《2020年度成熟适用水利科技成果汇编》

——节水技术专栏（上）

该技术将安装有声学传感器的智能球放入管道内， 智能球随管中介质向前自由滚动，检测管道的泄露点和 异常情况。根据漏损检测评估结果，对漏失严重的管道 根据其管线走向和地面附属物情况，选择等径压缩 HDPE 内衬或自承压内衬软管内衬技术，对管道进行非 开挖内衬修复。经过内衬管和主管道内壁过盈紧密贴 合，形成“外钢内塑”的复合管道，达到使管道整体结 构性增强和水漏损治理的目的。

1.适用管径：DN80-DN1800。

2.工程施工技术规程：CJJ/T 244。 

3.使用寿命：50 年。 

4.内衬修复后管道漏失率：0。

5.一次性内衬施工距离：1000m。 

6.卫生标准：符合饮用水卫生指标。

7.最高承压：35MPa。

1.适用范围：DN80-DN1800 范围内的各类材质供水 管线（钢管、铸铁管、水泥管、玻璃钢管）的漏损检测 及非开挖内衬修复。2.技术特点：该技术一次性的穿插距离可以达到 1000 米，与国际同类技术相比提高 30%以上；经过内衬 修复后，综合承压能力可提高 20%，管道摩擦系数降低， 并且使管道使用寿命达到 50 年。此外，内衬管不易吸 附水中的附着物而滋生细菌，避免管道的二次污染。3.应用成本：该技术可减少施工作业点的数量，降 低土方开挖作业量，使得内衬修复成本更低。

案例 1：该技术成功应用于位于广西省南宁市邕宁 县的广西绿城水务股份有限公司。节约了大量开挖及赔 偿的费用，提高了原管道的承压能力，降低了加压泵房 泵耗，达到了节能减排的目的，提升了供水水质，为业 主节约了大量成本投入。 

案例 2：该技术成功应用于位于天津市大港区的天 津大港新泉海水淡化有限公司。提高了管线的耐腐蚀性 能，降低了管线运行的漏损率，节省了资金投入。

先后在宣化供水公司、广州水务集团、沈阳水务集 团、大同供水公司、广西北海供水公司、南宁水务集团、 锦州供水公司等近 20 个项目中推广应用，受到了客户 的高度评价，不仅解决了管网漏损难题，降低更换管线 投资额 50%以上，而且还减少城市大面积开挖所造成的 环境破坏、交通阻塞等问题，经济和社会效益显著。

非开挖地下管道修复技术使用管道机器人在管道 里查看问题所在位臵，然后在管道机器人的牵引下，将 管道修复器带到缺陷处，修复器外固定一个不锈钢套 筒，套筒外载体吸附满防渗专用树脂。修复器精确定位 后，给修复器充气，待不锈钢钢圈膨胀至卡口自动锁住， 就可对修复器进行回收，安装完成后防渗专用树脂在不 锈钢筒与管道间膨胀从而达到止水目的。采用不锈钢发 泡筒内衬工艺，无需固化，点位修复过程仅需 10-15 分 钟

1.不用开挖管道。 

2.可带水作业。

3.适用管径：DN200-DN800。

4.适用于各种材质管道。 

5.不锈钢发泡筒修复时间：10-15 分钟。 

6.操作简单、便捷

1.适用范围：适用于 DN200-DN800 各类材质的地 下管道缺陷检测及修复。2.技术特点：该技术不必开挖管道，能带水作业， 无需占用道路、阻塞交通、破坏绿地，施工便利，修复 效率高，可保证维修人员的生命安全。3.应用成本：视管道形状、直径、维修难度而定

案例 1：受天津市西青区兰湖生态园管理单位委托， 对其园内的排水管道进行检测及维修。由于园区建设 时，工人施工技术粗糙，部分管道回填时带有砖头瓦块， 又经重载货车碾压，造成部分管道有变形、渗漏等破坏。经检测完成了管道的修复工作。

 案例 2：华龙道位于天津市老城区，地下管网错综 复杂。污水管道始建于上世纪 80 年代，管网建设较早， 排水管道存在日趋老龄化、管道淤积堵塞甚至破损断 裂、管道运行水位高等问题。经检测，确定了内衬不锈 钢发泡筒结合玻璃纤维布叠修的修复方案，内衬修复对 管道断面影响较小，经修复至今未发生异常。

