對水平衡測試過程進行后評估的探討

柴文豪，宋弘東

（1.河北省廊坊水文水資源勘測局，065000，廊坊；2.河北省邯鄲水文水資源勘測局，056001，邯鄲）

對水平衡測試過程進行后評估的探討

柴文豪1，宋弘東2

（1.河北省廊坊水文水資源勘測局，065000，廊坊；2.河北省邯鄲水文水資源勘測局，056001，邯鄲）

現(xiàn)行《企業(yè)水平衡測試通則》（GB/T 12452—2008）對水平衡測試后評估作了明確規(guī)定，但對如何評估沒有作出具體說明。近年，許多企業(yè)開展了水平衡測試工作，但對水平衡測試過程進行后評估的工作尚未開展。根據(jù)多年水平衡測試的實踐，通過對后評估的內(nèi)容進行分析，探討了水平衡測試后評估的方法。

水平衡測試；后評估；測試方法

對水平衡測試過程進行后評估的主要目的是檢查水平衡測試工作的組織實施過程是否存在問題、是否科學，其測試數(shù)據(jù)是否準確，測試結(jié)果是否符合實際等，以使發(fā)現(xiàn)的問題及時糾正。修訂后的《企業(yè)水平衡測試通則》（GB/T 12452—2008）對后評估只作了原則性的規(guī)定，具體評估哪些內(nèi)容，如何評估，沒有作出明確說明。根據(jù)多年的水平衡測試實踐經(jīng)驗以及貫徹執(zhí)行國標的具體體會，對后評估進行了一些探討。

一、對測試計量設(shè)施評估

按照 《企業(yè)水平衡測試通則》中規(guī)定 “計量儀器儀表安裝是否齊全，并保持完好、運轉(zhuǎn)無誤”的要求，對測試計量設(shè)施進行評估。

1.測試儀器設(shè)備檢定情況

檢查測試過程中所用水表、流量計、水溫表、容器、流速儀以及水質(zhì)化驗分析室所用儀器設(shè)備是否經(jīng)過權(quán)威部門檢定、是否在檢定周期內(nèi)等。

2.測試儀器、儀表及器具使用情況

檢查測試過程中是否有儀器、儀表的運轉(zhuǎn)情況記錄；儀器信號是否出現(xiàn)問題、對出現(xiàn)的問題現(xiàn)場是如何處理的；儀器儀表在使用過程中是否出現(xiàn)過誤操作；儀器是否遇到磕、碰、摔、砸、沾水等問題；儀器在使用過程中是否出現(xiàn)過超出儀器測試范圍的情況，是否在超出儀器所規(guī)定溫度環(huán)境、濕度環(huán)境中用過；儀器的保養(yǎng)及維護情況以及儀器的蓄電池是否及時充電等。

3.計量儀表安裝情況

水計量器具安裝是否達到有關(guān)規(guī)定要求，是否滿足了水平衡測試的要求。是否對用水戶水計量器具的安裝及使用情況進行了調(diào)查摸底。水計量器具安裝位置是否合適，管道的順直段是否滿足了安裝測試儀器的最低要求等。

4.測試數(shù)據(jù)準確性、代表性檢查

測試記錄的數(shù)據(jù)、水表的讀取數(shù)據(jù)是否滿足推算水量的精度要求。在測試中是否采用了不同測試手段互相驗證的測試方法等。

5.測試結(jié)果與實際符合程度檢查

測試數(shù)據(jù)是否與調(diào)查資料進行了比較，發(fā)現(xiàn)測試數(shù)據(jù)忽大忽小時，是否查明了原因。對突出測試數(shù)據(jù)是否進行了批判。是否做到測試期間和用水周期相協(xié)調(diào)，測試瞬時值和累計值是否兼顧等。

二、對測試過程評估

按照 《企業(yè)水平衡測試通則》中規(guī)定 “水平衡測試過程是否進展順利，各項步驟是否完成無誤”的要求，對測試過程進行評估。

1.水平衡測試過程進展情況

在水平衡測試中測試人員和被測試單位用水戶管水人員間配合程度如何。測試期間用水戶供水、用水、排水是否屬于常態(tài)。測試期間用水戶的生產(chǎn)、運營、經(jīng)營、班次是否屬于常態(tài)等。

