世界水資源的7%,人均水資源量約2220立方米,只是全世界平均水平的1/4。且水資源時(shí)空不均,西部地區(qū)嚴(yán)重缺水,東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)也存在水資源嚴(yán)重短缺問題。中國670所城市中有400多座不同程度缺水,其中缺水嚴(yán)重城市達(dá)130多座。中國年總?cè)彼繛?60億立方米,因缺水造成工農(nóng)業(yè)損失每年高達(dá)數(shù)千億元 (科技部部長徐冠華)。預(yù)計(jì)到2030年中國人口接近16億高峰時(shí),人均水資源僅有1760m3,接近國際承認(rèn)的“用水緊張”國家標(biāo)準(zhǔn) 1700 m3(水利部副部長索麗生)。而城市供水需要符合衛(wèi)生要求的水資源為原料,過高的漏損失率即浪費(fèi)優(yōu)質(zhì)水資源。
· 隨著能源費(fèi)用,人員成本的提高,水處理的成本越來越高
城市供水需經(jīng)取水,輸水,凈化及配水等供水設(shè)施并消耗一定數(shù)量的能源動(dòng)力,藥劑,人員投入,才能達(dá)到城市供水標(biāo)準(zhǔn)。城市供水投資一般為1000-3000元/m3/天。根據(jù)《城市供水價(jià)格全國統(tǒng)一審價(jià)工作》,全國平均噸水售水成本從1999年的0.9857元/m3升至2001年的1.1795元/ m3。過高的漏損失率即浪費(fèi)供水設(shè)施,增加供水成本。
· 用戶對供水企業(yè)的服務(wù)水平的要求越來越高
腐蝕的供水管網(wǎng)不僅造成水的流失,也增加了水的二次污染的機(jī)會(huì),影響了供水的連續(xù)性,安全性,同時(shí)也給環(huán)境帶來了一定的影響。故國內(nèi)外供水企業(yè)無不把加強(qiáng)供水管網(wǎng)的水漏失控制作為企業(yè)管理的重要內(nèi)容之一。
2.全球產(chǎn)銷差水控制的市場有多大?美國市場潛力 | |
美國人口 | 250,000,000 |
人均用水量(升/年) | 138,000 |
平均漏失率 | 16% |
物理漏失率百分比 | 60% |
水處理平均成本 | US$ 0.66 /立方米 |
平均水費(fèi) | US$ 1.06 /立方米 |
可控制的水漏失率 | 75% |
總漏水量 | 5,526,000,000立方米/年 |
總物理漏失水量 | 3,315,000,000立方米/年 |
總財(cái)務(wù)漏失水量 | 2,218,000,000立方米/年 |
每年的市場潛力 | US$ 3,394,500,000 |
平均每人每年的市場潛力 | US$ 13.58 |
全球市場預(yù)測-類推法, 假定其他國家與美國相似,假定基于其他國家雖然用水雖低,但漏水率卻很高 | |
全球人口 | 6,000,000,000 |
全球每年的市場潛力 | US$ 81,468,000,000/年 |
根據(jù)2002城市供水年鑒,2001年中國供水總量為269.83億立方米,全國平均漏失率為16.07%,產(chǎn)銷差率為20%。平均水價(jià)為1.084元/立方米。保守估算,若將漏失率降為《城市供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的漏失率低于12%,將非管網(wǎng)漏損原因造成的產(chǎn)銷差水降低一半,則全國每年的市場潛力為17.6億元/年,這其中不考慮水價(jià)上漲所帶來的更大的利潤空間及由于產(chǎn)銷差水控制帶動(dòng)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)所帶來的收益。
4.國際水協(xié)(IWA) 關(guān)于供水系統(tǒng)水漏失的標(biāo)準(zhǔn)定義及水量平衡表一直以來,世界上絕大多數(shù)國家對供水系統(tǒng)水漏失的量化定義都很含糊,有的采用計(jì)量水量,有的采用單位管長漏水量,有的則用百分比,但采用不同的分子分母,等等,使得供水系統(tǒng)一方面存在較高的漏失,但其管理人員卻無法清楚的了解其存在及種類。鑒于這種情況,國際水協(xié)于1996年成立了一個(gè)工作小組,組員為來自英國,美國,西班牙,德國,日本等國的供水系統(tǒng)專家。工作組前后花了三年的時(shí)間,考察了各國的具體情況,從供水系統(tǒng)的水量平衡,即供水的水源,不同用戶的使用情況,漏失的組成等方面給予一個(gè)相對統(tǒng)一,完整且具有較高適用性的定義及分類 (見下表)。此表目前已是北美供水公司管理人員用于其水量結(jié)算及水漏失控制工作的基本依據(jù)。
水公司自身水源 Own sources | 系統(tǒng)供水總量 System input volume | 水公司外賣凈水 water exported | 系統(tǒng)有效供水量 Authorised consumption | 售水量 Billed authorized consumption | 計(jì)量售水量 Billed metered consumption | 售水量 Revenue water |
