旨在提供一种表计分析与改造思路，增强表计计量的准确度，使供水企业与用水户之间的利益关系透明化以及提高社会效益。以水平衡分析为基础，从表观漏损水量入手，联合供水管网分区方案最终形成一种表计分析及改造思路。最后结合R市城市供水管网系统表计具体改造实例，以实际工程应用效果对提出的分析改造思路进行检验。

前言

      目前，IWA水平衡分析在诸多国家都得到认可，因此可将该水量平衡法作为水量漏损计量标准。由水平衡分析可知，计量误差所引起的漏损属于表观漏损部分。而水表是供水企业贸易结算的计量器具，其准确性直接关系到供水企业的经济效益，同时也会影响供水企业与用水户之间的交易和谐度。近年来，国内外许多专家进行了大量表计相关分析及研究。由于全国各地水司抄表到户数量多且情况不一，加上水表精度随水表运行时间和周期轮换呈动态变化，因而有必要针对水表运行状况进行全面的调查与分析，为水表改造的长期计划和指标考核提供依据。

    考虑到各水司的实际情况和换表经济性，主要分析并解决如下三个问题: ①现状水表运行状态评估; ②小口径水表存在问题及解决建议; ③大口径水表远传方案。

一、 表计分析方法及改造思路

1. 1 计量器具现状调查

     当地水司应对所有流量计和抄表到户的水表进行调查，调查内容包括数量、口径、类型( 螺翼或旋翼) 、水表品牌、服务年限( 投入使用至今) 等，水司可根据本地实际情况选择部分或全部调查内容进行分类统计，以便为后续的表计分析及改造决策做足前期工作。

1. 2 水表运行情况分析

     为了分析所有水表运行状况，将各水表月抄表水量折算成小时流量( 考虑时变化系数) ，做如下定义:

① 过载流量水表。水表运行流量超过该型号水表过载流量( Qmax ) ，定义该水表“过载”。

② 低流量水表。水表运行流量长期小于水表最小流量 Qmin，且月抄表数据低于规定口径的最小水量，判断该水表长期处于过低流量状态。

③ 零流量水表。水表连续4个月抄表水量均为零。

④ 正常流量水表。过表流量处于该水表有效计量精度范围内，即 Qmin ＜ Q ＜ Qmax，视该水表计量 “正常”。

     水司可根据以上定义，结合营收系统内用户水表数据对当地不同口径水表进行数据分析，得出各口径下不同运行状态的水表数量。一般将口径在DN40以下的水表视作小口径水表，DN40以上的视作大口径水表。

1. 3 小口径水表处理

① 过载流量水表。若水表的长期运行流量都超过其过载流量，则此状态下的水表机械性能将会受到影响，甚至可能遭到损坏。如果水表数量较大，可由水司结合以往管理经验分批定期随机完成所有过载流量更换工作; 若水表数量较少，可一次性更换该类水表。

② 长期低流量水表。对于低流量水表，水司应查明其原因: a．若由用户非正常用水( 偷接水、滴水等) 造成，则水司应加强对这些用户的监察并采取必要措施; b．若水表已损坏,不能正常计数，则更换水表; c．若经检测水表计量性能满足要求，且用户本身亦为正常用水，则建议更换为相应的小水表。

③ 零流量水表。零流量水表可能是新装楼盘暂无住户水表，也可能是已拆表、坏表或用水未正确计量用户水表,水司应明确产生零流量的具体原因，调查内容可参考“长期低流量水表”处理办法。

④ 正常流量水表。“正常流量水表”只表示 该水表平均示值在水表规定的流量精度范围内，暂不能判断其计量误差是否达到规定要求，需要进行抽样检测以确定是否对其进行更换。

1. 4 大口径水表处理

1. 4. 1 大口径水表水量组成情况

     调查水司规格在 DN50以上的大表数量及总抄表水量。一般城市大表数量占总水表数量的比例不大，但其抄表水量却占总供水量的比重很大，因而从经济方面考虑表计改造措施，花费少量精力明确大口径水表计量准确度便可能达到可观的表观漏失控 制效果。

