宋衛(wèi)坤，鄔曉梅，李曉琴，賈燕南，廖麗莎

(1. 中國水利水電科學(xué)研究院，北京 100048; 2. 國家節(jié)水灌溉北京工程技術(shù)研究中心，北京 100048)

1 工程概況

農(nóng)村供水工程包括集中式供水工程和分散式供水工程，其中集中式供水工程，按供水規(guī)模，可分為5類[1]，如表1所示。截至2016年底，全國共有集中供水工程100多萬處，其中，千噸萬人以上工程(即Ⅲ型以上農(nóng)村集中式供水工程)1.5萬處，200～1 000 m3/d的工程(即Ⅳ型農(nóng)村集中式供水工程)4.9萬處。由于各地在積極推進(jìn)農(nóng)村供水規(guī)?；l(fā)展，因此，本文主要針對供水規(guī)模在Ⅳ型及以上的農(nóng)村集中式供水工程。

表1 農(nóng)村集中式供水工程分類 m3/d

農(nóng)村供水的計(jì)量主要是在進(jìn)廠水(取水)、出廠水和用水戶處對水量的計(jì)量。農(nóng)村供水工程取水水源水質(zhì)一般符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)或《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848- 2017)；農(nóng)村供水工程出廠水、用水戶水龍頭水(管網(wǎng)末梢水)水質(zhì)達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006)的要求。一般情況下，農(nóng)村供水工程取水、出廠水和用水戶水龍頭水屬于導(dǎo)電的清潔液體，水溫為常溫，pH值約6.5～8.5。流速介于0.6～2.0 m/s之間，工程主管道管徑一般小于500 mm，入戶管道管徑一般為15和20 mm，管材主要包括球磨鑄鐵管、PE管、U-PVC管、PP管和鍍鋅鋼管等。

對農(nóng)村供水工程的取用水量進(jìn)行計(jì)量是貫徹落實(shí)《中華人民共和國水法》、《取水許可和水資源費(fèi)征收管理?xiàng)l例》、《取水許可管理辦法》(水利部2008年第34號令)等有關(guān)法律法規(guī)的需要，是踐行最嚴(yán)格水資源管理制度的需要，也是保障農(nóng)村供水工程工程良性運(yùn)行的需要。對農(nóng)村供水工程進(jìn)廠水、出廠水和用水戶水量進(jìn)行計(jì)量，不但可以為工程經(jīng)濟(jì)核算和管網(wǎng)漏損的診斷提供依據(jù)，還有利于提高農(nóng)村供水調(diào)度的管理水平，提高供水安全，降低生產(chǎn)成本，從而促進(jìn)工程良性運(yùn)行。農(nóng)村供水工程計(jì)量收費(fèi)是農(nóng)村供水工程運(yùn)行管理的重要內(nèi)容。目前，我國農(nóng)村還存在部分農(nóng)村供水工程沒有安裝計(jì)量設(shè)備不收水費(fèi)，或者按戶、按人固定收費(fèi)，或者雖然安裝了計(jì)量設(shè)備，但是沒有完全實(shí)行計(jì)量收費(fèi)的現(xiàn)象。這種不完善的計(jì)量收費(fèi)制度和現(xiàn)狀，導(dǎo)致一些小型農(nóng)村供水工程收不抵支，只能靠政府財政補(bǔ)貼和自籌勉強(qiáng)維持日常運(yùn)行，難以持續(xù)良性運(yùn)行。不收水費(fèi)、固定收費(fèi)也導(dǎo)致用水戶用水隨意、浪費(fèi)，甚至部分農(nóng)戶冬季水龍頭長流水、夏季用自來水澆園。