2015 年 7 月至 2019 年 11 月，该技术已经在天津市 华龙道、河南路、兰湖生态园，上海长宁区、上海龙州 路，杭州芙蓉路、杭州星韵北路，安徽滁州市第三污水 处理厂、池州东至县，邯郸市经济开发区和谐路及惠泽 路进行了应用，运行状况良好，取得了良好的经济和社 会效益。

该技术主要包括基于压力相关法的机坪管网密闭 性测试装臵及方法，装臵包括模拟测试组件，变送器组， 数据采集、传输及处理装臵；方法分为模拟泄漏测试和 密闭性测试方法及过程。应用时首先将待测管段进行模 拟泄漏测试，记录泄漏率并采集管段的压力和温度数 据，然后通过模拟泄漏计算程序，获得计算参数；接着 开启密闭性测试程序重新采集管段的压力和温度数据 并利用得到的计算参数对管段进行密封性测试，求得泄 漏率，并与允许泄漏率相比较，若发生泄漏，对管段继 续分段进行测试进而找到泄漏点，若不泄漏，测试结束。测试时间短于 90 分钟，测试精度满足 API 标准。

1.可检测最小泄漏量：0.039L/hr/m3或 0.0039%/hr， 即能够实现管道的滴漏、渗漏检测。2.检测时长：检测在 45 分钟内完成。3.成本：仅为国外同类产品的 1/3。

1.适用范围：主要用于管道的密闭性测试，适用范 围包括但不限于以下三个方面：油气管道投产前的充水 试压；成品油管线、输水管线的周期性检测。2.技术特点：该技术中压力采集、泄漏率计算、泄 漏判断等均由核心算法自行完成，减小人工采集、计算 的误差，增加了管线运行的智慧化。该技术运用油品的 可压缩性，推导了泄漏率计算公式，公式中包含两个泄 漏参数，设臵模拟泄漏测试环节计算泄漏参数。3.应用成本：该技术系统每套平均售价约 80 万元。

案例 1：该系统在昆明长水国际机场的机坪管网得 到应用，系统运行稳定，检测时间短、测试精度高，对 滴漏、渗漏都实现了检测，应用结果表明，该技术能够 提高密闭性测试效率、降低管线运行成本。 

案例 2：该系统在莱钢集团的自来水管道、广西钦 州环科水处理有限公司的输水管道得到应用，降低了运 行成本，保障了自来水供给。应用结果表明，技术在节 能减排、改善管线输送介质性能等方面具有优势。

该技术可在管道行业工业化应用。目前在胜利油田 油气集输总厂、广西钦州环科水处理有限公司、山东鲁 洋天然气有限公司等 7 家供水、油气管道运营服务公司 应用销售，累计测试管道 5111 余公里，销售额 5.19 亿 元，利润 4.64 亿元。此外，该技术能够解决水管道市场 管道密闭性测试难题，可大幅度降低管道损失，节约运 行维护成本，在保障供水管道的安全高效运行方面具有 应用前景

该技术采用生物生态法处理工业循环水冷却水，利 用生物酶络合增溶原理构建缓蚀阻垢剂，在生物酶（如 COD 降解性酶类、碳酸酐酶等）作用下消耗循环水中的 的溶解氧，促进污染物降解和碳酸钙垢增溶，从而清除 垢层，减轻氧腐蚀和垢下腐蚀。该技术可缓解循环冷却 水系统内硬垢的形成，减少溶解氧、高盐引起的系统腐 蚀，提高循环水的浓缩倍数，达到系统节水、节能和磷 污染减排的效果。采用的生物酶技术处理循环水，取代 传统化学药剂，具有节水节能、绿色环保的优点。

1.节水：10-20%。2.排污：磷消减90%，COD 消减30%。3.节能：节能20%（水泵功率）。4.循环水系统检修时间减少50%。5.节省运行人工费用（加药人员、管理员）50%。6.循环水各项指标符合或优于国标 GB50050-2017 限值要求

1.适用范围：适用于工业循环水处理。2.技术特点：相同条件下，该技术较传统方法节水 约 10%-20%；绿色环保，不含氮磷等水体富营养化成分， 且水中的菌群能清洁环境水体；无毒无害，能抑制致病 菌滋生和呼吸道疾病的传播；此外，该技术可由 1 种复 合生物酶制剂取代传统 5-8 种化学药剂，由每月投加 1-2 次取代传统化学药剂的每天投加，操作简单。3.应用成本：根据现场水质情况不同，生物酶处理 药剂配方不同，药剂应用成本也不同，需根据系统水质 指标情况确定价格。

