SMART WATER · 2026

从“知道漏了 12%”
到“知道漏在哪根管子上”

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”。

《供水条例》831 号令 · 第 28 条 发改委等 45 号令 · 第 20 条 建办城〔2022〕2 号 CJJ 92-2016
“感 · 通 · 算 · 用” 分辨率 R ≈ S ÷(D × F × C) 三个因子是乘法,断一段,乘积就废了
感 · 测点密度
通 · 时间分辨率
算 · 模型解释力
用 · 归因尺度
01 · 一个提问

12% 的水,去了哪里?

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。

1,752 万 m³
年漏损水量。日供 40 万吨、漏损率 12%,一年漏掉的水够 48 万人用一年。
3,679 万元
按 2.1 元/m³ 制水成本计。这是净流出,不是“少赚”——钱已经花出去了,收不回来。
60—70%
是暗漏。明漏(冒水、塌陷、市民报修)只占 30%—40%,剩下的大头,肉眼永远看不见。

不知道漏在哪

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。

结果:检漏队 5 个人一年最多查 300 公里,而管网有 3,000 公里。

不知道地下埋着什么

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。

结果:抢修要挖三次——挖错位置、挖到别的管线、才挖到。

不知道暴雨会淹哪

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。

结果:只能全城布防,人力摊薄,真正会淹的地方反而没人。

为什么治了二十年,还是 12%?

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:

天花板:数字化能把 12% 带到 6%—7%,带不到 4%。

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。

02 · 一天里最诚实的 3 小时

凌晨 2 点到 4 点,城市睡着了,管网没有

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。

动画 1 24 小时流量曲线:正常 DMA 与异常 DMA 的差距 两条曲线白天几乎重合,差别只在那 3 个小时
怎么读这张图:白天两条曲线几乎贴在一起——因为白天用水量大,漏的那点水被掩埋了。只有凌晨 2—4 点,用水趋零,两条线的垂直落差才是真实漏量:一个 1,200 户的 DMA,落差 6 m³/h,一年就是 5.3 万吨。

修正一 · 压力归一化

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)。

MNFnorm = MNF ×(Pref / P)N1
不换算,压力降 0.06 MPa 就会让你以为“漏少了”。

修正二 · 扣合法夜间用水

工商业占比高的 DMA,凌晨合法用水可能占到 MNF 的 30%—50%。

含洗浴中心、印染厂、夜市的 DMA,MNF 高是正常的。派检漏队去,必然白跑。

修正三 · 气温与季节

8 月的 MNF 比 2 月高 15%—30% 是正常的(空调补水、管线热胀)。

所以只能和同月基线比,不能和上月比。很多单位一进夏天就报“漏损突增”,其实是季节。

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。

03 · 核心指标

把“漏损率”换成“分辨率”

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。

分辨率 R = 能够被独立观测、独立计量、独立归因的
最小管网单元的特征尺度(米)
两个城市都是 12%,但一个投 3,000 万能降到 8%,另一个投 3,000 万只能降到 11%。差别不在钱,在 R。用结果指标做决策,必然把钱投错地方。
动画 2 分辨率的五级台阶:30 公里 → 5 米 L3 是经济最优点,不是越高越好
关键结论:从 L3 到 L4,测点只增加 30%—50%,归因尺度缩小 60 倍——靠的是模型和算法,不是再铺一遍硬件。所以钱应该花在“算”上,而不是无脑加测点。

为什么是乘法,不是加法

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。

算例:一个 1,200 户的 DMA

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)。

R ≈ 12,000 ÷(2.4 × 96 × 0.35)≈ 149 米。这个 DMA 的漏点,只能定位到 150 米范围内——检漏队仍然要靠耳朵一段一段听。

把 C 提到 0.9,会发生什么

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)。

R ≈ 12,000 ÷(2.4 × 96 × 0.9)≈ 58 米。搜索范围缩到 40%。没有多装一个测点,钱花在算法上。
04 · 一层层剥开

DMA 分区:从 3,000 公里缩到一根管子

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。

动画 3 候选范围收缩:从全城到一根管段 4 层收缩,搜索空间缩 3 万倍
四级 DMA:一级全城(3,000 km)→ 二级营业所(300 km)→ 三级 500—3,000 户(主战场,3 km) → 四级小区(300 m)。800—2,000 户的 DMA 性价比最高——再大,漏点被平均掉;再小,阀门和计量成本不划算。

先做最土的一件事:一夜跑 600 个 DMA

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。

理由很实际:不需要等、不需要新设备、不讲故事,第一个晚上就能出一张排行榜。有个案例,600 个 DMA 里前 8% 贡献了 42% 的漏量。

再谈预警,而且要敢说准确率

爆管预警的现实水平:准确率 55%—70%,提前期中位数 18 天。

100 次报警里 55—70 次是真的,其余是误报,成本是派辆车出去看一眼。但要说清另一面:这个能力对 DN300 以上主干管有效,对小口径支管基本无效——支管是瞬时脆断,没有 30 天前兆。
05 · 四笔算术

