一座 100 万人口的城市,日供 40 万吨、管网 3,000 公里。一年漏掉 1,752 万吨水,3,679 万元制水成本已经付出去、收不回来。
但真正贵的不是这 3,679 万,是那句“我们不知道漏在哪”。
这个问题,几乎每个水务集团都答得出一半。答得出“漏了多少”,答不出“漏在哪”。而这后一半,才是钱能不能花对地方的分水岭。
明漏占 30%—40%,暗漏 60%—70%。更麻烦的是:每发现一处暗漏,背后还有 3—5 处没被发现——同一段老管、同一个接口工艺、同一批施工年份。
管径、材质、埋深、年代,这四项的完整率在很多城市不足 70%。图纸是 1998 年竣工图,现场是 2015 年改造过的。
靠上一场雨的经验,防下一场雨。可城市一直在变:新修了高架、填了塘、多了一片硬化地面,同样的雨,积水点每年不同。
因为过去二十年的治理,主要靠“人”和“管”:加检漏队、换老管、装总表、搞分区。这些做法在 20%→12% 的阶段非常有效,但到了 12% 以下,边际收益急剧下降——剩下的漏点更分散、更隐蔽、更小流量,靠人海战术已经找不出来了。
数字化要解决的,恰恰是这个阶段的问题:把“找漏”从人的经验,变成可计算、可排序、可复核的过程。但必须说清一件事:
最后那两个点是管子的事,不是算法的事。全世界没有一个城市靠传感器和模型把漏损做到 4%,做到 4% 的城市都在换管。任何承诺“三年做到 5%”的方案,要么不懂,要么准备在验收口径上做手脚。
这个时段居民用水趋近于零,流进 DMA 的水几乎全是漏掉的。所以夜间最小流量(MNF)是漏损分析的核心指标——但它有一个致命前提:这一夜真的没有别的用水。现实里这个前提几乎不成立。
MNF 随压力走。压力每升 10%,漏损增 10%—15%(压力-漏损指数 N1 通常 0.5—1.5)。
工商业占比高的 DMA,凌晨合法用水可能占到 MNF 的 30%—50%。
8 月的 MNF 比 2 月高 15%—30% 是正常的(空调补水、管线热胀)。
三步修正做完,一个 800—2,000 户的 DMA,MNF 从 12 m³/h 降到 6 m³/h,才叫真的漏了。没有这三步,DMA 就是一堆好看的分区图。
漏损率是结果指标,它只能告诉你损失了多少,不能告诉你还能改善多少。所以我们用一个过程指标来替代它——这也是本方案唯一需要客户记住的新概念。
R ≈ S ÷(D × F × C)。S 是管网长度,D 是测点密度,F 是时间分辨率,C 是模型解释力。三个因子是乘法关系——任何一个接近 0,R 就不会缩小。
这就是为什么很多城市“装了几万个表、建了大屏,还是说不清漏在哪”:感、通、算三段里有一段是断的,乘积就废了。多加测点只改善 D,D 翻倍而 C 不变,R 只缩小一半;但把 C 从“能看不能算”提到“能反演”,R 能缩小一个数量级。
S = 12 km,D = 2.4 个/km,F = 96 次/日(15 分钟粒度),C = 0.35(只能做总量平衡,不能做管段反演)。
其他条件不变,只把模型解释力从 0.35 提到 0.9(上了在线校核 + 漏损反演)。
漏损治理的本质是一个搜索问题。3,000 公里管网、5 个检漏人员、一年 250 个工作日,人均一天要查 2.4 公里——如果不排序,就是把有限的人均匀撒在整张网上,那必然查不出来。
不做 AI、不做预警,先把全部 DMA 的夜间流量跑一遍,按单位管长漏量排序。
爆管预警的现实水平:准确率 55%—70%,提前期中位数 18 天。
这是全篇最容易被做手脚的地方。行业里同一个漏损,能算出三个差三倍的数;同一套收益,能被加成一个虚高两倍的总额。我们把它拆开,逐笔标注口径。
| 口径 | 算法 | 结果 | 能不能用来做决策 |
|---|---|---|---|
| 制水成本法 | 漏损水量 × 制水成本 2.1 元 | 3,679 万元/年 | 能。钱已经花出去了,是真实现金流出,这是唯一该用于决策的数。 |
| 售水价法 | 漏损水量 × 售水价 2.6 元 | 4,555 万元/年 | 不能。机会成本,只有在“这些水本来能卖掉”的前提下成立,做敏感性分析时用。 |
| 倒挂法 | 按现行水价倒推 | 数字最好看 | 不能。自己骗自己。水价倒挂时这个数会虚高,拿去汇报会被财务当场问穿。 |
