水表水头损失的计算和水表公称直径的选择

幂　Ｖｏｌ　１　６　Ｎ９４　１　９９５　第１６卷第４期　青岛建筑工程学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｎｇｄｓｏ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｒｃｌ３Ｊｔｅｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉａｃ￣ｒｉｎｇ　水表水头损失的计算和　水表公称直径的选择　赢了：毫　学院）　（青　希　丽　青　’ｕ　ｏ一’　‘．　２　，ｎ摘要‘建筑给水排水设计规范）（ＧＢＪＩ　５—８８）关于水表的术头损失计算和选择水表时水头损失　值的校棱控制花圈．是据１９８８年前使用的水表参数而定．现行的水表性能参数与过去有很大差异．　因此水表的水头损失计算式和选择水表的依据也应作相应的变动．笔者对此进行了讨论．　关键词最大流量．公称流量．水头损失　ＴＵ９９１．６３　中圉法分类号引言　（建筑给水排水工程＇（新一版）中　］，有关水表部分在列出了现行水表的技术参数表（见表　Ｉ和表２）　后，有这样的一段讲述：　“１．最大流量：只允许短时间使用的流量，为水表使用的上限流量．如以　能系数，根据水力学原理有下式：　表示水表的性　矾＝鬟（】）　＝　（２）　＝鲁（３）　式中　一——水流通过水表产生的水头损失（ＫＰａ）；“——通过水表的流量（ｍ’／ｈ）；　水表性能系数；口…。——旋翼式水表的最大流量（ｍ。／ｈ）｝１　００——旋翼式水表通过最　大流量时的水头损失（ＫＰａ）；口　一——螺翼式水表的最大流量（ｍ　／ｈ）；１０——螺翼式水表通　过最大流量时的水头损失（ＫＰ盅）；……　水表的选择……按通过水表的设计流量，以产生水表损失接近和不超过规定值确定水表　Ｉ１径……规定水表水头损失值如表３所示．”　根据上述选择水表的原则，将公式（Ｉ）、（３）和表３联系起来，得到这样一个计算式：　Ｈ　一（　Ｖ…Ｌ　）　×１０≤ｊ　２．８（ＫＰａ）　（４）　即对螺翼式水表，可　根据下式选择水表的公称直径：　≤　＝Ｊ．１　３　（５）　≤１．ｊ　３口ｍ一　收穑日期：ｌ９９４一Ｊ０—１８　维普资讯 http://www.cqvip.com

青岛建筑工程学院学报　第ｌ６卷　表，：　：　水表技术参　公称　计量　最大　公称　分界　最小　始动　最小读数　最大读觳　型　号　口径　瘫量　瘫量　流量　瘫量　瘫量　（ｍ）　（等级）　ｍＺｈ　Ｌ／ｈ　ｍ３　ＬＸＳ－ｌ５Ｃ　０．１５　４５　１４　１５　３　１．５　０．０００ｌ　９９９９　ＬＸＳｔ．一１５Ｃ　Ｂ　０．１２　３０　１０　Ｌｘｓ＿２ＯＣ　Ａ　０．２５　７５　ｌ９　２０　５　２．５　０．０００ｌ　９９９９　ＬｘＳＬ一２ＯＣ　Ｂ　０．２０　５０　ｌ　４　Ａ　０．３５　ｌ０５　２３　ＬＸｓ．２５Ｃ　２５　７　３．５　ｎ　０００１　９９９９　Ｂ　０．２８　７０　ｌ７　Ａ　０．６０　１８０　３２　ＬＸＳ－３２Ｃ　３２　ｌ２　６　０．０００ｌ　９９９９　Ｂ　０．１８　ｌ２０　２７　Ａ　１．００　３００　５６　Ｌ　４０Ｃ　４０　２０　ｌ０　０．０ｏｌ　９９９９９　Ｂ　０．８０　２００　４６　Ａ　ＬＸＳ－５０Ｃ　５０　３０　１５　１．５０　４５０　７５　０．０ｏｌ　９９．９９９　Ｂ　表２　ＬＸＬ水平螺翼式水表技术参数　］　公称口径　最大瘫量　公称瘫量　分界瘫量　最小瘫量　最小读觳　最大读散　型　号　（计量等级　ｍｍ）　ｍ’／ｈ　ＴＴＩ￥　Ａ　４．５　１．２　ＬＸＬ一５０Ｎ　５０　３０　ｌ５　０．０ｌ　９９９９９９　Ｂ　３．０　０．４５　Ａ　１２　３．２　ＬＸＬ一８０Ｎ　８０　８０　４０　０．０ｌ　９９９９９９　Ｂ　８．０　１．２　Ａ　ｌ８　１．８　ＬＸＬ—ｌ００Ｎ　ｌＯ０　１２０　６０　０．０１　９９９９９９　Ｂ　１２　１．８　Ａ　４５　ｌ２　Ｌ＇ＫＬ—ｌ　５０Ｎ　ｌ５Ｏ　３００　ｌ　５０　０　０ｌ　９９９９９９　Ｂ　３０　４　５　７５　２０　ＬＸＬ一２００Ｎ　２００　５００　２５０　０　ｌ　９９９９９９９　Ｂ　５０　７　５　ｌ２０　３２　Ｌ，ｘＬ　２５ＯＮ　２５０　８００　４００　０．１　９９９９９９９　Ｂ　８０　１２　维普资讯 http://www.cqvip.com