未計(jì)量售水量 Billed unmetered consumption | ||||||
免費(fèi)供水量 Unbilled authorized consumption | 計(jì)量免費(fèi)供水量 Unbilled metered consumption | 產(chǎn)銷差水量 Non-revenue water (NRW) | ||||
水公司自身系統(tǒng)供水 Own sources | 未計(jì)量免費(fèi)供水量 Unbilled unmetered consumption | |||||
系統(tǒng)漏水量 Unbilled authorized consumption | 帳面漏水量 Apparent loss | 非法用水(偷盜,欺詐) Unauthorized consumption | ||||
水公司外調(diào)水源 water imported | 表計(jì)量誤差 Metering inaccuracies | |||||
管網(wǎng)漏水量/ 物理漏水量 Real loss or physical loss | 輸水管及干管漏水量 Leakage on trans and mains | |||||
水池/水塔等滲漏及溢流 leakage&overflow at storage | ||||||
進(jìn)戶管漏失量 Leakage - service connection |
什么是產(chǎn)銷差水 (NRW, Non Revenue Water)
供水企業(yè)提供給城市輸水配水系統(tǒng)的自來水總量與所有用戶的用水量總量中收費(fèi)部分的差值定義為產(chǎn)銷差水。
產(chǎn)銷差水 = 免費(fèi)供水量 + 物理漏水量 + 帳面漏水量
免費(fèi)供水量(unbilled authorized consumption)指的是實(shí)際供應(yīng)于社會(huì)而不收取水費(fèi)的水量。如消防滅火等政府規(guī)定減免收費(fèi)的水量及沖洗管道的自用水量。
供水系統(tǒng)物理漏失(Physical Loss or real loss)指的是通過系統(tǒng)輸配水管網(wǎng)及城市蓄水設(shè)備滲漏,漏失及溢流到外界的部分水量.
供水系統(tǒng)帳面漏失 (apparent loss),又成為“紙上漏水量(paper loss)”,它指的是由于用戶水表計(jì)量不準(zhǔn)確,收費(fèi)或財(cái)務(wù)上的錯(cuò)誤,未經(jīng)授權(quán)的非法用水等給水公司帶來經(jīng)濟(jì)上損失的部分水量。
產(chǎn)銷差水的組成非常復(fù)雜,除去管網(wǎng)漏失的部分外,管理不善導(dǎo)致的漏失問題也很嚴(yán)重。簡單的講,產(chǎn)銷差水控制工程包括以下三部分內(nèi)容
· 水漏失控制
· 用戶管理及水表管理
· 供水系統(tǒng)日常維護(hù)及管理
因而,產(chǎn)銷差水控制工作是一個(gè)綜合的系統(tǒng)工程項(xiàng)目,涉及探漏檢漏技術(shù),管道維修技術(shù),管網(wǎng)改造,供水管理,用戶管理,水表計(jì)量,收費(fèi)系統(tǒng)管理,人員培訓(xùn),項(xiàng)目資金籌措等等。這僅僅依賴于水公司自身的力量是不夠的。還須利用國內(nèi)外先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn),技術(shù)手段及融資能力,充分發(fā)揮自來水公司的內(nèi)部推動(dòng)作用,內(nèi)外因雙管齊下,以取得良好的社會(huì)綜合效益。
產(chǎn)銷差水負(fù)面影響包括如下幾點(diǎn),隨著能源費(fèi)用的增加及水資源開發(fā)費(fèi)用的提高,漏失水帶來的損失將不斷增大
· 對水資源的巨大浪費(fèi)
· 城市財(cái)政收入的流失
· 加大消費(fèi)者負(fù)擔(dān)
· 對環(huán)境的負(fù)面影響
· 增大水處理開發(fā)的費(fèi)用
· 社會(huì)影響不好
供水企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)銷差水控制的意義
· 增加財(cái)政收入
· 減緩對供水系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需求從而減少投資及操作成本
· 提高供水質(zhì)量,供水效率,提高供水連續(xù)性,提高用戶服務(wù)水平
· 降低對環(huán)境的影響
· 滿足規(guī)章制度需要
· 帶動(dòng)地方管道管件,儀器儀表,生產(chǎn),施工,安裝行業(yè)發(fā)展
·提高社會(huì),經(jīng)濟(jì),環(huán)境綜合效益,進(jìn)而提高城市競爭力
1. 建立水量平衡表,開展供水系統(tǒng)診斷分析,確定經(jīng)濟(jì)的控漏水平及產(chǎn)銷差水控制策略;