2.各項測試步驟完成情況

是否按測試方案逐項、逐步開展測試。對測試資料隨時測算、隨時整理、隨時分析執(zhí)行得如何。是否制定了保障測試工作順利開展的管理制度，是否安排專人負責對測試工作的督導檢查等。

3.水平衡測試過程的科學性

水平衡測試所依據(jù)的國家標準、地方標準、行業(yè)標準是否最新。所采用評價考核指標計算方法是否科學，是否符合用水戶實際，所選用的與本用水戶進行比較的國內(nèi)、國際同行業(yè)先進的用水指標是否正確等。是否成立了測試領(lǐng)導小組，配備了專門配合測試的管水人員。是否制定了測試方案，方案是否符合實際情況，具體執(zhí)行中發(fā)現(xiàn)存在哪些問題。測試機構(gòu)近幾年的業(yè)績。測試人員是否經(jīng)過專業(yè)培訓，是否持有上崗證。測試水量時是否采用了水量、溫度、水質(zhì)三項同時進行的方法。對冷卻系統(tǒng)水質(zhì)穩(wěn)定情況是否進行了跟蹤測試。測試中是否采用了測、察、問、查相互配合的做法。測試用水單元（系統(tǒng)）的劃分是否合理。各個取用水環(huán)節(jié)是否全部控制，是否有遺漏部位等。用水戶的供排水管網(wǎng)是否調(diào)查清楚，是否根據(jù)變動情況重新繪制了管網(wǎng)圖。

三、對測試方法評估

由于行業(yè)、生產(chǎn)工藝、用水工藝、管理水平、水計量器具配置程度、供排水管線的復雜程度及新舊程度等因素的影響，水平衡關(guān)系也不盡相同，有的層次單一、結(jié)構(gòu)簡單，而有的級次層疊、結(jié)構(gòu)復雜，因此，相應的水平衡測試方法也不同，分為一（單）級平衡法、逐（多）級平衡法和綜合平衡法。一般前兩種比較常用。在后評估時首先要根據(jù)上述情況對本用水戶采用的水平衡測試方法是否正確開展評估。三種不同的水平衡測試方法適用的條件如下：

1.一（單）級平衡法

一（單）級平衡法是在同一測次內(nèi)對用水單位所有的供水點、用水點、排水點進行測試并進行平衡計算的方法。每天的測次應根據(jù)用水單位一日內(nèi)的用水變化情況和生產(chǎn)班次情況（一天班次數(shù)、每班的人數(shù)和生產(chǎn)強度等）來確定，而連續(xù)測試的天數(shù)則應根據(jù)用水單位的用水周期而定。

一（單）級平衡法作為瞬時測試，精度較高，是比較理想的測試方法。其優(yōu)點是，總表和分表及各種設(shè)備水量之間比較容易平衡，測試時間短，人力集中，便于組織領(lǐng)導。缺點是，由于該法是在同一測次（時段）內(nèi)對用水單位所有的供水點、用水點、排水點進行測試，因此，必須組成龐大的測試隊伍，需要的人力、物力較多。該法只適用于用水系統(tǒng)比較簡單、用水過程比較穩(wěn)定的中小用水單位。

2.逐（多）級平衡法

逐（多）級平衡法是將用水單位的用水系統(tǒng)逐層劃分為若干水量平衡測試單元 （子系統(tǒng)），然后自下而上、從局部到整體逐（多）級進行水平衡測試的方法。逐（多）級平衡法是一種從“化整為零”到“積零為整”的水平衡測試方法。測試時，應在生產(chǎn)情況穩(wěn)定的條件下，先進行以設(shè)備為用水單元的水平衡測試，再做以車間為用水單元的水平衡測試，最后以整個用水單位為測試單元進行水平衡測試。各級用水單元（或子系統(tǒng)）的水平衡測試應在具有相同代表性的各測試時段內(nèi)按一（單）級平衡方式進行。

逐（多）級平衡法的優(yōu)點是，測試工作可以在若干天內(nèi)完成的，參加測試的人員和所用的設(shè)備可以大大減少，測試的組織工作比較容易。其缺點是，測試時間拉得較長，在設(shè)備運行工況不穩(wěn)定以及用水單位職工流動性較大的情況下，用水單位內(nèi)的各種水量之間難以平衡。該法適用于用水單位的用水系統(tǒng)多但可以逐 （多）級分解，且易于選擇有代表性測試期間的情況。