第４期　鞠远和等：水表水头损失的计算和水表公称直径的选择　４７　表３水表木头损失规定值（ＫＰａ）　表　型　系统工况　旋翼式　螺翼式　正常用水时　消防时　２｜．５　｜９．Ｏ　１２．８　２９．４　既然最大流量是只允许短时间使用的流量，那么在正常用水的情况下，根据（５）式又允许　采用比最大流量还要大的流量来选择水表的公称直径．这显然是极不合理的．因此，有必要对　这一问题进行讨论．　２流量通过水表产生的水头损失计算式　‘建筑给水排水设计规范）（ＧＢＪ１５—８８）第２．６．１１条规定　２］：“水表的水头损失，应按下列　公式计算　罴　（６）　式中　——水表的水头损失（ＫＰａ）；　——计算管段的给水流量（ｍ　／ｈ）；Ｋ　——水表特性系　数；旋翼式水表按Ｋ　一　公式计算，水平螺翼式水表按以一　公式计算；　——水表的特　性流量（ｍ。ｔｈ）｝　——水表的流通能力（ｍ　ｔｈ）　很显然，。规范　提出的计算式是针对１９８８年以前原有水表性能指标提出来的，而现行的　水表性能参数从表ｉ和表２中可以看出，已经不存在什么特性流量和流通能力了．所以水表的　水头损失计算式应该做相应的变动．根据中华人民共和国家计量检定规程的规定０］，现行水表　的水头损失均以通过最大流量时的水头损失为检定标准．即：旋翼式水表，通过最大流量时的　水头损失值以０．１ＭＰａ为检定标准；水平螺翼式水表．通过最大流量时的水头损失值以０．　０３ＭＰａ为检定标准．因此，根据水力学原理，现行水表的水头损失值，应按下列公式计算：　堕ＫＢ　（７）　式中　——水表的水头损失（ＫＰａ）；　——通过水表的流量（ｍ’／ｈ）；Ｋ。——水表性能系数；　公式计算；对螺翼式水表按Ｋ　一　公式计算｛口…·——旋翼　对旋翼式水表按“一　式水表的最大流量（ｍ’／ｈ）；ｉＯＯ——旋翼式水表通过最大流量时的水头损失（ＫＰａ）；口…　——　螺翼式水表的最大流量（ｍ　ｌｈ）；３Ｏ——螺翼式水表通过最大流量时的水头损失（ＫＰａ）　（建筑给水排水工程》（新一版）中所列的计算式，其中对螺翼式水表水头损失的计算式，即　公式（３）不符合‘中华人民共和国国家计量检定规程——水平螺翼式水表》（ＪＪＧ２５８—８８）［　的　检定标准要求，应将公式中的“ｉＯ”改为“３Ｏ”，并将“１　Ｏ”的解释改为“３Ｏ”的解释．　３选择水表公称直径的分析　如何选择水表的公称直径，过去很多人进行了大量的实测统计和试验研究工作．归纳如　维普资讯 http://www.cqvip.com