2. 基于供水系統(tǒng)分析結(jié)果確定試點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行漏失控制試點(diǎn)項(xiàng)目,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)
3. 水漏失控制項(xiàng)目全面展開
4. 結(jié)合日常運(yùn)行維護(hù)及管理工作實(shí)現(xiàn)持續(xù)的水漏失控制的保持
以上四步并不是相互獨(dú)立的,也不是一勞永逸的,而是一個(gè)循環(huán)彼伏,互相支持的過程。由于第一,二兩步的經(jīng)濟(jì)效益不是十分明顯,供水企業(yè)總是急于跨越直接到第三部,結(jié)果是欲速則不達(dá),不能從根本上解決其水漏失的狀況。第四部結(jié)合日常維護(hù)的工作對于保持水漏失控制水平來說是至關(guān)重要的,是供水企業(yè)綜合提高管理水平的關(guān)鍵所在。
建立水量平衡表,即便是最簡單的,只包括幾個(gè)元素的水量平衡表,是水漏失控制的基礎(chǔ)。而建立一個(gè)好的詳細(xì)的水量平衡及結(jié)算表是一個(gè)“雙管齊下”的過程:即“自上而下”與“自下而上”相結(jié)合的過程?!白陨隙隆笔且粋€(gè)基于文件數(shù)據(jù)處理的過程,也就是收集,利用現(xiàn)有的信息數(shù)據(jù),包括系統(tǒng)總供水量,用戶收費(fèi)信息, 補(bǔ)漏記錄,水表精度測試記錄,允許的消防用水等凡是涉及水的使用和損失的信息。 信息可按照IWA推薦的或其他標(biāo)準(zhǔn)格式綜合起來,對于不清楚的信息,可以采取估計(jì)的方法,但必須加以說明。“自上而下”的方法簡單,快捷,可以作為供水企業(yè)進(jìn)行水量平衡的開始,但是它的精確可靠程度卻需要進(jìn)一步核實(shí),這就需要“自下而上”的方法來補(bǔ)充。它主要是通過現(xiàn)場分區(qū)測量,探漏檢漏,客戶走訪,系統(tǒng)建模型等手段對“自上而下”中估計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行核實(shí),這一過程可以獲得較為準(zhǔn)確的信息,但持續(xù)時(shí)間較長,所需費(fèi)用也高。一般來講,一個(gè)供水企業(yè)通過每年添加幾個(gè)“自下而上”的方法來完善最初的通過“自上而下”方法建立的水量平衡表,大約需要3-5年時(shí)間,就能建立一個(gè)可靠準(zhǔn)確的反映供水系統(tǒng)實(shí)際情況水量平衡表來。建立水量平衡表的過程中,以下幾點(diǎn)原則是不容忽視的:
· 數(shù)據(jù)盡量準(zhǔn)確 ,采取統(tǒng)一的單位,按照統(tǒng)一的格式安排整理
· 數(shù)據(jù)應(yīng)該能給予合理的解釋,不好的數(shù)據(jù)應(yīng)突出加以說明
· 可以進(jìn)行數(shù)據(jù)估計(jì), 但必須明加以注明
· 原始數(shù)據(jù)需要進(jìn)行校準(zhǔn),應(yīng)同時(shí)保留校準(zhǔn)數(shù)據(jù)及原始數(shù)據(jù)
·注釋列來對數(shù)據(jù)來源,準(zhǔn)確性等加以說明是很重要的
供水系統(tǒng)物理漏失指的是通過系統(tǒng)輸配水管網(wǎng)及城市蓄水設(shè)備滲漏,漏失及溢流到外界的部分水量。它增加了不必要的供水設(shè)施建設(shè),加大了運(yùn)行操作成本,物理漏失更是對水資源的一種巨大浪費(fèi)。城市供水系統(tǒng)的物理漏失一般被認(rèn)為發(fā)生在系統(tǒng)的以下各個(gè)部分:
· 輸水干管及一級輸水系統(tǒng)
· 城市配水管網(wǎng)
· 連接用戶的支管
· 輸配水系統(tǒng)的管件,比如閥門及計(jì)量儀表等
· 水池/水塔等滲漏及溢流
根據(jù)法國和歐洲的經(jīng)驗(yàn),通過水池/水塔等滲漏及溢流量一般都不高,通過輸水干管的漏失可占總漏量的10%,通過閥門及計(jì)量儀表等管件的漏失可占總漏量的10%,其他的則通過配水管道及連接用戶的支管漏掉了。除此分類之外,漏失可以按照是否通過被發(fā)現(xiàn)或主動(dòng)檢漏措施探測到,可以進(jìn)一步分為以下幾種類型:
· 背景滲漏(background leakage)
· 暗漏 (unreported bursts)
·明漏 (reported burst)
從經(jīng)濟(jì)上而言,物理漏失的價(jià)值通常被認(rèn)為是水的邊際處理成本費(fèi)用(marginal treatment/production cost) 或者是批量從其他供水公司購買水的價(jià)格。帳面漏水的價(jià)值為水公司供水的零售價(jià)格。由于大多數(shù)供水公司的供水零售價(jià)格高于其成本價(jià)格,所以對水公司而嚴(yán),帳面漏水的費(fèi)用比物理漏水的費(fèi)用更加昂貴。當(dāng)然有些時(shí)候物理漏水的價(jià)值要高于水的邊際處理成本費(fèi)用,尤其是對于二次水污染情況嚴(yán)重,水資源比較缺乏或者是供水設(shè)施不足而需要增加新的供水設(shè)施的地區(qū),這時(shí)候,物理漏水的價(jià)值除外去水的邊際處理成本費(fèi)用外,還要考慮環(huán)境,政治,社會(huì)等級方面的影響費(fèi)用,對于有些供水區(qū)域,由于顯著的水漏控結(jié)果,避免了或延遲了增加新的供水基礎(chǔ)設(shè)施的投資。這一部分的費(fèi)用節(jié)省有時(shí)也應(yīng)該考慮在物理漏水的價(jià)值之內(nèi)。