3.綜合平衡測試法

綜合平衡測試法是指在較長的測試周期內(nèi)，在正常生產(chǎn)條件下每隔一定時間分別進行水平衡測定，然后綜合歷次測試數(shù)據(jù)再進行總體平衡的一種測試方法。該法適用于用水系統(tǒng)復雜或難以確定具有代表性期間的用水單位。

采用綜合平衡測試法時，根據(jù)用水系統(tǒng)的實際情況綜合利用一 （單）級平衡測試法和逐（多）級平衡測試法進行測試。

綜合平衡法雖然能夠完成具有復雜用水系統(tǒng)和用水期間不具有代表性用水單位的水平衡測試，但是，因用水單位用水的不確定度較高，其測試結(jié)果的準確度相對較低，因此在應用中需要多次測量并根據(jù)相應的用水統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行測試結(jié)果的修正。

四、對測試手段評估

所謂水平衡，就是水量的平衡，因此，水平衡測試的要素（同時也是主要任務(wù)）首先是水量，如取水量（包括新水量、常規(guī)水資源量、非常規(guī)水資源量）、重復利用水量（包括循環(huán)水量、串聯(lián)水量、回用水量等）、消耗水量（包括漏失水量等）、排水量等。針對某個具體測點，采用恰當?shù)墨@取水量數(shù)據(jù)的具體方式稱之為水平衡測試的手段。在后評估階段要對每個測點所采用的獲取水量數(shù)據(jù)的具體手段是否合適進行評估。一般常用的水平衡測試手段有讀表法、管道流量計法、水泵銘牌反推法、量水堰法、浮標法、容積法和調(diào)查法、公式計算法等。它們適用的條件分別是：已安裝水表并運轉(zhuǎn)正常的測點應采用讀水表法；輸、排水管道一般采用孔板流量計或電磁流量計，水平衡測試時多數(shù)情況下采用便攜式超聲波流量計測試；串聯(lián)水或循環(huán)水有時也采用差壓計或用水泵銘牌反推水量；采用明渠排水的可采用量水堰法或水面浮標法測算水量；個別零星用水、少量的間歇性用水、溢漏水量等多采用容積法和調(diào)查法相結(jié)合的方法；冷卻系統(tǒng)的蒸散發(fā)水量一般采用經(jīng)驗公式推算的方法。

五、對測次及測序評估

1.測次安排要適當

測試次數(shù)就是在測試期間內(nèi)每天測取各水平衡要素的次數(shù)。每日的測次安排應以滿足控制用水變化過程為前提。每天的測試次數(shù)，要根據(jù)用水單位一日內(nèi)用水變化情況和班次情況（一天幾班倒、每班的人數(shù)和用水強度）來確定。用水比較平穩(wěn)，班次間變化不大的每天可測試1次；如果用水強度隨班次變化比較明顯，測次一般要與班次相對應，每天不能少于 2～3次。

2.測序安排要科學

開展水平衡測試時，布設(shè)的測試點少則幾十個，多則上百個。測試時一般要采取分組測試的方式，每組要承擔一定數(shù)量（十多個至數(shù)十個）測試點的測試任務(wù)。不管采用一（單）級平衡法還是逐（多）級平衡法，要在同一時間（瞬時）將所用測點的數(shù)據(jù)搜集到 （這是一個理想狀態(tài)），這是不現(xiàn)實、也不可能的事。如何掌握每個測次中各測點的測試用時，如何安排測試的先后順序有一定的技巧。

測試順序安排要掌握以下原則：一是測試現(xiàn)場較遠的、測試用時較長的、用水量占比較小的可安排先測或后測（就是距離正點觀測時間稍遠）；二是用水量占比較大的、測試用時較短的、測試現(xiàn)場距離較近的可安排在正點時間附近測試。這樣安排的目的是為了保證主要用水量在接近正點觀測時間測試。測試順序一旦排定，以后每次都要按這個順序測試，無特殊情況不得隨意變動，只有這樣才能保證各測點測試時間間隔基本相等。后評估時主要是檢查測序布設(shè)是否符合上述原則。

