1 北京市自来水集团有限责任公司 北京 100000 ； 2 北京市计量检测科学研究院 北京 100000 ； 3 北京市自来水集团京兆水表有限责任公司 北京 100000 ； 4 北京市通州区计量检测所 北京 100000
摘要：面对严峻的水资源紧缺形势，国家水利部提出，以水资源配置、节约和保护为重点，建立最严格的水资源管理制度。加强用水效率控制，坚决遏制用水浪费，把节水工作贯穿于经济社会发展和群众生产生活全过程更是重中之重。北京作为首善之区同时也是缺水城市，作为京水集团，围绕“供水集团也是节水集团”的总体目标，理应着力提升集团漏损管理水平，有效节约水资源，缓解供需矛盾，为首都经济社会可持续发展提供更加坚实的水安全保障。
为深入贯彻落实以上精神和要求，进一步降低产销差率，提高企业经济效益，在总结近几年京水集团供水情况的基础上，特组织实施居民小区总分差试点分析项目。
关键词：居民小区；总分差；因素
一、试验方法
在北京市城区供水范围内，就不同行政区域，选取3—5个居民小区作为总分差分析试点小区。综合考虑立户时间、楼房层数、供水方式等因素。通过开展四个阶段、八个周期不同类型表具的同步查表，得到各周期的总表（楼门表）和相关分表（户表）所记录的累积水量。
按式（1）计算总表水量和Qt。
式中：
Qt——为该小区总表（楼门表）当前阶段用水量之和,m3；
Qti——为该小区总表（楼门表）当前阶段用第i次抄表用水量,m3；
按式（2）计算分表水量和Qc。
式中：
Qc——为该小区分表（户表）当前阶段用水量之和,m3；
Qcij——为该小区第j只分表（户表）当前阶段用第i次抄表用水量,m3；
按式（3）计算总分差率。
式中：
E——以百分数表示的总分差率；
得出该小区的总分差，以及每支楼门表与所对应户表的总分差，并对超过平均值的楼门表和户表进行查验，分析影响总分差的各种因素。
二、计划与实施
（一）试点小区的选取
依照项目要求，各行政区选取2—3个小区作为总分差试点备选小区。选取原则需综合考虑以下情况：
1、试点小区的立户时间，即小区验收通水时间。应有较大时间跨度，以便分析处在不同年代新旧小区在管线新的旧程度，对总分差的影响。
2、楼房层数。层数选择应多样化，既有板式低层又有塔式高层，从而获取不同供水方式下的用水量数据。
3、水表出户。应选择水表在户外的小区，便于各阶段不同类型水表更换工作和保证查抄见数率。
4、入住率高。可以获取尽可能全面的用户用水数据。
经过细致筛选，最终选取5个试点小区，小区立户时间从2001年4月至2010年10月，涉及板式低层楼22栋、塔式高层楼2栋；楼门表165支、户表2369支；楼门表、户表均为2级表，户表均出户且为普通机械表。如下表：
表1.试验小区情况一览表
行政区 | 小区 | 立户时间 | 供水 | 楼门表 | 户表 | 高层/多层 | 备注 | ||
数量 | 口径 | 数量 | 口径 | ||||||
甲区 | A | 2008年4月 | 高压区 | 1支 | 80mm | 150支 | 15mm | 塔式高层 | 说明：本文中，高压区指通过加压泵进行二次加压，向用户供水的方式；低压区，指无需二次加压，直接通过自来水管网压力供水的方式。本次试验项目中所涉及的低压区，均为三层及以下楼层。 |
低压区 | 3支 | 40mm | 44支 | 15mm | |||||
乙区 | B | 2001年9月 | 高压区 | 无 | 无 | 无 | 无 | 板式低层 | |
低压区 | 24支 | 40mm | 293支 | 15mm | |||||
丙区 | C1 | 2010年10月 | 高压区 | 无 | 无 | 无 | 无 | 板式低层 | |
低压区 | 9支 | 40mm | 144支 | 15mm | |||||
C2 | 2007年7月 | 高压区 | 1支 | 100mm | 504支 | 15mm | 板式低层 | ||
低压区 | 126支 | 40mm | 994支 | 15mm | |||||
丁区 | D | 2001年4月 | 高压区 | 1支 | 100mm | 240支 | 15mm | 塔式高层 | |
低压区 | 无 | 无 | 无 | 无 | |||||
合计 |
|
|
| 165支 |
| 2369支 | |||
（二）表具信息核对
试点小区确定后，表具技术监控部门对选定小区楼门表和户表的数量、口径进行全面核对。重点核实所有总表与分表的对应关系，必要时需采取关楼前闸试水的办法，此项工作实施难度较大，需在居民用户家中有人时进行，但又不能长时间影响居民用水，需要投入的人力物力较大。