13. 什么是背景滲漏(background leakage)? 背景滲漏(background leakage),又稱為不可檢測的漏失 (undetectable leaks)。一般而言,當(dāng)單個(gè)的漏點(diǎn)的漏水量低于400-500 升/小時(shí),一般的檢漏設(shè)備則難以檢測到了。這些不可檢測到的微小流量的漏水統(tǒng)稱為背景滲漏,多發(fā)生在管道的接頭,密封性差的管件,以及金屬管道中的微小腐蝕的漏孔。雖然對于每一個(gè)漏點(diǎn)而言,漏水量非常微小,但由于它們難以被檢測到,并且大量的存在,所以其總量非??捎^,占物理漏失量的很大一部分。
由于背景滲漏很難被檢測到,對于其的控制就比較困難,一般而言,通過更換管道管件的方式可以有效的降低,但成本非常昂貴。一種有效且經(jīng)濟(jì)的方法是通過系統(tǒng)壓力控制的方法。
暗漏 (unreported bursts), 又稱為可以通過主動(dòng)檢漏措施(active leakage control)檢測到的漏點(diǎn),在系統(tǒng)中也經(jīng)常出現(xiàn),其漏失水量處于中等水平,取決于系統(tǒng)的壓力,運(yùn)行情況,土壤情況及管道的狀況等等。
暗漏持續(xù)時(shí)間則取決于主動(dòng)檢漏措施的積極性及強(qiáng)度。一個(gè)供水系統(tǒng)的檢測周期如果為一年, 漏點(diǎn)當(dāng)中的一些有可能發(fā)生在剛剛檢測之后,則其持續(xù)時(shí)間將為近一年,即漏到下一個(gè)檢測周期檢測出為止. 而此時(shí)有些漏點(diǎn)也有可能僅僅發(fā)生幾天而已。綜合而言,根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),暗漏平均持續(xù)時(shí)間為檢測周期的一半,即若檢測周期為一年,平均暗漏的持續(xù)時(shí)間為半年,若檢測周期縮短為半年,則平均暗漏的持續(xù)時(shí)間為3個(gè)月。這一規(guī)律可以做為供水企業(yè)制定經(jīng)濟(jì)合理的漏失檢測計(jì)劃的重要依據(jù)。
明漏 (reported burst) 的流量一般都很大,是可以被用戶或路人發(fā)現(xiàn)的漏失,多為爆管事件,對周圍環(huán)境及用戶會(huì)產(chǎn)生較大的影響。一般地說,對其處理速度都很快,因此漏失的持續(xù)時(shí)間都不長。因此,即使具有較大的漏水流量,但漏水的量卻不大,也易于發(fā)現(xiàn)。
16. 什么是供水系統(tǒng)不可避免的物理漏失水 (Unavoidable Annual Real Losses,UARL),如何計(jì)算? 不可避免的物理漏失水指的是在當(dāng)今的技術(shù)水平及條件下,無論采取什么技術(shù)手段都無法避免的供水系統(tǒng)理論上的最小物理漏失水量。它包括一定的背景滲漏,一些明漏及暗漏。這一最小水量對于不同的系統(tǒng)是不同的,傳統(tǒng)上采用KUICHLING 方程, 是基于從供水系統(tǒng)的接頭,管件等附屬設(shè)施當(dāng)中每秒滲透的水滴數(shù)量,大約等于6-7.5立方米每天每公里管線。KUICHLING 方程的不足之處是沒有考慮供水幾個(gè)影響漏水量的幾個(gè)關(guān)鍵因素, 包括系統(tǒng)壓力,用戶節(jié)點(diǎn)等. 基于這一點(diǎn),世界水協(xié)(IWA) 綜合了世界上20多個(gè)國家數(shù)據(jù),得出一個(gè)綜合考慮供水系統(tǒng)干管長度,系統(tǒng)平局壓力,進(jìn)戶管的總數(shù),及進(jìn)戶管紅線后的平均長度等因素的不可避免物理漏失水計(jì)算方法,目前被認(rèn)為是最優(yōu)的估算供水系統(tǒng)不可避免的物理漏失水的方法。
下表給出了費(fèi)城供水系統(tǒng)利用這個(gè)方法的計(jì)算實(shí)例:
基礎(chǔ)設(shè)施情況 | 數(shù)量 | 單位數(shù)值 | 平均壓力 | 不可避免物理漏水 |
干管長度 | 5258 公里 | 18升/公里干管/天/米壓力 | 38.5米 | 3600立方米/天 |
用戶總數(shù)-進(jìn)戶管(從干管到紅線) | 487000 個(gè) | 0.81升/進(jìn)戶管/天/米壓力 | 38.5米 | 15206立方米/天 |
進(jìn)戶管長度(從紅線到用戶水表) | 平均每個(gè)3.66米 | 25升/公里/天/米壓力 | 38.5米 | 1729立方米/天 |
20535 立方米/天 |
17. 什么是系統(tǒng)漏控指標(biāo)(Infrastructure Leakage Index, ILI)?
