取用水監(jiān)測站計量校準成果與經(jīng)驗分析
——以廣西水資源監(jiān)控能力建設項目為例

黃文浦，鄭孝慶

（廣西壯族自治區(qū)水資源管理服務中心，南寧 530023）

2012年以來，廣西通過實施國家水資源監(jiān)控能力建設一二期項目，先后共建成近2200個取用水監(jiān)測站，有效改善了廣西水資源監(jiān)控手段缺乏、取水計量在線率偏低的局面。隨著近年來監(jiān)測站在線監(jiān)測計量使用的逐步深入，計量準確性一直是取水單位、水行政管理單位的關(guān)注焦點，因計量準確性而帶來管理上的矛盾也屢見不鮮。根據(jù)《中華人民共和國計量法》《廣西計量法實施條例》等規(guī)定及《水利部國家發(fā)展改革委財政部關(guān)于水資源有償使用制度改革的意見》（水資源〔2018〕60 號）明確的“對用于環(huán)境監(jiān)測、執(zhí)法監(jiān)督、貿(mào)易結(jié)算等方面的計量器具應當實行強制檢定或者定期校準”的規(guī)定，結(jié)合取用水監(jiān)測站計量設施不具備拆除送檢的客觀實際，2020 年，廣西水資源管理服務中心委托廣西計量檢測研究院對國控項目375個取用水監(jiān)測站試點開展475 站次的計量校準工作，旨在確定監(jiān)測站流量計的示值誤差，確保計量監(jiān)測數(shù)據(jù)準確。

1 計量校準實施情況

按照“先大后小”的原則，優(yōu)先選取珠江水利委員會、自治區(qū)水利廳頒發(fā)取水許可證的供水企業(yè)、工業(yè)企業(yè)及其他年許可取水量在500 萬m3以上的375個取用水監(jiān)測站流量計實施計量校準。所有監(jiān)測站均為管道型監(jiān)測站，管徑DN100～DN2000 不等。綜合《管道式電磁流量計在線校準要求》（CJ/T 364-2011）要求及現(xiàn)場環(huán)境因素，校準以相對誤差δ≤±5%為允許范圍。

1.1 第一輪校準

2020 年5～10 月，由廣西計量檢測研究院實施第一輪計量校準，校準結(jié)果見表1。

表1 第一輪計量校準結(jié)果 個

（1）相對誤差±5%以內(nèi)的監(jiān)測站占比32.00%，相對誤差為±5%＜δ≤±6%的監(jiān)測站占比4.00%。以δ≤±5%為允許范圍，校準標注的測量不確定度為±1.6%，累加不確定度后，相對誤差δ≤±6.6%。根據(jù)現(xiàn)場實際校準情況以及考慮到測量不確定度的影響，建議合格范圍的相對誤差控制在±6%以內(nèi)，也就是說，135 個取用水監(jiān)測站（占比36.00%）的誤差是符合監(jiān)測精度要求的。

（2）相對誤差在±6%＜δ≤±20%之間監(jiān)測站共81 個，占比21.6%，這部分取用水監(jiān)測點，視情況可以通過檢查各參數(shù)輸入的準確性，或者調(diào)整修正系數(shù)的方法，解決精度問題，恢復正常使用。

（3）相對誤差大于±20%的監(jiān)測站共61 個，占比16.27%，認為已經(jīng)超出可校準的范疇，屬于流量計的現(xiàn)場安裝或者質(zhì)量等問題。無數(shù)據(jù)的監(jiān)測站為53個，占比14.13%，為現(xiàn)場設備故障等原因。這兩部分監(jiān)測站共114 個，占比30.40%，其設備應通過運維整改后再次校準。

（4）百色、崇左、河池這3個地區(qū)監(jiān)測站流量計的整體精度情況不容樂觀，運維整體相對滯后。

1.2 第二輪校準

第一輪校準誤差不符合要求的監(jiān)測站對流量計進行運維整改后，2020 年11～12 月，實施第二輪計量校準，校準結(jié)果見表2。

表2 第二輪計量校準結(jié)果 個

由表2 可知，監(jiān)測站對第一輪校準誤差不在允許范圍、無法校準的計量設備實施運維整改后，第二輪流量計校準結(jié)果基本符合監(jiān)測精度要求，合格率為96%。