表具技术监控部门应该针试点小区制定特定的查抄计划，保证五个小区统一日期、统一时间查抄和更换水表。排查楼门表和户表的运行状况，及时更换故障水表。
（三）试验过程
本次试点项目共分四个阶段进行，具体如下：
1.第一阶段：现状总分差分析
以60天为一个周期，同时查读2个周期的楼门表和户表示数。并对2个周期的楼门表和户表水量进行总分差分析。
2.第二阶段：楼门表和户表更换为全新2级水表后总分差分析
以60天为一个周期，同时查读2个周期的楼门表和户表示数。并对2个周期的楼门表和户表水量进行总分差分析。
3.第三阶段：楼门表更换为全新的1级水表后总分差分析
以60天为一个周期，同时查读2个周期的楼门表和户表示数。并对2个周期的楼门表和户表水量进行总分差分析。
4.第四阶段：楼门表和户表更换为全新的1级水表后总分差分析
以60天为一个周期，同时查读2个周期的楼门表和户表示数。并对2个周期的楼门表和户表水量进行总分差分析。
四、数据分析
1、甲区
表2.A小区试验数据
A小区 | ||||
水表情况 | 高压1支、DN80；低压3支、DN40；户表194支、DN15 | |||
水量情况 | 总表水量（m3） | 分表水量（m3） | 水量差（m3） | 总分差率 |
第一阶段 | 6574 | 6760 | -186 | -2.83% |
第二阶段 | 6602 | 6715 | -113 | -1.71% |
第三阶段 | 6351 | 6418 | -67 | -1.05% |
第四阶段 | 7498 | 7047 | 451 | 6.01% |
整体总分差 | 27025 | 26940 | 85 | 0.31% |
本小区随着三次水表更换，总分差率有所上升，第四阶段总分差率由负数转为正数，水量也有所增加。
2、乙区
表3.B小区试验数据
B小区 | ||||
水表情况 | 低压24支、DN40； 户表293支、DN15 | |||
水量情况 | 总表水量（m3） | 分表水量（m3） | 水量差（m3） | 总分差率 |
第一阶段 | 6700 | 7216 | -516 | -7.70% |
第二阶段 | 7950 | 8000 | -50 | -0.63% |
第三阶段 | 4444 | 4809 | -365 | -8.21% |
第四阶段 | 6558 | 6325 | 233 | 3.55% |
整体总分差 | 25652 | 26350 | -698 | -2.72% |
本小区在项目开始实施时部分楼门表与户表对应关系不清，对此表具技术部门多次与物业公司及居委会沟通，通过一段时间对对应关系进行了核实整理。另外，部分楼门表由于占压等原因未能及时见数，是造成第一、第三阶段总分差率较低的原因，第四阶段总分差率由负数转为正数。
3、丙区
表4.C1小区试验数据
C1小区 | ||||
水表情况 | 低压9支、DN40； 户表144支、DN15 | |||
水量情况 | 总表水量（m3） | 分表水量（m3） | 水量差（m3） | 总分差率 |
第一阶段 | 5258 | 4750 | 508 | 9.66% |
第二阶段 | 5156 | 4910 | 246 | 4.77% |
第三阶段 | 4505 | 4205 | 300 | 6.66% |
第四阶段 | 5685 | 5117 | 568 | 9.99% |
整体总分差 | 20604 | 18982 | 1622 | 7.87% |
该小区总分差率较为稳定，但通过对各支楼门表的总分差进行分析，发现总分差较大的情况集中在个别楼门表上。
4、丙区
表5.C2小区试验数据
C2小区 | ||||
水表情况 | 高压1支、DN100，低压126支、DN40；户表1498支、DN15 | |||
水量情况 | 总表水量（m3） | 分表水量（m3） | 水量差（m3） | 总分差率 |
第一阶段 | 92705 | 94072 | -1367 | -1.47% |
第二阶段 | 57358 | 57917 | 898 | 1.57% |
第三阶段 | 43854 | 46902 | -3048 | -6.95% |
第四阶段 | 52224 | 52857 | -633 | -1.21% |
整体总分差 | 246141 | 251748 | -5607 | -2.28% |
本小区经过表具技术监控部门现场勘查，发现小区内高压水泵存在问题，致使小区内水压不稳，导致水表自转问题频繁发生。另外，该小区泵房总表水量约占小区总水量的40%，泵房总表与其所对应户表的总分差率变化趋势与小区总体的总分差率变化趋势基本一致，但幅度要大得多。可见，该表是影响小区总分差率的重要因素。