系統(tǒng)漏控指標(biāo)ILI是一個(gè)無量綱的比例值, 定義為供水系統(tǒng)現(xiàn)有的年物理漏失總量(Current annual real loss) 除以系統(tǒng)不可避免的物理漏失量(UARL),即:
ILI = 現(xiàn)有的年物理漏失量/UARL
系統(tǒng)漏控指標(biāo)反映了供水企業(yè)現(xiàn)行的控漏水平。對全球34個(gè)供水企業(yè)調(diào)查的結(jié)果顯示, 12個(gè)系統(tǒng)的ILI 低于2,也就是說他們采取了積極的控漏措施,控漏水平很好。而8個(gè)供水系統(tǒng)的ILI高于8,說明其控漏水平較低,無論從經(jīng)濟(jì)的角度還是環(huán)境的角度,都需要采取積極的行動(dòng)提高其控漏水平。剩余的15個(gè)供水企業(yè)則處于2-8之間,基本還算合理,但有些供水企業(yè)還需進(jìn)一步加強(qiáng)其控漏措施,提高其控漏水平。
水公司的ILI的目標(biāo)到底應(yīng)該是多少呢?這就需要引入經(jīng)濟(jì)漏控水平 (Economic Level of Leakage, ELL)的概念。從理論上講,ELL就是當(dāng)用于控漏所需的投入與控漏所節(jié)省的水的價(jià)值相當(dāng)?shù)臅r(shí)候的ILI值。
不可避免的物理漏失的概念僅僅從技術(shù)的角度考慮,經(jīng)濟(jì)漏控水平則引入了費(fèi)用的概念。對于不同的系統(tǒng),其要求是不同的。下表給出了IWA推薦給供水企業(yè)的如何確定其經(jīng)濟(jì)漏控水平的指導(dǎo)。
ELL目標(biāo) | 水資源的考慮 | 建設(shè)/運(yùn)行的考慮 | 財(cái)務(wù)上的考慮 |
1-3 | 水資源非常有限,或 難以開發(fā)新的水資源 | 如果漏失去水平高于此水平,則需開發(fā)新的供水設(shè)施 | 開發(fā)水資源費(fèi)用很高。由于政策法規(guī)或消費(fèi)者的能力,不可能通過提高水費(fèi)增加收入 |
3 - 5 | 水資源是是足夠的, 但從持續(xù)性發(fā)展的角度要求節(jié)水 | 只要保持現(xiàn)有的控漏水平,則現(xiàn)有的供水設(shè)施足以滿足需求量 | 水資源可以以合理的價(jià)格進(jìn)行開發(fā)或購買。一定的水費(fèi)增長可以被用戶接受 |
5 - 8 | 水資源極為豐富,且易于,宜于開采 | 現(xiàn)有供水設(shè)施非常穩(wěn)定,可靠的滿足需求 | 現(xiàn)有的水處理成本很低,完全可以轉(zhuǎn)嫁到用戶 |
8 以上 | 從建設(shè)運(yùn)行及財(cái)務(wù)的角度考慮,有些供水系統(tǒng)可以保持較高的ILI (>8), 但一般主張供水系統(tǒng)因采取一定的措施, 逐步降低至更低的水平。 |
19. 英國水漏失控制的歷史,經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)
歷史:
1989年,當(dāng)時(shí)的英國首相“鐵娘子”撒切爾夫人推動(dòng)公用事業(yè)私營化(ppp)進(jìn)程且建立了相應(yīng)法規(guī)系統(tǒng)。促使水公司紛紛采取措施提高其運(yùn)行效率, 并且很快的發(fā)現(xiàn)水漏失控制是其中非常關(guān)鍵的一步。水公司聯(lián)合起來進(jìn)行了一項(xiàng)為期三年的水漏控的研究項(xiàng)目, 研究英國當(dāng)時(shí)的水漏控管理的現(xiàn)況干預(yù)及一系列新方法的發(fā)動(dòng)。項(xiàng)目的研究成果于1994年發(fā)表于共10卷的“水漏控管理”的系列報(bào)告。1995-1996年英國全國范圍內(nèi)的干旱進(jìn)一步加快了英國政府水行業(yè)執(zhí)法者“用水服務(wù)公署OFWAT(office of water service)”的漏控決心及研究的投入。這一系列的活動(dòng)加快了水公司的漏控步伐并取得了可觀的成績。英國據(jù)稱是目前世界上水漏失控制工作最為成功的國家之一,英格蘭及威爾士近85%的可控制的水漏失得以有效的控制。
經(jīng)驗(yàn):
· 政府建立了完善的立法及執(zhí)法機(jī)構(gòu)對水公司進(jìn)行有效的管理
o DEFERA:食品,環(huán)境及鄉(xiāng)村事務(wù)部,
§ 水質(zhì)監(jiān)察署DWI
§ 用水服務(wù)署OFFWAT
§ 環(huán)境署EA
· 政府制定了一系列的政策法規(guī)來強(qiáng)化對水公司的監(jiān)管: 水法, 水工業(yè)法等、
· 水公司間技校標(biāo)桿效應(yīng) (bench marking)《OFFWAT 漏控及節(jié)水年度報(bào)告》
· 進(jìn)戶管的維修職責(zé)從用戶轉(zhuǎn)嫁給水公司
·采取壓力控制手段有效的降低了水漏失
教訓(xùn):
·英國多數(shù)居民用戶沒有安裝水表,水費(fèi)收取基于房屋大小,所處區(qū)域等因素,使得民眾節(jié)水意識淡薄,增加用戶管理的難度.