1. 4. 2 大口径水表处理方法

① 正常流量水表。由于正常水表读数在有效计量精度范围内，建议根据使用年限及计量情况，将此类表分批改造为远传水表。为使见效快且减小经济压力，第一批从近 4 个月用水量超过一定流量以上( 4 个月中任意一月超过此流量，该数值由当地水司结合营收系统数据自行确定) 水表中抽取，抽取时参照以下原则: a．用水量越大，售水单价越高的水 表优先抽取; b．使用年限越久,水司怀疑其计量精度的水表优先考虑; c．为使得改造效果更具代表性，选取时应分别从各种类型用水户中选择。对于月用水量较大( 达到正常用户月用水量) 的消防水表，建议对此类表及其后面的连接管路进行调查。

② 零流量水表。建议水司对近4个月用水量均为零的水表进行逐一核查，分析及确定其产生零示值的原因，必要时更换为远传水表。

③ 低流量水表。对不同口径非消防水表,选择不同限值流量，若有该类水表低于限值流量情况发生时，对其进行监控或更换。

④ 流量计。水司已有流量计具有远传功能且其计量示值低于其出厂设计精度时，建议对其进行调试或更换为具有远传功能的流量计并进行数据远传。已有流量计无远传功能时，建议更换为具有远传功能的流量计并进行数据远传。

 

二、R市工程案例

   

2. 1 表计现状统计

     R市抄表到户水表数量超过 20 万块，流量计数量少。将现状计量仪表基本情况总结见表 1。

R市水表总体呈数量大、不同口径数量分布明显、供水服务年限差距大、品牌杂的特点，其中服务年限差距大的原因为分期装表品牌不一。故将水表品牌和口径作为分类原则进行统计分析工作。同时，根据营收系统数据显示，统计 R市 3 月份水表总抄见水量为3182656m³ ( 含 44 个流量计数据) ， 以该数据为基准定量检验表计改造工程的实际效果。此外，以下所有统计表中 DN15 ～ DN50 口径的水表类型均为 多流束机械水平旋翼式，DN50 ～ DN300 口径的水表类型均为垂直螺翼式。水表统计结果见表 2。

    由表 2 可知，R市目前以小口径机械水表为主，DN40 以下小口径水表所占比例达 98% ，水表厂家品牌较多，品牌 1水表、品牌2水表、品牌4水表 数量最大; 大口径水表( 此实例将口径在 DN40 以下的水表视作小口径水表，DN40 以上的视作大口径水表) 3 612 块，占比不足 2% ; 44 个流量计为近2年新报装大用户，未实现远传。

     此外，根据营收系统用户水表更换记录，水表使用年限低于6年的数量为78318 块，占比为 35% 。各种品牌水表中，品牌1水表、品牌3水表使用年限普遍超过10年，其中部分水表使用年限近 20年。

2. 2 水表运行情况分析

     通过对 R市水司营收系统4个月22万余块水表数据进行分析，得到不同口径水表运行情况 ( 见表 3) 。可知水司所用小口径水表中，低流量水表数量较多,占比达52.55%; 零流量水表占19.62%。在大口径水表中零流量水表较多，占比达53.38%; 所有口径水表中，平均流量示值在计量精度范围内的水表占27.62% ; 过载流量水表为5块。

2. 3 小口径水表处理

2. 3. 1 不同运行状况水表处理措施

① 过载流量水表

由于R市长期过载流量水表仅有5块，所以全部更换。水表更换具体细节见表 4。

② 低流量水表

长期处于低流量的小口径水表数量占户表总数的比例 ＞ 50% ，各状态水表具体分布情况见表5。明确大部分水表低流量的主要原因为水表口径偏大，故对该类水表按各地区随机分批定量进行更换。