2 農(nóng)村供水工程計(jì)量設(shè)備使用情況及原因分析

農(nóng)村供水工程計(jì)量設(shè)備，是指在農(nóng)村供水工程中單獨(dú)地或連同輔助設(shè)備一起用以進(jìn)行水量測量的工作計(jì)量器具。選擇全國不同地區(qū)(東北、華北、華東、中南、西南、西北)、不同供水規(guī)模(Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型)的249處農(nóng)村供水工程進(jìn)行了調(diào)研，調(diào)研方式包括資料收集與分析、座談討論、現(xiàn)場查勘等方式。調(diào)研省(直轄市)包括東北的A、B，華北的C、D，華東的E、F，中南的G、H，西南的I、J，以及西北的K、L等12個省(直轄市)。從調(diào)研情況來看，農(nóng)村供水工程進(jìn)出廠水計(jì)量設(shè)備安裝率為78.7%，用水戶水計(jì)量設(shè)備安裝率略高于進(jìn)出廠水計(jì)量設(shè)備安裝率，為83.1%。

2.1 不同地區(qū)農(nóng)村供水工程計(jì)量設(shè)備情況及原因分析

不同片區(qū)農(nóng)村供水工程計(jì)量設(shè)備安裝情況統(tǒng)計(jì)見圖1。華北的C、D、華東的E以及西北的L調(diào)研的農(nóng)村供水工程進(jìn)出廠水計(jì)量設(shè)備安裝率和用水戶水計(jì)量設(shè)備安裝率最高，都達(dá)到了100%。C和E因?yàn)檗r(nóng)村經(jīng)濟(jì)條件相對較好，建設(shè)投入相對較高，在農(nóng)村供水工程建設(shè)時就安裝了進(jìn)出廠流量計(jì)和用水戶水表；D因?yàn)橥菩幸?guī)?；┧疄橹?，相當(dāng)一部分地區(qū)實(shí)現(xiàn)了城鄉(xiāng)一體化供水，全省范圍內(nèi)農(nóng)村供水工程計(jì)量收費(fèi)比較到位；L則是因?yàn)楫?dāng)?shù)叵鄬λY源匱乏，農(nóng)村居民用水繳費(fèi)意愿較高，計(jì)量收費(fèi)得以推行。而西北的K調(diào)研的農(nóng)村供水工程進(jìn)出廠水計(jì)量設(shè)備安裝率和用水戶水計(jì)量設(shè)備安裝率最低，都為0。由于K地廣人稀，高寒地區(qū)農(nóng)村供水工程多以重力自流方式供水，不收水費(fèi)，所以K調(diào)研的農(nóng)村供水工程都沒有安裝計(jì)量設(shè)備。西南的I調(diào)研的農(nóng)村供水工程進(jìn)出廠水計(jì)量設(shè)備安裝率為7.7%，而用水戶水計(jì)量設(shè)備安裝率為92.3%，是因?yàn)镮的農(nóng)村供水工程供水規(guī)模相對較小，主要為Ⅲ型或Ⅳ型工程，絕大部分工程對用水戶實(shí)行計(jì)量收費(fèi)。

圖1 不同片區(qū)農(nóng)村供水工程計(jì)量設(shè)備安裝情況

2.2 不同供水規(guī)模農(nóng)村供水工程計(jì)量設(shè)備情況及原因分析

不同供水規(guī)模農(nóng)村供水工程計(jì)量設(shè)備安裝情況統(tǒng)計(jì)見圖2。Ⅱ型及以上(即供水規(guī)模在5 000 m3/d以上)的農(nóng)村集中式供水工程進(jìn)出廠水量計(jì)量率和用水戶水計(jì)量率都達(dá)到了100%，這是因?yàn)樵绞沁@種大供水規(guī)模的農(nóng)村供水工程，往往都進(jìn)獨(dú)立經(jīng)濟(jì)核算，自負(fù)盈虧。工程要保證可持續(xù)運(yùn)行，要保證盈利，勢必就進(jìn)行計(jì)量收費(fèi)。而供水規(guī)模越小(如Ⅲ型、Ⅳ型農(nóng)村供水工程)，工程進(jìn)出廠水量計(jì)量率和用水戶水計(jì)量率相對越低。主要原因是部分地區(qū)由于氣候條件原因?qū)е掠?jì)量設(shè)備凍損或者其他原因?qū)е略摰貐^(qū)計(jì)量收費(fèi)難以推行，從而部分工程沒有安裝計(jì)量設(shè)備。