5、丁区
表6.D小区试验数据
D小区 | ||||
水表情况 | 高压1支、DN100； 户表239支、DN15 | |||
水量情况 | 总表水量（m3） | 分表水量（m3） | 水量差（m3） | 总分差率 |
第一阶段 | 5984 | 5594 | 390 | 6.52% |
第二阶段 | 8456 | 7865 | 591 | 6.99% |
第三阶段 | 7607 | 6787 | 820 | 10.78% |
第四阶段 | 8414 | 7415 | 999 | 11.87% |
整体总分差 | 30461 | 27640 | 2821 | 9.26% |
四个阶段总分差率呈逐渐上升的趋势，经分析研究，与楼门表计量等级提高有关，但户表计量等级提高对总分差率影响并不明显。
6、五个小区合计总分差情况
表7.小区试验数据汇总
参试小区合计总分差 | ||||
水量情况 | 总表水量（m3） | 分表水量（m3） | 水量差（m3） | 总分差率 |
第一阶段 | 117221 | 118392 | -1171 | -1.00% |
第二阶段 | 85522 | 85407 | 115 | 0.13% |
第三阶段 | 66761 | 69121 | -2360 | -3.53% |
第四阶段 | 80379 | 78761 | 1618 | 2.01% |
7、趋势图
图1.总分差趋势图
对四个阶段的总分差率进行总体趋势分析，由高到底分别为第四阶段、第二阶段、第一阶段、第三阶段，这种现象表明楼门表计量等级提高对总分差率影响较大，但户表计量等级提高对总分差率影响不大.
四、卸回旧表检测情况对总分差的影响分析
（一）第二阶段：将楼门表和户表均更换为2级水表，户表常用流量误差67.2%偏慢、6.7%为零、26.1%偏快；楼门表常用流量误差53.8%偏慢、5.3%为零、40.8%偏快。第二阶段卸回的旧表经过检测，表具基本上均已到或超过允许使用年限（DN15：6年，DN40及以上：2年）。户表常用流量误差31.77%偏慢、3.06%为零、65.16%偏快，其中91.32%的水表常用流量误差在±2%范围内，6.42%的水表常用流量误差在±4%范围内，2.25%超允许误差。楼门表常用流量误差21.88%偏慢、3.12%为零、75%偏快，其中78.91%的水表常用流量误差在±2%范围内，19.53%的水表常用流量误差在±4%范围内,1.56%超允许误差。
（二）第三阶段：将楼门表更换成1级水表，常用流量误差38%偏慢、62%偏快。相对于2级的户表，其计量范围和小流量计量准确率都有很大的提升。因本阶段水表均为新表，其计量误差的影响相对较小。
（三）第四阶段：将户表更换成1级水表，常用流量误差52.28%偏慢、3.3%为零、44.42%偏快，虽然其户表的计量范围和小流量计量准确率有所提升，但是居民实际使用时如果没有刻意小流量用水，其对总分差影响较小。
五、结论
（一）合理的总分差率
除C2小区因高压水泵设施存在问题影响水表计量外，其他试点区域第四阶段的总分差率基本在3%—10%之间，可以认为这是较合理的楼门表与户表的总分差率范围。
（二）影响总分差率的因素
管线漏水、窃水、水表计量性能和误差、水表故障、水表自转、查表错误、总分表对应关系不正确等。
（三）水表计量性能对总分差率的影响
楼门表计量等级提高对总分差率影响较大，但户表计量等级提高对总分差率影响不大。
（四）人工集中查表的局限性
需安排大量人力，对营销分公司正常的生产组织造成一定影响，部分楼门表由于占压等原因不能按时查表见数，人工查表可能会产生一些错误。
六、展望
可考虑充分利用时下运用较为广泛的NB-IoT 智能远传水表系统，这样，人工查抄所不可避免的延时问题将得到有效解决、用水量同步率将大大提高。数据分析和总分差率的计算也可通过软件系统实现。起到节约人工成本，提高数据准确率的效果。继续制定楼门表、户表等各类水表选型技术标准，减少水表计量性能对总分差率造成的影响，降低计量损失。初步建立基于总分差率和产销差率的数据监控技术模式。
【参考文献】
[1] JJG 162-2009，冷水水表[S].
[2] GB/T 778-2018,饮用冷水水表和热水水表[S].
[3] GB 50015-2019,建筑给水排水设计标准[S].
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