案例 1：神华宁煤甲醇厂循环水系统 2013 年开始使 用，至今运行稳定，该系统保有水量 12000m³，应用该 技术 3 个月内取得了很好的节电（111kW•h）、节水（10.15 万 m³）、减少废水处理费 3.6 万元等效益。

案例 2：在银川宁东化工园区的宁煤甲醇厂的系统 应用，应用结果显示，该技术有较好的节水效益和经济 效益；协同处理污废水，使用中水作为系统补水，有良 好的社会效益和环保效益。

2011 年至今，已在全国应用约 80 套该循环水系统， 每套系统平均加药量 2-10t/a。至今已产生约 5600 万销 售产值，平均年产值 800 万以上。已累计在在云、贵、 川地区推广应用 11 套，在银川宁东化工园区的宝丰集 团、宁煤甲醇厂等推广 6 套。应用结果表明，采用该技 术后，循环水运行良好，无结垢腐蚀、无菌藻滋生，有 一定的节水效益。同时，协同处理污废水，使用中水作 为系统补水，可产生良好的社会和环保效益。

该技术以两阶段结团絮凝控制理论为基础，改变传 统混凝过程中絮体颗粒随机成长模式，实现了悬浮颗粒 的自我造粒，生成密度高、粒度大的球状结团絮凝体；通过设备内部流化床的持续循环，保障系统运行和处理 效果的稳定性，并大幅提高水处理效率。该技术水质适 应性强，可用于高浊、高藻、低温低浊、高有机物等水 质多变的城镇饮用水处理、初期雨水处理以及工业废水 和循环水处理；基于该技术开发的集成设备占地面积 小、模块化安装、自动化运行，可广泛用于农村集中和 分散式饮用水处理以及工业给水和废水处理

1.表面负荷：40-100 m/h。2.进水浊度 3-20000 NTU，出水浊度 1-5 NTU。3.排泥含水率：90-95%。4.使用环境温度：0-40°C。

1.适用范围：适用于高浊、高藻、低温低浊、高有 机物等多种水质的净化以及工业废水和循环水的处理。2.技术特点：与传统固液分离技术相比，设备表面 负荷提高 5-15 倍，占地面积减少 60%以上，工程投资节 省 20%以上；水质适应性强，可用于不同悬浮物含量废 水和地表水的处理。3.应用成本：水处理成本约 0.1 元/m3，处理规模 300m3 /h 以内单台碳钢设备售价不超过 80 万。

案例 1：技术在西安渭滨水厂滤池反冲洗水回用处 理中应用。安装 2 台直径 2400mm 的设备，处理水量 2000m3 /d，出水浊度低于 3NTU，铁锰去除率 93.3％， 排泥含水率 92％-95％，出水直接回用，经济、环境、 社会效益显著。

案例 2：技术应用于西宁市湟中县西纳川农村饮用 水安全巩固提升工程。安装 4 台直径 3000mm 设备，处 理水量 9120m3 /d，出水浊度低于 3NTU，经后续过滤和 消毒处理后出水满足生活饮用水卫生标准要求，解决了 汛期无法供水的问题

2015 年至 2019 年，在陕西、河北、青海等地方推 广应用 22 套系统，运行情况良好，每套平均售价约 50 万元。2017-2018 年陆续与河北北洋水处理设备有限公 司、天津圣浩源环保科技有限公司和西安尚都能源环保 有限公司等达成合作，在工业领域大规模推广应用。2019 年 7 月与中国水务集团有限公司达成合作意向，在 市政水处理领域进行推广应用。自推广应用以来，设备 运行稳定，效果显著，具有良好经济和社会效益

该技术采用模块化设计将水闸混凝土结构分别预 制、现场拼装，优化闸门结构、门板、滑道及密封材料。采用太阳能动力配直流步进电机驱动传动、大速比蜗轮 蜗杆减速机等技术，确保门板开启位臵；通过调度中心 的全流域动态调水控制系统，对流域所有闸门终端进行 远程控制、实时监测、处理订水信息，实现全渠道、河 道动态协同调水、历史数据查询及水情分析等功能