圖2 不同供水規(guī)模農(nóng)村供水工程計(jì)量設(shè)備安裝情況

3 計(jì)量設(shè)備技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析

農(nóng)村供水工程進(jìn)出廠水主要計(jì)量設(shè)備主要有超聲波流量計(jì)、電磁流量計(jì)等，用水戶水計(jì)量設(shè)備主要有機(jī)械式水表、IC卡智能水表、遠(yuǎn)傳水表等。農(nóng)村供水工程常用計(jì)量設(shè)備技術(shù)經(jīng)濟(jì)性綜合比較如表2所示。對于進(jìn)出廠水的計(jì)量，如果是新建工程，選擇安裝電磁流量計(jì)或者超聲波流量計(jì)都可以，電磁流量計(jì)精度較超聲波流量計(jì)高，價格也稍貴些。如果已有工程補(bǔ)裝計(jì)量設(shè)備，則建議選擇超聲波流量計(jì)。無論是插入式超聲波流量計(jì)還是外夾式超聲波流量計(jì)的安裝，都可以做到不斷流安裝，安裝比較方便。對于用水戶水計(jì)量，則根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件，收費(fèi)管理方式，用水戶意愿等，選擇安裝機(jī)械式水表或者IC卡預(yù)付費(fèi)水表，北方地區(qū)還需要考慮水表防凍問題。

表2 農(nóng)村供水工程常用計(jì)量設(shè)備綜合比較

4 農(nóng)村供水工程計(jì)量設(shè)備量值不準(zhǔn)的主要原因分析

目前，雖然供水規(guī)模在Ⅳ型及以上農(nóng)村集中式供水工程80%左右都安裝了水量計(jì)量設(shè)備，但是調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)計(jì)量設(shè)備在使用過程中很難達(dá)到設(shè)備標(biāo)識的計(jì)量精度，主要有以下幾個方面原因。

(1) 部分計(jì)量設(shè)備安裝不規(guī)范。如根據(jù)《電磁流量計(jì)》(JB/T 9248-1999)的要求，公稱通徑1 000 mm以下的電磁流量計(jì)，其上游直管段長度應(yīng)不小于5DN，下游直管段長度應(yīng)不小于2DN；根據(jù)《封閉滿管道中水流量的測量飲用冷水水表和熱水水表 第2部分：安裝要求》(GB/T 778.2-2007)的要求，用水戶水表安裝至少要滿足上游直管段10DN，下游直管段5DN。由于受安裝空間的限制，計(jì)量設(shè)備安裝時沒有滿足上下游直管段長度要求，從而造成計(jì)量誤差。當(dāng)流量計(jì)安裝在輸水管道高處時，由于水流在輸送過程中可能會夾雜很多氣泡，在輸水管道高處被分離出來，從而帶來計(jì)量誤差[2]。農(nóng)村供水工程用水戶水表許多都安裝在戶外，有些地方為了查表方便，將用水戶水表集中并聯(lián)安裝在一個水表井內(nèi)。在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于壓力波動沖擊和振動沖擊，有時候會出現(xiàn)其中一個水表過水，相鄰其他水表不過水也轉(zhuǎn)動的情況[3]。

(2)部分計(jì)量設(shè)備使用環(huán)境未達(dá)到規(guī)范要求。流量計(jì)的現(xiàn)場工作環(huán)境包括環(huán)境溫度、濕度、有無腐蝕性氣體、有無振動、有無陽光照射、有無雨水浸淋等[4, 5]。與城市供水工程相比，農(nóng)村供水工程所處環(huán)境相對惡劣，進(jìn)出廠水表很多都未安裝在流量計(jì)井里面，直接裸露在外。有的雖然安裝在流量計(jì)井里，但是井里的環(huán)境條件達(dá)不到流量計(jì)正常工作要求。