漏失水量在“漏损账”和“成本认可账”里是同一批水,加了就是重复计算;算力是投入不是收益,加进去就是虚增。只加互斥项:节水 307 + 成本认可 613 + 减少爆管 200 + 减少投诉 80 + 减少巡检 120 = 1,320 万元/年;投入 9,600 万元,回收期 7.3 年。
这一段不讲架构图。只讲每一段上最容易翻车的地方——因为这些坑,是钱花出去之后才会出现的。
| 类型 | 频率 | 装在哪 | 典型失效模式 |
|---|---|---|---|
| 压力 | 1—5 分钟 | 消火栓、阀门井、DMA 入口 | 引压管堵塞、冬季冻裂 |
| 流量 | 1—15 分钟 | DMA 入口、主干管 | 探头结垢、满管度不足 |
| 水质 | 1—15 分钟 | 出厂、末梢、二次供水 | 试剂过期、探头污染 |
| 液位 | 1—5 分钟 | 水池、泵站、集水井 | 泡沫干扰、淤积 |
| 噪声 | 事件触发 | 阀门、消火栓 | 环境噪声误判 |
| 视频 | 实时 | 泵站、易涝点 | 遮挡、逆光、雾 |
| 智能表 | 1 次/日—时 | 户表箱 | 磁干扰、倒装、空转 |
三个密度基准:压力点 1 个/2 km²(实际常是 1 个/10 km²)、DMA 入口 1 个/区、水质点按工艺节点而非按面积。三个误差来源:满管度不足、零点漂移、水表小流量不计量。不做假数据识别(漂移/卡死/跳变),MNF 曲线会给出完全错误的结论。
铸铁/混凝土盖板对信号衰减 20—30 dB。NB-IoT 开阔地 −100 dBm,井盖下可能 −125 dBm,直接掉线。
压力来自 A 厂商、流量来自 B 厂商、水质来自 C 仪表,时标差 3—15 分钟。
泵站、二次供水泵房年均断网 20—80 小时。断网期间压力失控、水箱溢流。
验收必须写死三条:井内 30 天在线率 ≥95%、数据完整率 ≥98%、时标 P95 偏差 <30 秒。这三条不过,功能清单再长也不签字——功能可以补,数据质量补不了,返工成本是初装的 3—5 倍。
| 任务 | 单次耗时(10 万节点) | 为什么需要并行 |
|---|---|---|
| 水力模型(稳态/延时) | 2—4 秒 | 单次很快,但一次校核要跑 3,000—8,000 次 |
| 水质模型(24h 延时) | 20—40 分钟 | 水龄、余氯衰减必须逐时段推 |
| 漏损反演 | 5—30 分钟 | 欠定反问题,靠多次迭代收敛 |
| SWMM 一维 | 5—20 分钟 | 管网 + 泵站 + 调蓄,逐时段 |
| 二维地表漫流 | 30—70 分钟 | 与一维耦合,网格量大 |
模型校核是个严重欠定的反问题:22 万个未知数、只有 2,000—5,000 个观测量。工程解法是降维(粗糙系数按材质+管龄分 20—50 组)→ 遗传/粒子群优化 → 3,000—8,000 次求解。单机 6.7 小时,32 核 12.5 分钟,128 核 3 分钟。这就是为什么校核要算力——不是为了跑一次模型,是为了跑几千次。
中办国办 2024 年的文件把“模拟仿真、情景构建”写进了市政基础设施要求。这四个字背后是一件很具体的事:一次预演要跑多少个情景、每个情景跑多久、跑完之后还剩多少时间做决策。
DN300 以上的主干管爆管,大约 70% 在爆前 30 天是有前兆的。前兆一直都在,只是分散在三个系统、三个厂商、三份报表里。
这一页是全篇最反直觉的地方:价值最大的内涝预演排在最后,因为它要动三个部门的数据。先做的,是最容易被组织接受的那一个。
| 场景 | 见效周期 | 关键动作 | 年化价值(万元) |
|---|---|---|---|
| ① DMA 夜间分析 | 3—6 月 | 每天 7 点推三张清单 | 900—1,400 |
| ② 水质连续监测 | 3—9 月 | 从每周抽检到每 5 分钟 | 200—400 |
| ③ 客服与工单 | 3—6 月 | 三个系统按地址串起来 | 150—350 |
| ④ 爆管 30 天预警 | 6—12 月 | 三信号叠加,准确率 55%—70% | 400—800 |
| ⑤ 泵站无人值守 | 6—12 月 | 30 座站减 40—50 人 | 500—900 |
| ⑥ 停水精确到楼栋 | 6—12 月 | 拓扑连通性分析 | 100—250 |