六、對測試期間代表性評估

測試期間就是測試的持續(xù)天數(shù)，而測試期間的選擇實際上就是選擇在什么時期測試。水平衡測試所選擇的測試期間的代表性很關(guān)鍵。

1.用水周期的代表性

用水戶的用水周期一般與本單位的生產(chǎn)經(jīng)營周期同步，一年內(nèi)可能有多個呈現(xiàn)不同用水特點的用水周期，每個用水周期內(nèi)又包含多個小用水周期，那么有代表性的、典型的小周期的歷時即是要選擇的理想的測試期間。

2.生產(chǎn)周期的代表性

水平衡測試的目的之一，就是通過測試找出用水單位在正常生產(chǎn)并在用水相對穩(wěn)定的情況下的用水量，從中找出產(chǎn)量與用水量之間的相關(guān)關(guān)系，并以這一規(guī)律性的用水特征研究、指導以后的類似用水，所以這就要求水平衡測試一定要在生產(chǎn)相對穩(wěn)定的情況下進行。也就是測試期間應在生產(chǎn)周期有代表性的時期內(nèi)選擇，才能取得比較可靠完整的、有代表性的測試數(shù)據(jù)。

3.測試季節(jié)的代表性

在相同生產(chǎn)負荷的情況下，不同季節(jié)用水量是有一定差異的。尤其以冷卻水為主的用水戶，在冬季由于氣溫低用水量偏少，在夏季由于氣溫高用水量偏多，而春秋季用水量接近平均值。因此應盡量將測試時間選擇在春、秋季，如在冬、夏季測試，并以此測試結(jié)果估算全年用水量時必須考慮季節(jié)的影響。

七、對人員分組及分工評估

后評估時還有一項內(nèi)容就是對測試人員的個人素質(zhì)和能力及其測試人員分組、分工情況進行評估。主要評估分組依據(jù)、人員搭配、人員分工、儀器配備是否合理。

分組時一般為兩人一組，可采取老少結(jié)合、以老帶新形式，技術(shù)力量要搭配好。當測試儀器不夠多時，分組可按測試手段分組，當測試儀器比較充足時也可按用水單元分組。

八、對生產(chǎn)狀況評估

由于用水戶生產(chǎn)的滿負荷程度直接影響測試成果的代表性，所以要對測試期間用水戶生產(chǎn)的滿負荷程度進行評估，找出用水戶生產(chǎn)用水與生產(chǎn)負荷率的關(guān)系，這是保證對用水戶用水評價具有代表性、科學性的前提條件。對測試期間生產(chǎn)所在周期及代表性進行評估。測試期間是否出現(xiàn)過停工、停產(chǎn)、停電和生產(chǎn)設(shè)備故障等影響生產(chǎn)正常進行的情況等。

九、結(jié) 語

對水平衡測試過程進行后評估是水平衡測試工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。后評估是保證測試過程嚴密規(guī)范、測試資料準確、分析方法科學的最后一道關(guān)口。它可作為測試機構(gòu)自查自糾的內(nèi)容，也可作為水平衡驗收的內(nèi)容?！?/p>

[1]柴文豪，宋弘東，等.對國標《企業(yè)水平衡測試通則》部分條款的解讀[J].水文，2013（增刊 1）.

[2]韓洪兵，柴文豪，等.水平衡測試有關(guān)技術(shù)問題的探討[J].水文，2013（增刊 1）.

[3]柴文豪，吳興國，耿俊華，等.第三產(chǎn)業(yè)納入水平衡測試范圍后的測試評價體系探討[J].中國水利，2012（19）.

責任編輯 田靈燕

Discussion on post-evaluation of water balance test

Chai Wenhao,Song Hongdong

The present General Principles of Water Balance Test for Enterprises （GB/T 12452—2008） has defined the post-evaluation,but it has merely given the principles rather than the specification of how to evaluate.In recent years,many corporations have carried out water balance test,but without post-evaluation.The content of post evaluation and its methods are analyzed and discussed in the article.

water balance test;post-evaluation;test methods

水利部水資源管理節(jié)約與保護業(yè)務(wù)項目(2012財?shù)?0-5)。

TV213.4

B

1000-1123（2014）09-0004-03

2014-03-26

柴文豪，教授級高級工程師，主要從事水文水資源技術(shù)研究工作。