近日，同济大学环境科学与工程学院信昆仑教授团队在供水管网漏损治理领域取得重要突破 —— 其研发的 “基于谱聚类分区算法的供水管网漏损区域识别技术”，成功实现大型管网漏损区域的精准定位，为供水行业降低漏损率提供了关键技术支撑。该研究成果已正式刊登于《净水技术》2025 年第 6 期，读者可通过期刊官方网址www.jsjs1982.com查阅全文。

管网漏损难题突出，国家要求下技术需求迫切
供水管网是城市 “生命线”，但随着供水设施老化、城市道路施工频繁等因素，管网漏损问题日益凸显 —— 不仅造成大量水资源浪费，还会增加供水公司能耗、引发管网二次污染甚至路面塌陷。
为破解这一问题，国务院早在 2015 年印发的《水污染防治行动计划》（“水十条”）中就明确要求，2020 年我国公共供水管网漏损率需控制在 10% 以内。然而，据 2021 年《城乡建设统计年鉴》数据显示，当年我国城市供水漏损率仍高达 12.68%（含城市与县城），部分城市漏损问题尤为严重，远未达到国家要求。如何精准识别漏损区域、提升检漏效率，成为供水行业亟待解决的核心课题。

技术创新：谱聚类 + 智能算法，实现 “虚拟分区” 降维求解
传统管网漏损检测主要分为两类：硬件检测法（如听音杆、相关仪）虽能精确定位漏点，但耗人力、耗时间，仅适用于小型区域；常规软件分析法则对测压点位置要求高，缺乏实际工程支撑，难以适配大型管网。
针对这些痛点，信昆仑团队创新提出 “虚拟压力分区 + 智能优化” 的技术路径：首先，利用谱聚类算法，根据供水管网的拓扑结构、节点压力相似性及空间位置，将管网划分为多个 “虚拟压力分区”。与传统独立计量区域（DMA）不同，这些虚拟分区并非物理隔断，而是通过 “分组” 让同一分区内的节点共享相同漏损比例系数，有效解决了 “测压点数量远少于节点数量” 的难题，将复杂的欠定方程转化为可求解的正定 / 超定方程，实现计算 “降维”。随后，团队引入强化精英保留的遗传算法（SEGA） ，以 “水力模型测压点压力计算值与实际值差值最小” 为目标，对各虚拟分区的漏损比例系数进行优化求解。通过这一过程，不仅能精准推算出各区域的漏损水量分布，还能确保计算结果更贴合实际漏损情况。

案例验证：南桥管网应用见效，漏损严重区域精准锁定
为验证技术可行性，团队以上海市奉贤区南桥镇供水管网为实际案例展开测试。该区域作为奉贤区中心城区，服务 13.08 万户居民，日均供水量约 11 万立方米，2021-2022 年平均产销差率达 25.62%，漏损问题突出。
团队先将南桥管网划分为 14 个虚拟压力分区（含 3 个泵站独立供水区域），再基于 2022 年 8 月 13 个测压点的 7 天实测数据，通过 SEGA 算法迭代 300 次后，精准得到各分区漏损比例系数。结果显示：
南桥镇中部 4 号、5 号分区漏损最为严重，漏损率达 1.29%-1.88%；北侧、西侧分区漏损率较低，大多在 1% 以下；
应用该技术的水力模型，测压点模拟压力与实测压力的差值基本控制在 1.5 米以内，其中 50% 测压点差值小于 1 米，远优于 “漏损水量等比例分配” 的传统模型；
对比 2021 年 1 月至 2022 年 8 月的实际漏损工单，技术识别出的高漏损区域（4 号、5 号、12 号等分区），与实际漏损频次高的区域高度吻合，进一步验证了技术的可靠性。

助力控漏优先级制定，为行业提供 “精准导航”
“这项技术的核心价值，在于为检漏工作提供了‘优先级指南’。” 信昆仑教授介绍，通过识别漏损严重区域，供水公司可集中人力、设备开展重点检漏，避免 “盲目巡检”，大幅提升控漏效率。
目前，该技术已在南桥镇管网检漏实践中初步应用，为当地制定控漏方案提供了理论依据。未来，随着技术的进一步推广，有望助力更多城市突破管网漏损治理瓶颈，推动供水行业向 “智慧化、精准化” 控漏转型，为实现水资源高效利用、落实 “双碳” 目标提供有力支撑。

如需深入了解技术细节，可访问《净水技术》官方网站www.jsjs1982.com