2 誤差分析

2.1 設備老舊，性能衰減

部分流量計建設年限較早，已運行使用6～7年，流量計設備老舊較為嚴重，計量性能出現(xiàn)較大幅度衰減。受限于項目運行前期運維保障資金有限，運維工作也是重點關(guān)注監(jiān)測站設備是否上線，無力顧及其計量數(shù)據(jù)準確性，造成計量誤差不符合要求的站點數(shù)量較多。

2.2 參數(shù)設置不準確

校準發(fā)現(xiàn)部分誤差偏大的站點，流量計表頭參數(shù)如管徑、壁厚、管材等設置不夠準確，直接影響計量監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性，分析存在以下幾種情形：

（1）原建設單位在安裝流量計時使用的測量工具較為簡單，如通過皮尺、卷尺或詢問取水單位等方式獲取管徑、壁厚等參數(shù)數(shù)值，與計量檢定部門使用測厚儀等專業(yè)儀器獲取的數(shù)值有一定差距。

（2）部分監(jiān)測站存在通過調(diào)整管徑、壁厚等參數(shù)以調(diào)節(jié)監(jiān)測流量大小，但此方法可能只滿足某流量狀態(tài)下的測量精度，當取水流量發(fā)生變化，誤差也隨之變化。

（3）個別監(jiān)測站存在流量計調(diào)整系數(shù)被人為修改的情況，監(jiān)測站流量計調(diào)整系數(shù)一般設置為1，校準過程中發(fā)現(xiàn)部分監(jiān)測站流量計調(diào)整系數(shù)設置為0.8～0.9，更有甚者0.5，不排除存在取水單位為減少監(jiān)測水量而私自調(diào)整流量計系數(shù)的可能。

2.3 現(xiàn)場安裝不符要求

主要為計量設施安裝位置不規(guī)范，如流量計探頭安裝位置不符合前直管段長度不小于10 倍管徑且后直管段長度不小于5 倍管徑的要求，探頭安裝于下行管段導致管道流量不滿管，探頭安裝于閥門、法蘭、彎頭或變徑等位置易引起流態(tài)不穩(wěn)定、紊流等問題。

2.4 標準器性能差異

按《水資源監(jiān)測設備現(xiàn)場安裝調(diào)試》（SZY 204-2016）要求，流量計完成現(xiàn)場安裝后，應使用精度高一級的監(jiān)測儀器驗證流量計的監(jiān)測數(shù)據(jù)是否滿足誤差要求。據(jù)了解，廣西取用水監(jiān)測站的參建單位、運維單位大部分使用國產(chǎn)的外夾式超聲波流量計作為標準器，與計量檢定部門使用的標準器，在精度上存在一定差距，導致在安裝、運維環(huán)節(jié)的誤差自檢精度不夠。

3 經(jīng)驗

（1）計量設備運維單位配合計量校準工作。在運維單位的配合下，順利完成兩輪計量校準工作。在分析第一輪校準結(jié)果基礎(chǔ)上，綜合廣西取用水監(jiān)測站所采用流量計的誤差水平、不確定度、重復性及現(xiàn)場環(huán)境因素影響，確定了流量計調(diào)修的相對誤差標準為不大于±20%，對相對校準誤差大于±20%的流量計，判定為不能滿足精準計量要求，屬于現(xiàn)場設備故障，責令運維單位整改，直至計量校準合格為止。對校準誤差不大于±20%的流量計，考慮到流量計誤差水平、不確定度及現(xiàn)場環(huán)境影響，視情況可以通過檢查各參數(shù)輸入的準確性或通過調(diào)整流量計系數(shù)的方法，使誤差滿足監(jiān)測精度要求。