·用水服務(wù)公署OFWAT對用于水漏失控制的費(fèi)用計(jì)為運(yùn)行操作成本,而不是投資成本來考慮允許水公司作為水價(jià)調(diào)整的依據(jù),使得水公司在進(jìn)行漏控工作時(shí)過多的考慮成本問題多采用壓力控制等投資較小的方法,而避免采用投資較高的管網(wǎng)改造等從根本上解決管網(wǎng)漏失的辦法.
根據(jù)美國USGS的調(diào)查報(bào)告,美國每年供水總量為400億加倫,其中15%,即60億加倫為“公共免費(fèi)供水和漏失水”,即我們通常意義上的系統(tǒng)漏水量。這一部分水足以供應(yīng)美國包括: 洛山機(jī),紐約,華盛敦等美國前10所大城市的用水總量。
為了對全美各州及地區(qū)的用水狀況,水漏控政策,及水漏失報(bào)告體系做一個(gè)詳細(xì)的了解,美國的檢漏及水計(jì)量委員會(huì)(Leak detection & water accountability committee) 向美國水協(xié)(AWWA)技術(shù)及培訓(xùn)部提交了一份名為“各州及地區(qū)水漏失匯報(bào)體系調(diào)研”的項(xiàng)目申請報(bào)告.項(xiàng)目于2001年由一家顧問公司完成,收集了全美46個(gè)管轄區(qū),包括43個(gè)州立機(jī)構(gòu)及格3個(gè)地區(qū)機(jī)構(gòu)的信息調(diào)查工作,內(nèi)容包括如下: 水漏失控制政策;水漏失的定義;水量的計(jì)量及匯報(bào)體系;標(biāo)準(zhǔn)及技校標(biāo)桿體系;目標(biāo)及目的;規(guī)劃需要;達(dá)標(biāo)及公布體系;技術(shù)幫助;動(dòng)機(jī)及激勵(lì)措施;統(tǒng)計(jì)及強(qiáng)制措施。
研究結(jié)果表明,美國多數(shù)供水系統(tǒng)缺乏一個(gè)完整的水計(jì)量,結(jié)算,平衡,水漏失定義,匯報(bào),比照的體系,而這正是一個(gè)良好運(yùn)行系統(tǒng)所必須的。鑒于以上信息,美國開始統(tǒng)一水漏失的定義及評定標(biāo)準(zhǔn),引入了系統(tǒng)漏失指標(biāo) (Infrastructure Leakage Index,ILI) 的概念,針對不同的供水系統(tǒng)來審核其漏控力度及措施。
同時(shí),鑒于美國供水系統(tǒng)管網(wǎng)年限較久,物理漏失嚴(yán)重,美國同時(shí)也加大了在管網(wǎng)改造上的力度。美國預(yù)計(jì)今后 20 年投資 1510 億美金在水行業(yè),其中56%將用于管網(wǎng)改造,20%用于水廠建設(shè)。
新加坡的供水管理水平在亞洲地區(qū)是比較高的。水表入戶率為100%,供水漏失率僅為4.9%。新加坡水表管理屬公用事業(yè)局(PUB)水務(wù)署所有,由該部門統(tǒng)一管理,對水表建立水表戶口/身份證。更換要求為:
15mm用戶表 -9年
工業(yè)較大表 - 4年
工業(yè)大表 - 1年
水表采用預(yù)安裝方式,水表安裝由新加坡建屋發(fā)展局(HDB)和PUB聯(lián)合測試安裝。
讀表和收水費(fèi)的工作不是由PUB來完成,而是由PUB所委托的收費(fèi)公司來完成的,收費(fèi)公司同時(shí)還負(fù)責(zé)電表、煤氣表的讀取和收費(fèi)工作。如果用戶不按時(shí)交費(fèi),經(jīng)3次警告后,收費(fèi)公司將通知PUB,PUB有權(quán)停止對用戶的供水服務(wù)。
水表管理是產(chǎn)銷差水控制中非常重要的環(huán)節(jié),新加坡的水表管理為我國提供了很好的借鑒。
表給出各種用于水漏失控制的方法的經(jīng)驗(yàn)費(fèi)用對照,表中數(shù)據(jù)是基于英國的經(jīng)驗(yàn)。
典型的工程費(fèi)用 千英鎊每降低 1立方米水/天 | 最低費(fèi)用 | 最高費(fèi)用 |
初步的主動(dòng)檢漏控漏措施 |
0.05 | 0.15 |
深化的主動(dòng)檢漏控漏措施 |
0.10 | 1.00 |
壓力控制手段 |
0.20 | 0.30 |
加表分區(qū)管理 |
0.20 | 0.40 |
自動(dòng)測量傳導(dǎo)技術(shù)(Telemetry)的應(yīng)用 |
0.10 | 0.50 |
管網(wǎng)改造 - 優(yōu)化選擇 |
1.00 | 2.00 |
管網(wǎng)改造 - 盲目的按部就班 |
2.00 | 10.00 |
現(xiàn)在國際上通用的壓力與漏水的關(guān)系模型為:水漏失量L與壓力P成N次方的關(guān)系,即: L = (P)N