(3)部分超出計(jì)量設(shè)備正常計(jì)量范圍。一般情況下，流量計(jì)都有流量測定范圍，計(jì)量精度只有在測定范圍內(nèi)才能保證。在測定范圍以外，流量計(jì)仍然可以測量，但是計(jì)量精度要下降，有的甚至?xí)斐闪髁坑?jì)損壞[2]。農(nóng)村供水工程管道流量時變化系數(shù)較大規(guī)模城市供水工程要大，因此，在用水高峰期或者用水低谷時，流量可能超出流量計(jì)正常測量范圍，造成測量誤差大。

(4)計(jì)量設(shè)備未進(jìn)行定期檢定/校準(zhǔn)或更換。為保證計(jì)量精度，電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)還有用水戶水表，都需要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行定期計(jì)量檢定或校準(zhǔn)。根據(jù)《電磁流量計(jì)檢定規(guī)程》(JJG 1033-2007)的要求，電磁流量計(jì)準(zhǔn)確度等級為0.2級及優(yōu)于0.2級的其檢定周期為1 a，對于準(zhǔn)確度等級低于0.2級及使用引起誤差的電磁流量計(jì)檢定周期為2 a。根據(jù)《超聲波流量計(jì)檢定規(guī)程》(JJG 1030-2007)的要求，超聲波流量計(jì)檢定周期一般不超過2 a。對于插入式超聲波流量計(jì)，如流量計(jì)具有自診斷功能，且能夠保留報警記錄，也可每6 a檢定一次并每年在使用現(xiàn)場進(jìn)行使用中檢驗(yàn)。根據(jù)《冷水水表檢定規(guī)程》(JJG 162-2009)的要求，對于標(biāo)稱口徑25 mm及以下的水表實(shí)行首次強(qiáng)制檢定，限期使用，到期更換使用期限一般不超過6 a。但是由于種種原因農(nóng)村供水工程計(jì)量設(shè)備鮮有進(jìn)行計(jì)量檢定/校準(zhǔn)，或者到期更換。

5 結(jié)論與建議

通過對全國六大片區(qū)Ⅳ型及以上農(nóng)村集中式供水工程計(jì)量設(shè)備安裝情況進(jìn)行調(diào)研，進(jìn)出廠水計(jì)量設(shè)備安裝率和用水戶水計(jì)量設(shè)備安裝率分別為78.7%和83.1%，但是計(jì)量設(shè)備安裝率并不等同于計(jì)量收費(fèi)率。現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，有部分地區(qū)農(nóng)村供水工程雖然安裝了計(jì)量設(shè)備，但是由于種種原因還是固定按人或者按戶收費(fèi)，甚至不收費(fèi)的情況?？傮w而言，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)條件好，農(nóng)村供水工程管理好，水資源匱乏，用水戶繳費(fèi)用水意愿高的地區(qū)，以及供水規(guī)模越大的農(nóng)村供水工程計(jì)量設(shè)備安裝率要高，計(jì)量收費(fèi)實(shí)施較好?！笆濉逼陂g，全國開始實(shí)施農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程，實(shí)行地方負(fù)責(zé)制。因此，建議各省份從以下幾個方面做好農(nóng)村供水工程計(jì)量工作，以促進(jìn)工程的良性運(yùn)行。