（2）檢定+校準是確保計量精準的保障。計量檢定是判斷流量計本身質(zhì)量和性能的法定依據(jù)，只有計量檢定合格的流量計才能用于流量計量。不同的流量計，具有不同的應用條件和使用范圍。應根據(jù)現(xiàn)場實際情況，選用與使用條件相匹配流量計，如果選用與實際使用條件不適合的流量計，也可能會影響監(jiān)測精度。為最大程度追求在線監(jiān)測計量準確度，在流量計安裝前先對其進行計量檢定，分析其誤差最小所適配的管徑、流速，因材施用將其用于最小誤差所對應的管徑安裝上，再對其進行計量校準，確定其示值誤差，結(jié)合數(shù)據(jù)修正值以獲得符合精度要求的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

（3）加強計量校準工作宣貫是確保取水許可精準計量管理的必要手段?！端ā贰度∷S可管理辦法》等法律法規(guī)雖規(guī)定取水計量需定期開展計量檢定/校準，但長期以來我區(qū)各級水行政主管部門甚少按要求開展此項工作，對計量檢定/校準的含義、區(qū)別及必要性也知之甚少。取水單位關(guān)于取用水監(jiān)測站監(jiān)測數(shù)據(jù)不準的質(zhì)疑幾乎是伴隨著廣西水資源監(jiān)控能力建設項目建設伊始到如今項目投入使用，不少取水單位在遇到取用水監(jiān)測站監(jiān)測數(shù)據(jù)大于其自行安裝機械水表計量數(shù)據(jù)的情況，即認為監(jiān)測站監(jiān)測數(shù)據(jù)不準確，不同意用其作為水資源費征收的結(jié)算依據(jù)。此問題雖然有個別水行政主管部門長期以來管理較為“弱勢”的原因，但監(jiān)測站計量設備未實施計量檢定/校準也是監(jiān)測數(shù)據(jù)缺乏說服力無法支撐管理工作的一大原因。因此，隨著水資源費稅改革工作的逐漸鋪開，計量檢定/校準工作是確保水行政主管部門在水資源稅征繳工作中履行征繳水量核算責任的必要管理手段，應該全面實施落實。同時，也應考慮在將來取用水監(jiān)測站設備移交取水單位使用管理時，由其來承擔監(jiān)測設備的運維及計量檢定校準的責任。

（4）關(guān)于今后取用水監(jiān)測站運維的一點設想。通過此次試點開展廣西水資源監(jiān)控能力建設項目取用水監(jiān)測站計量校準工作，我們也發(fā)現(xiàn)運維單位與計量校準服務單位各自體制、社會責任感、合同責任不同，在工作協(xié)調(diào)配合上還是存在一定困難。隨著水資源監(jiān)控能力建設項目運維工作重心由過去的“是否在線”逐步轉(zhuǎn)變到如今的“是否準確”上，將來可以探索“運維+校準”的運維模式，即允許具備運維服務能力與具備校準資質(zhì)的服務商組成聯(lián)合體，負責取用水監(jiān)測站的運維及校準工作。這樣運維隊伍同時具備了運維服務和校準能力，在內(nèi)部理清了相互經(jīng)濟利益及分工責任之后，一體化開展常規(guī)運維與計量校準工作，既能確保監(jiān)測站正常運行，也能同步完成計量校準，確保在線監(jiān)測計量準確。甚至考慮委托各地法定計量檢定部門負責監(jiān)測站運維及校準工作，監(jiān)測站運維可由其獨立負責或分包，充分利用其在流量領(lǐng)域的技術(shù)底蘊及權(quán)威，解決取水許可管理工作取水計量方面與管理對象的潛在矛盾。

4 結(jié)語

取用水監(jiān)測體系作為國家水資源監(jiān)控能力建設項目最基本的建設內(nèi)容，為最嚴格水資源管理“用水總量”紅線控制指標、水資源剛性約束提供重要的統(tǒng)計信息來源，是不可或缺的關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設施。做好取用水監(jiān)測站計量校準工作，對該體系建設成果實際使用具有重要的意義。