N值的范圍為 0.5 - 2.5,平均值為 1.15,接近線形關(guān)系。對于不同材料的管道,漏點(diǎn)的不同,N值是不同的,一般認(rèn)為:
對于非金屬管道系統(tǒng),N值為 1.25-1.75之間
對于金屬管道系統(tǒng),當(dāng)漏失量較小時(shí),N值一般選在1.0-1.5之間;當(dāng)漏失量較大時(shí)(即明漏或爆管),N值一般選在0.5-1.0。
當(dāng)工程師進(jìn)行實(shí)際是,其選用的壓力 = 最低設(shè)計(jì)壓力+消防用水+未來發(fā)展+ 安全因數(shù),這使得供水系統(tǒng)部分區(qū)域供壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際需要。這造成系統(tǒng)漏失次數(shù)增加,增大漏失量,以及不必要的能量消耗,同時(shí)較高的運(yùn)行壓力對供水的基礎(chǔ)設(shè)施的壽命影響也很大。而有效的壓力控制有以下好處:
· 減少的爆管事故,提供更穩(wěn)定的服務(wù)
· 減少背景滲漏及暗漏量
· 減少設(shè)施維修量
· 延長資產(chǎn)壽命
·壓力控制所需的費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于管網(wǎng)改造的費(fèi)用
好數(shù)據(jù)化的管網(wǎng)應(yīng)包括以下信息數(shù)據(jù)庫:管網(wǎng)的背景信息(街道,建筑物,河流,鐵路等), 管道信息(管徑, 材料,安裝信息,管長等),閥門,測量儀表及其精確位置,其他附屬實(shí)施信息(消防栓,排氣閥,漸縮管等)。數(shù)據(jù)化的管網(wǎng)具有以下的優(yōu)點(diǎn):
· 清晰,統(tǒng)一的管網(wǎng)描述
· 易于更新,繪制報(bào)表,打印,信息傳送,儲(chǔ)存
· 易于復(fù)制以實(shí)現(xiàn)信息共享
· 快速了解整體情況,加強(qiáng)對管網(wǎng)的管理
客戶及水表數(shù)據(jù)庫應(yīng)含蓋以下信息:客戶名稱及種類,用水基本情況分析,聯(lián)系方式,客戶付款方式,收費(fèi)分區(qū)及水表的位置等,水表的信息應(yīng)涵蓋水表的基本情況(型號,級別,口徑,商標(biāo),系列號,購買日期,安裝日期等)。一個(gè)好的客戶水表數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)應(yīng)經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查核實(shí)情況, 并配合一定的現(xiàn)場測量核實(shí)工作。
27. 產(chǎn)銷差水控制項(xiàng)目的各種可能合同方式對照及適用性選擇
合同方式 | 優(yōu)缺點(diǎn) | “四步曲”適用范圍 |
顧問合同 consultant |
承包商風(fēng)險(xiǎn)低,但回報(bào)也低。業(yè)主缺乏直接經(jīng)濟(jì)回報(bào), 但獲得后期工作的指導(dǎo) | 第一步 |
分享成果 share savings |
承包商挑肥揀瘦。業(yè)主獲得一定的經(jīng)濟(jì)回報(bào),但難以根本解決問題 | 第二,三步 |
總承包 Turn Key |
承包商缺乏持續(xù)性參與及回報(bào),
業(yè)主需要獨(dú)自面對后期的維護(hù)及風(fēng)險(xiǎn) |
第二,三步 |
費(fèi)用目標(biāo) Target cost |
制定目標(biāo)是關(guān)鍵,目標(biāo)制定要基于前期顧問項(xiàng)目的分析。 | 第一,二,三步 |
費(fèi)用目標(biāo)&合資公司 target cost & JV |
業(yè)主,承包商持續(xù)參與及發(fā)展, 共同承擔(dān)項(xiàng)目投入,風(fēng)險(xiǎn)及分享回報(bào) | 第一,二,三,四步 |
費(fèi)用目標(biāo)&BOT target cost & BOT |
業(yè)主,承包商持續(xù)參與及發(fā)展,但引入投資方來承擔(dān)項(xiàng)目投資,分享回報(bào) | 第一,二,三,四步 |
以上各種合同都有其優(yōu)點(diǎn)及局限性,供水企業(yè)應(yīng)根據(jù)其實(shí)際情況選擇相因的合同或合同組合方式來開展產(chǎn)銷差水控制工作。比如說供水公司如果對其系統(tǒng)信息掌握不足,可以首先選用顧問合同的方式,聘請顧問公司對其系統(tǒng)進(jìn)行分析,診斷,制定相應(yīng)的后期控制方案。然后根據(jù)實(shí)際需要來選擇下一步工作。