(1)多途徑大力推行計(jì)量收費(fèi)，進(jìn)一步提升計(jì)量設(shè)備安裝率。抓好“十三五”農(nóng)村飲水安全鞏固提升的新機(jī)遇，將計(jì)量設(shè)備安裝作為農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程實(shí)施的一項(xiàng)重要內(nèi)容。建立健全農(nóng)村供水工程計(jì)量收費(fèi)的規(guī)章制度，規(guī)范完善計(jì)量收費(fèi)工作機(jī)制。各級水行政主管部門要充分利用各種新聞媒體，采取多種形式廣泛開展宣傳，使人們進(jìn)一步認(rèn)識到用水繳費(fèi)、計(jì)量收費(fèi)是推進(jìn)計(jì)劃用水和節(jié)約用水的前提和基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的重要手段，從而不斷提高對取用水計(jì)量的認(rèn)識。對于新建農(nóng)村供水工程，必須安裝進(jìn)出廠水和用水戶水計(jì)量設(shè)備，實(shí)行計(jì)量收費(fèi)。對于已建工程，查漏補(bǔ)缺，優(yōu)先實(shí)現(xiàn)千噸萬人以上供水工程進(jìn)出廠水和用水戶水全部安裝計(jì)量設(shè)備，全部實(shí)現(xiàn)計(jì)量收費(fèi)；再逐步提升Ⅳ型及以下農(nóng)村供水工程計(jì)量設(shè)備安裝率和計(jì)量收費(fèi)率。此外，建議將農(nóng)村供水工程進(jìn)出廠水量計(jì)量、用水戶水量計(jì)量落實(shí)情況納入農(nóng)村飲水安全鞏固提升工作考核體系。

(2)規(guī)范計(jì)量設(shè)備的安裝和使用，保障計(jì)量精度。根據(jù)工作環(huán)境條件、流量范圍，在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，選擇適宜的計(jì)量設(shè)備類型。經(jīng)濟(jì)方面除考慮計(jì)量設(shè)備購買費(fèi)用和安裝調(diào)試費(fèi)用外，還需要考慮運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和定期檢定/校準(zhǔn)等費(fèi)用[6]。同時農(nóng)村供水工程的水量計(jì)量涉及管網(wǎng)漏損以及計(jì)量收費(fèi)的問題，計(jì)量設(shè)備的精度也是一個重要因素，因此在考慮費(fèi)用的同時需要兼顧計(jì)量精度。綜合考慮計(jì)量設(shè)備的計(jì)量精度、安裝使用條件、設(shè)備購買費(fèi)用、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用等因素，電磁流量計(jì)和時差法超聲波流量計(jì)用在農(nóng)村供水工程進(jìn)出廠水的水量計(jì)量目前是最合適的。在用水戶水計(jì)量設(shè)備方面，各地可根據(jù)需求選擇機(jī)械式水表或者IC卡智能水表[7, 8]。

除了要考慮計(jì)量設(shè)備的安裝方向、水流動方向、上下游管道狀況、閥門位置、管道材質(zhì)等內(nèi)容，計(jì)量設(shè)備安裝處周圍環(huán)境因素如溫度、濕度、安全性和電氣干擾等，也是很重要的一項(xiàng)考慮內(nèi)容[6]。農(nóng)村供水工程進(jìn)出廠流量計(jì)如安裝在流量計(jì)井內(nèi)，則最好采用分體式，傳感器滿足IP68的要求，變送器滿足IP65的要求。流量計(jì)井內(nèi)一般不會有電氣干擾，也不會有危險化學(xué)物質(zhì)侵蝕，安全性較好。溫度不同地區(qū)差異較大，主要考慮為一天早中晚的變化及一年的季節(jié)變化。為了保證計(jì)量設(shè)備的計(jì)量精度，需按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，定期進(jìn)行計(jì)量檢定/校準(zhǔn)。

(3)加強(qiáng)計(jì)量設(shè)備的維護(hù)和監(jiān)管。對于進(jìn)出廠水計(jì)量設(shè)備，農(nóng)村供水管理單位要加強(qiáng)對農(nóng)村供水工程管理人員進(jìn)行水量計(jì)量設(shè)備運(yùn)行維護(hù)方面的培訓(xùn)，提高管理人員素質(zhì)，確保計(jì)量設(shè)備的正常運(yùn)行。對于用水戶水計(jì)量設(shè)備，針對用水戶蓄意破壞等情況，制定相應(yīng)的懲戒措施，加強(qiáng)用水戶水計(jì)量設(shè)備使用情況的監(jiān)管。

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