③ 零流量水表

根据R市水司所提供信息进行实地勘察，明确水表零流量的原因为新装楼盘用户暂未入住。

④ 正常流量水表

对所有正常流量水表定期分批进行抽样检测以确定是否对其进行更换。

2. 3. 2 小口径水表更换步骤

现状水表服务年限超过 10 年的数量较多，未按 “周期检测、到期轮换”的水表占比达 65% ，为缓解 水表更换造成的经济压力，按如下步骤进行更换:

① 更换过载水表，调查上述引起“零流量”、 “低流量”水表情况出现的可能原因，将非合理原因用水水表列为下次更换对象。

② 对于不能明确计量准确度是否存在问题的水表，按厂家品牌、口径、使用时间对小口径水表进行抽样检测，以确定不同批次水表流量区间精度及合格情况，根据水表检验结果确定水表轮换计划，各品牌口径抽样数量见表6。

③ 结合R市管网分区后的小区管网改造项目，根据水表抽样检测结果和水表使用年限确定，在进行小区管网改造时一并更换水表。

2. 4 大口径水表处理

2. 4. 1 大口径水表水量组成情况

      R市水司现有DN50以上大表3657块( 含流量计 44 个) 。根据营收系统数据显示，有1408块消防水表，不同口径水表水量分布见表 7。假设其包括半数以上零流量大表，那么只占水表总数1.01%的大口径用户水表，其售水量超过总售水量的 33% ，因而从R市水司经济性方面考虑，花费1%的精力明确大口径水表计量效果即可能达到 30% 以上的表观漏失控制效果。

为了确定大口径水表计量情况并挖掘问题，根据多月抄表水量对所有大口径水表运行状态进行批量分析，并考虑水司消防水表计量特点，将各种运行状态大表进行详细分类，具体见图 1。

2. 4. 2 大口径水表处理方法

① 正常流量水表

     由图1可知，正常流量水表中，496块大表抄表 水量误差在其计量精度内。第一批次从近4个月用 水量超过3000m³( 4 个月任意一月超过3000m³ ) 大表中抽取，抽取原则参照 1.4.2 中正常流量水表的处理方法。

     经考虑，第一批从101块正常大表中抽取20块，换为 WPD 宽量程远传水表，再根据效果拟定剩余大表改造方案。抽取大表部分信息见表8。 

   

根据近4个月用水记录,27块消防水表示值达到正常用户月用水量，故对这些水表及后面的连接管路实施调查并采取相应合理措施。

② 零流量水表

将近4个月用水量均为零的大表更换为远传水表。

③ 低流量水表

对于口径在DN50以上的非消防水表，若月用水量 ＞200m³,建议更换为口径 DN50 的WS水表 ( 上限为15000m³/月) ，对重点怀疑用户表进行远传，监控其用水模式; 若平均月用水量 ＜40m³，更换 为口径 DN25以下的用户水表，如果用户用水量 ＞200m³/月时可换回原口径水表。

④ 流量计

现状44个流量计为某品牌 MAG-AX 电磁流量计，具有远传功能，故将此流量计数据进行远传实施监控。

2. 5 工程小结

    R市表计改造工程实施后，表计计量准确度明显提高，改造后第2年3月份的水表总抄见水量为3372086m³ ,水表总抄见水量同比增加约2.33%,水司经济效益和用户购水满意度明显提高。 故实际工程案例证明,以该计量分析及改造思路对处理计量误差引起的表观漏失水量有一定的指导意义。

三、结论

     通过对水平衡分析的研究，探索出一套系统、科学、经济的表计分析新思路，建立了以数据分析及处理为支撑的改造模式，可全面提升供水行业表计管理水平。因此各地水司可根据自身现状参考此思路，将本市供水系统所属表计设施按照本市实际用水模式进行分类、分析、核查、改造，从而达到提高供水管网表计计量准确度及供水经济性的目标。