1.材质：铝合金（6063-T5），零部件 304 不锈钢。 

2.供电：太阳能板+蓄电池、市电均可。 

3.驱动：双绳轮对称卷扬驱动机构。 

4.传感：精度±0.5mm，分辨率 0.05mm 可调。 

5.通讯：GPRS、以太网等。 

6.流量精度：>95%。堰流、闸孔公式及超声波等。

7.电动机：直流，防护 IP67。减速机：蜗轮传动。 

8.终端：编辑对讲，睡眠唤醒模式，存储和转发。 

9.无故障工作时间：＞100000h。待机电流：0.12A。10.工作环境温度：-15-60°C。

1.适用范围：农业灌区、市政、河湖连通、水环境 治理、引调水、堤防等工程中的中小型引水闸、节制闸 等。2.技术特点：通过渠道流场分布规律的物理模型与 流体力学模拟试验技术、智能闸土建结构优化技术、智 能闸门产品三维参数化建模制造技术，结合非等效并联 渠系优化输配水模型构建与求解技术，实现智能闸门开 发应用与现有闸门智能化改造、智能量控水系统应用现 场整合。3.应用成本：智能闸以 1m×1m 孔口为例，测算量 产后每套含成本硬件成本、人工运维成本等，每套每年 合计成本约为 300 元左右

内蒙古河套灌区管理局塔布管理所于 2018 年共装 设 12 套远程测控智能闸及全渠联动系统(闸孔宽 0.6-1.5m)，尼尔基新建灌区（莫旗）于 2017-2019 年共 装没 42 套远程测控智能闸及全渠联动系统(闸孔宽 0.8-2m)。该技术推广应用后，根据现场比对测试可节约 用水 3-6％/亩/年，相应降低用电量 1.7 度/亩/年，人员 成本节约一半以上。

该技术于 2010 年开始研究并推广应用，在山西、 内蒙、宁夏、北京等地，累计推广使用 460 余套，实现 产品销售 3500 多万元；最长良好运行近十年，流量测 定准确，远程智能系统控制便捷稳定、外形美观、耐久， 积累了丰富经验，为全国大面积推广奠定了基础。

该技术综合人工智能、大数据、物联网、云计算等 技术解决建筑终端供水系统漏水、偷水以及浪费用水等 问题。该技术在线联合监控大漏失与微小漏失事件，并 可自动切换监控；支持峰谷分时水价，实现削峰填谷， 进一步提高供水企业效益；具备水费网上缴纳功能，可 扩展网络金融业务；进一步数据挖掘，可对接智慧天网 等，亦可应用到建筑燃气系统、消防管线、油气终端管 线等。

1.大漏失与微小漏失联合在线监控，微小漏失检测 时间小于 5 秒，大漏失检测时间小于 5 分钟，整体误报 率小于 1%。 

2.支持市电供电（WIFI 物联方式）和电池供电 （LoRa、NB-IoT 物联方式）。

3.终端仪表可数显和本地控制，手机 APP 和云平台 进行大数据分析和远程控制。 

4.支持峰谷分时水价，实现错峰用水。 

5.支持水费网上缴纳功能，可扩展网络金融业务。 

6.深入挖掘用水数据，可分析建筑体内是否存在非 法人员或活动，进而对接智慧天网

1.适用范围：技术适用于建筑给水系统、建筑燃气 系统、消防管线、油气终端管线等终端输运系统运行状 态在线诊断。2.技术特点：实现大小漏失联合在线监控，且自动 切换监控功能；大漏失在线检测采用云边端协同架构， 终端以定性判断为主，定量计算为辅（降功耗），边侧 和云端进行大数据处理；结合人机交互技术，以过程量 和状态量为参量进行微小漏失定性判断；软硬件齐备， 产品系统化和智慧化；仪表结构简单、成本低，接口标 准化，易于安装、操控方便。3.应用成本：价格区间在 300-5000 元/套。

案例 1：在北京生命科学园某建筑工地临舍食堂得 到应用，用于建筑工人用餐时洗手洗脸、洗刷碗筷、食 堂工人洗刷炊具、打扫食堂卫生等，通过技术监控到 6 次大漏失和多次微小漏失，经核实大漏失现象为工人不 及时关闭水龙头。 

案例 2：在青岛某园区办公中心公厕得到应用，用 于职员洗手、洗脸、环卫工人打扫厕所等，监控到 3 次 大漏失和多次微小漏失，经核实 1 次大漏失现象为水龙 头故障无法关闭，另外 2 次为环卫工人不及时关闭水龙头