| ⑦ 内涝预演 | 12—24 月 | 36 情景进 6 小时窗口 | 300—700 |
建议顺序 ①→⑦ 依次推进。先用“一夜之间把 600 个 DMA 排一遍”建立信任,再用客服与工单让一线觉得“这个系统帮我省事了”——顺序反了,一定失败。智慧水务失败的第一原因不是技术,是“一线不用”。
这是全篇最重要的劝退材料。它回答的是一句话:为什么我们不建议你把目标定成 5%。
150—300 万
1,200—2,000 万
2,500—4,000 万
4,000—6,500 万
不谈“整体解决方案”这种话。只谈三档:每一档买什么、能到几、几年回本、什么条件下我们劝你别买。
| 档位 | 范围 | 投资 | 目标 | 回收期 | 定位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 轻 | 200 个 DMA、800 测点、平台底座 | 0.76—1.2 亿 | 12%→10% | 6.5—9 年 | 合规达标 |
| 中 | 500 个 DMA、水力模型与校核、爆管预警、30 座泵站无人值守、800 处二次供水 | 1.8—2.8 亿 | 12%→8.5% | 5.5—7.5 年 | 推荐档 |
| 重 | 800 个 DMA、在线校核孪生、内涝二维预演、200 km 非开挖修复 | 4—6 亿 | 12%→7% | 8—12 年 | 管网状况中等以上 |
① DN100 以上管龄 >30 年占比 >45%——先换管;② DMA 无法封闭(枝状、多入口、无阀控)——先加阀做环通;③ 无专职管网运维队伍(<5 人)——先建队伍,系统没人用等于没建;④ 水价长期倒挂且三年无调价——先推水价,否则省下来的钱不进你的账。这四条中一条,我们就不建议现在上系统。
这四种做了也白做:钱花在系统上,不如花在管子上。这会让合同金额变小,但会让客户少花冤枉钱——而这恰恰是下一次合作的前提。
以下文件全部按公开发布文本引用。凡是说不出全称和发布机关的,我们不当场念。
| 文件 | 性质 | 与本方案的关系 |
|---|---|---|
| 《供水条例》国务院令第 831 号 | 行政法规 · 2026-06-01 施行 | 第 28 条要求采取管网更新改造、压力调控、智能化管理等措施控制漏损;第 29 条居民住宅共有供水设施逐步交供水单位运维 |
| 《城镇供水定价成本监审办法》发改委、住建部令第 45 号 | 部门规章 | 第 20 条:漏损率高于 CJJ 92 一级标准的部分不得计入定价成本 |
| 《关于加强公共供水管网漏损控制的通知》建办城〔2022〕2 号 | 规范性文件 | 2025 年漏损率 ≤9%;部署改造、分区计量、压力调控、智能化、管理制度五大工程 |
| 《关于推进新型城市基础设施建设打造韧性城市的意见》 | 中办、国办 2024-11-26 | 要求“实时监测、模拟仿真、情景构建、快速评估和大数据分析”;建立地下管网“一张图” |
| CJJ 92-2016(2018 修订) | 行业标准 | 第 5.1.2 条:漏损率两级评定,一级 10%、二级 12% |
| GB 5749-2022 | 国家标准 | 生活饮用水卫生标准,2023-04-01 实施 |
| GB/T 22239-2019 · GB/T 39786-2021 | 国家标准 | 网络安全等级保护基本要求、信息安全技术 信息系统密码应用基本要求 |
| 《关键信息基础设施安全保护条例》国务院令第 745 号 | 行政法规 | 水务属关基行业,等保三级是底线 |
| 住建部《2025 年中国城市建设状况公报》 | 统计公报 | 城市供水管道 124.01 万公里、供水总量 710.41 亿 m³、排水管道 102.55 万公里 |
本页所有量化指标为行业经验参考值,实际成效以试点实测为准;投资与回收期基于 100 万人口、3,000 公里管网、日供 40 万吨的典型城市测算。
本页为销售演示用单页,可离线打开;图片已内嵌,无外部依赖。所有数据为行业经验参考值,最终以试点实测与合同约定为准。
政策文号按公开发布文本引用:国务院令第 831 号、发改委与住建部令第 45 号、建办城〔2022〕2 号、CJJ 92-2016。