四笔账,四笔不能加总

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。

3,679 万
漏损账(净流出)
1,752 万 m³ × 2.1 元制水成本。已付出去、收不回来。
613 万
成本认可账
超一级标准 10% 的 292 万 m³ × 2.1 元,45 号令第 20 条监审时被砍掉。
2,250 万
抢修账
DN300 以上爆管 50 次/年 × 45 万元综合成本。70% 在爆前 30 天有前兆。
80—200 万
算力账(投入)
128—192 vCPU + 4—8 推理卡。这是投入,不是收益,不能进回收期分子。
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。
加总禁忌:这四笔账不能相加。

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。

回收期 7.3 年,不好看。但这个数是真的。
把回收期做到 3 年的方案有两种做法:只算容易的那一段(12%→10%,0.4—4.4 年),或者把售水价当收益、把四笔账相加。前者是缩小范围,后者是算错账。我们选择把两个数都摆出来,让你自己判断。
06 · 三段工程量

感、通、算:每一段都有真实的坑

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。

感:七类测点,各有各的脾气

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。

通:三个坑,全是看不见的

井盖下面没信号

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。

后果:在线率低 15—30 个百分点。解法不是换运营商,是外置天线,50—150 元/点。

三个系统三个时间

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。

后果:压力与流量的相关系数从 0.85 掉到 0.4,模型校核直接失败。

断网就瘫

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。

解法:边缘只做四件事——本地闭环、断点续传、本地报警、轻量推理。多一件都不做。

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。

算:不是算不动一次,是算不动一万次

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。

一台 64 核 / 256 GB / 4 TB NVMe 的服务器,8—15 万元,
足够支撑一个 100 万人口城市的全部水务模型。
把算力讲得很贵,是为了卖服务器,不是为了解决问题。任何把水务算力需求夸大到“需要 GPU 集群”的方案,都可以问一句:你的模型一次跑多久、一年跑多少次?
07 · 算力的物理理由

内涝预演:36 个情景,窗口只有 6 小时

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。

动画 5 36 个情景:单机串行 54 小时 vs 64 核并行 25 分钟 同样的计算量,差别只在怎么拆任务
为什么必须并行:3 种雨型 × 4 种雨峰 × 3 种泵站组合 = 36 个情景。单机串行 24—54 小时,早就过了预报窗口;64 核并行 25—50 分钟,才能挤进 T−6h 到 T−4h 的决策时间带。并行粒度上,情景并行(28—31 倍)远优于单次求解并行(3—6 倍)——因为水力延时是逐时段递推的,时间轴拆不开。
预演要回答的三个问题:哪里淹、淹多深、多久退。答不出第三个,就不知道该提前排空多少、该在哪里布防。
决策发生在会商室,不发生在模型里:T−4h 之前必须出图,否则再准的模型也只是事后复盘的材料。
08 · 三个前兆

爆管不是突然发生的,是没人把它们放在一起看

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。

动画 4 三个信号依次归位,才亮红灯 单信号报警 = 误报;三信号叠加 = 可用
为什么必须叠加:夜间流量抬升可能是工厂加班,压力波动可能是泵组切换,噪声事件可能是施工。任何单一信号单独报警,准确率都低于 40%;三个信号在 7 天内同时出现,准确率升到 55%—70%,提前期中位数 18 天。代价是仍有 30%—45% 的误报——成本是派辆车出去看一眼。
09 · 用

七个场景,按推行阻力排序,不按价值

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”。

10 · 劝退曲线

每降一个点,钱是这么涨上去的

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%。

动画 6 从 12% 到 6%:投入与回收期 越过 8 年红线的那一段,就不该由企业自己掏钱
怎么用这张图:前两段(12%→10%)回收期在 5 年以内,是“该做且能自己回本”;第三段(10%→9%)是经济拐点;再往后回收期超过 8 年,性质就变了——它不再是经营投资,而是需要财政、水价或专项债支撑的公益性投入。分不清这个区别,就会做出一个漂亮的方案和一个烂掉的资产负债表。

12% → 11%

150—300 万

回收 0.4—0.7 年 · 纯管理动作

11% → 10%

1,200—2,000 万

回收 2.6—4.4 年 · DMA 一期

10% → 9%

2,500—4,000 万

回收 5.5—8.8 年 · 拐点

9% → 8%

4,000—6,500 万

回收 8.8—14.3 年 · 模型反演
11 · 钱

三档投资:钱花在哪,回收多少

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
四种情况,我们建议不做。

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。

12 · 依据

政策与标准依据

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。

知道漏了 12%,和知道漏在哪根管子上,
是两件不同的事。
我们不承诺把漏损做到 4%。做到 4% 的城市都在换管,没有一家靠传感器。这句话我们敢写在合同里。
智慧水务“感通算用”一体化解决方案

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。