1.产品需求：已有多家企业主动寻求产品配套。2.联合推广：已有多家公司主动探索合作推广。3.技术落地：正与相关地方政府探讨技术落地孵化 事宜

该技术将直流电机、减速器、升降机、编码器、手 摇轮、测控系统、供电系统、GPRS 通讯系统相结合，通 过实测流量反馈闸门目标流量闭环式逼近、自动远程控 制等多种手段实现闸门的一体化和自动化控制，不再需 要建设闸房进行保护，提高农业用水效率和自动化控制 水平。

1.最小测量精度：1mm。

2.启重重量：200kg。 

3.提升平均速度：6cm/min。

1.适用范围：主要适用于灌区小型闸门自动化远程 监控。2.技术特点：实测流量反馈闸门目标流量闭环式逼 近、自动远程控制方面等创新，低成本地实现了灌区闸 门的精准远程控制和精准计量；实现本地手动、远程软 件及手机 APP 自动化监控多渠道控制方式；将直流电机、 减速器、升降机、编码器、手摇轮、测控系统、供电系 统、GPRS 通讯系统、显示屏及现地控制装臵相结合，实 现闸门监控和保护装臵的一体化设计。3.应用成本：NSLD24000 一体化闸门每套平均售价 约 8-10 万元

案例 1：在疏勒河双塔灌区、昌马灌区应用 24 套， 实现灌区闸门的自动化控制，覆盖灌溉面积 6.8 万亩， 提高了灌区运行响应能力。有效快速执行配水任务，降 低了人工操作带来的不准确因素。 

案例 2：2018 年 3 月，在吉林白沙滩灌区应用 10 套一体化闸门控制系统，在当地稳定运行。减少配水员 的工作强度，对于水利信息化建设具有重要作用。

自 2016 年开始推广应用以来，本系统在疏勒河水 资源局双塔灌区、昌马灌区，吉林白沙滩灌区推广应用 了 50 多套，产生约 500 万销售产值。实现了应用灌区 的精确配水、科学调度，提升了信息化管理水平

该技术针对山地城市径流快排快泄加剧径流污染、 山地地形起伏增大径流纵向组织难度等问题，研发了山 地城市径流源-迁-汇三阶段全过程的污染物削减系列技 术与装备，包括降雨末期小流量清洁雨水回收型雨水弃 流装臵、雨水渗蓄净化功能树池、截污雨水口、山地城 市小区雨水处理回用系统、道路雨水离线控制系统、基 于低影响开发思想的建筑平屋顶雨水立管安装结构及 安装方法、裙楼雨水收集利用系统、花园式雨水处理回 用一体化系统等

1.年径流总量控制率：65-85%。2.径流污染控制率：SS：55-70%、TN：30-65%、 TP：45-80%。3.雨水回用水质：市政、杂用水回用标准

1.适用范围：适用于陡坡和地形起伏的山地城市， 应用对象包括建筑与小区、道路、公园、海绵城市建设、 城市黑臭水体综合整治等。2.技术特点：采用局部单元或系统组合控制源头径 流污染，采用径流汇集过程降低流速促进污染物沉降， 采用山地陡坡生物滞留设施和新型填料提高除磷脱氮 效果，采用喷泉和生态设施保障以雨水为主要补给水源 的景观水体水质。3.应用成本：整套系统或单元技术装备相比常规技 术设施，工程投资和运行费用可降低 10-30%。

案例 1：该系统在重庆主城应用，实施内容包括雨 水径流污染控制、雨水收集与回用，径流汇水面积超过 10 平方公里，径流污染物控制率（SS 计）超过 65%， 雨水收集回用于市政杂用和景观环境用水，生态环境效 益显著。 

案例 2：该系统在深圳光明新区得到了推广应用， 系统运行稳定，城市降雨径流污染控制效果显著，改善 了当地地表水水体环境，部分收集利用的雨水水质稳定 达标，用于绿化、道路浇洒等市政杂用

技术成果被国家标准《建筑与小区控制及利用工程 技术规范》GB 50400-2016、团体标准《建筑与小区低 影响开发技术规程》T/CECS469-2017 采纳，实现推广 应用。技术已在重庆、广西、浙江、西藏等地推广应用， 并取得了显著的经济和生态环境效益