28. 理想的產(chǎn)銷差水控制合同方式的標(biāo)準(zhǔn)是什么? 正如前面所述,由于水資源缺乏的情況越來越嚴(yán)重,水處理費(fèi)用的不斷增高,水價(jià)將會(huì)有一段時(shí)間持續(xù)增長。一方面,產(chǎn)銷差水控制項(xiàng)目的市場潛力很大,并有較好的利潤空間,但另一方面,與傳統(tǒng)的建設(shè)項(xiàng)目不同,由于產(chǎn)銷差水涉及埋在地下的管網(wǎng)供水系統(tǒng)的改造及各種用戶的管理,有許多未知的因素及人為力量的影響,產(chǎn)銷差水控制項(xiàng)目具有較高的風(fēng)險(xiǎn)。所以與傳統(tǒng)的水行業(yè)建設(shè)項(xiàng)目不同,業(yè)主對項(xiàng)目的參與是必不可少的。以下幾點(diǎn)是產(chǎn)銷差水控制合同的選擇標(biāo)準(zhǔn):
· 促進(jìn)快速有效的產(chǎn)銷差水控制
· 平衡短期及長期費(fèi)用
· 給承包商充分的責(zé)任及任務(wù)來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷差水控制目標(biāo)
· 避免給承包商帶來人為的, 昂貴的風(fēng)險(xiǎn)
· 易于業(yè)主及承包商接受及管理
目標(biāo)費(fèi)用合同是基于美華公司(MWH)率先提出的“由節(jié)省的水支付漏控項(xiàng)目費(fèi)用”。指的是地方水司將和跨國水務(wù)公司共同成立項(xiàng)目聯(lián)合隊(duì)伍或成立合資公司,確定漏控項(xiàng)目目標(biāo),實(shí)施漏控項(xiàng)目。漏控收益或項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn),地方供水企業(yè)及與跨國水務(wù)公司共同分享或承擔(dān) (見下圖)。項(xiàng)目實(shí)施可包括三階段。第一階段承包商將和業(yè)主一起測量并探討現(xiàn)行的產(chǎn)銷差水量及成因,建立水量平衡表 (依據(jù)國際水協(xié)的標(biāo)準(zhǔn)格式),承包商將根據(jù)產(chǎn)銷差水構(gòu)成及成因制定漏控計(jì)劃。第二階段承包商將采取區(qū)域測量法及其它手段加快檢測速度,優(yōu)化水表更換計(jì)劃,及時(shí)維修漏水管道管件的速度;承包商又將和業(yè)主一調(diào)查降低偷盜用水其它原因?qū)е碌漠a(chǎn)銷差水。在此階段結(jié)束之前,產(chǎn)銷差水量應(yīng)降低到預(yù)先同意的水平。第三階段承包商將與業(yè)主一起繼續(xù)監(jiān)測供水與配水系統(tǒng),尋找可能造成產(chǎn)銷差水量增加的原因,并加以控制至穩(wěn)定的水平或進(jìn)一步降低產(chǎn)銷差水量。第一和第二階段共需半年至2年左右的時(shí)間,第三階段可持續(xù)3-7年。該模式成功的為馬來西亞,香港,文萊,牙買加等國家地區(qū)的城市成功的解決了高漏失率問題,并為當(dāng)?shù)毓┧髽I(yè)帶來了不錯(cuò)的收益。
30. 什么是費(fèi)用目標(biāo)BOT合同?
鑒于一些供水企業(yè)可能短時(shí)間內(nèi)缺乏進(jìn)行水漏失控制的資金,但希望改善其供水系統(tǒng)的水漏失狀況,出現(xiàn)了費(fèi)用目標(biāo)BOT合同。 費(fèi)用目標(biāo)BOT合同是基于目標(biāo)費(fèi)用合同及“花未來的錢”的基本理念,即跨國水務(wù)公司憑借其的良好信譽(yù)及集團(tuán)優(yōu)勢,獲得較低利息貸款支付漏控項(xiàng)目所需的資金。地方供水企業(yè)將和跨國水務(wù)公司共同成立項(xiàng)目合作隊(duì)伍或合資公司,確定漏控項(xiàng)目目標(biāo),實(shí)施漏控項(xiàng)目。漏控收益,即節(jié)省的水的收益將首先用于償還融資費(fèi)用,剩余收益由當(dāng)?shù)厮九c跨國水務(wù)公司共同分享。合同的合作各方包括:
· 供水公司(業(yè)主)
· 工程顧問公司(承包商)
· 銀行及其他投資者 (借貸方)
借貸方將負(fù)責(zé)籌措項(xiàng)目執(zhí)行所需的資金。承包商將負(fù)責(zé)采取行動(dòng)降低業(yè)主供水系統(tǒng)的產(chǎn)銷差水量在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)預(yù)先同意的水平,并負(fù)責(zé)在一定期限內(nèi)(一般3-7年)內(nèi)負(fù)責(zé)維護(hù)以保持不變,業(yè)主配合承包商開展項(xiàng)目實(shí)施,并將用所節(jié)省水的收益分一定期限(一般3-7)年還清借貸方的本金及回報(bào),并與承包商共同按一定比例分享剩余收益或承擔(dān)不足風(fēng)險(xiǎn)。