４８　青岛建筑工程学院学报　第ｌｓ卷　Ｆ：　（Ｉ）水表的公称直径是以安装水表管段中的设计流量（不包括消防流量）不超过水表的额　定流量来确定．但尚需按下面原则进行校核，（ａ）当设计系统为生活、消防共用的给水系统时，　生活、消防流量之和要小于水表的最大流量．（ｂ）为避免水表漏记水量，选用水表的灵敏度应小　于或等于建筑物最高日平均小时用水量的６～８　．　（２）当给水系统用水不均匀，且其连续高峰负荷每昼夜不超过２～３ｈ，可按通过水表的设　计流量不超过水表的最大流量来确定水表的公称直径，同时水表的水头损失值，使其不得大于　表３的规定值．　上述意见都是针对１９８８年前原水表检定标准而定的，哪么对现行水表检定标准，这些选　用水表的原则和依据是否继续有效呢？首先，在正常用水时，按通过水表的设计流量（不包括消　防流量）不超过水表最大流量确定水表的公称直径是不可取的．这不仅从水表的使用寿命上考　虑，更重要的是考虑水表水头损失过大带来的不利影响．根据原来水表的检定标准．当旋翼式　水表通过最大流量时产生的水头损失为２５ＫＰａ，而现行水表的检定标准，当旋翼式水表通过最　大流量时产生的水头损失为１００ＫＰａ．因此要保证原来直接供水的眼务范匿不变，则整个供水　管网的压力均需提高７０－－８０ＫＰａ，这不仅要大量增加能耗，提高供水成本．而且对管同的维修　量乃至安全可靠供水都会产生不利影响．因此，根据现行水表性能参数，只能根据通过水表的　设计流量（不包括消防流量）不超过水表的公称流量来确定水表的公称直径．　第二．由于只限于在公称流量范国内选择水表的公称直径，因而就没有必要再规定一个水　表水头损失值进行水表的校核了．这是因为通过水表的流量与该流量通过水表产生的水头损　失，存在着一一对应的单值函数关系，即当通过水表的流量为已知数时，则该流量通过水表产　生的水头损失值也就随之而定．从表１和表２可知，各种水表的公称流量均为该水表最大流量　的１／２，因此通过公式（７）可以计算出，各种水表通过公称流量时产生的水头损失，均为通过最　大流量时产生的水头损失的１／４．倒如对旋翼式水表来讲，当通过水表的流量为公称流量时，　则水表产生的水头损失值为Ｈ　＝（　｛口眦　）　×１００＝÷×１００＝２５（．　ＫＰａ）．（此值与表３规定　的２４．５ＫＰａ是一致的．其实质都相当于２．５ｍ水柱）．所以既然规定了按照水表的设计流量不　超过水表的公称流量来选择水表的公称直径，实质上也就规定了水表水头损失值的允许范匿．　因此再进行水表水头损失值的校核就是多余的了．　第三按通过水表的设计流量（不包括消防流量）不超过水表公称流量来确定水表公称直径　后，要不要再进行水表灵敏度（相当于现行水表中的始动流量）的校核呢？大家知道，提出以平　均小时流量的６—８　校核水表灵敏度是以某地实测统计资料为依据的．但是这种资料的局限　性很大．以住宅建筑为例，通过水表的设计流量是按公式　＝。·０．２　Ⅳ，＋ＫＮ，计算出来的，　即设计流量只与卫生设备的完善程度和卫生器具的类型数量有关，而用米校棱水表灵敏度的　平均小时流量则仅与水表的服务人口数和每人用水量标准有关，两者之间没有固定的定量关　系．例如，同样的卫生设备条件，全国各地计算出来的设计流量是相同的，但不同地区的用水量　标准可相差１０　以上，至于共Ｉ｝ｊ一套卫生设备的家庭人口敬其差别就更六了．过去由于住房　紧张．老少三代住在一起，每户人数５—６人的很多，而现在住房得到改善。子女婚后多与父母　分曙，每户人数多为２—４人，因此计算出来的平均小时用水量就相差悬殊了，甚至可以成倍的　维普资讯 http://www.cqvip.com

第４期　鞠远和等：水表水头损失的计算和水表公称直径的选择　４９　相差，远远大于６—８　的比例．这样在用水标准低，家庭人口少的情况下，１　０几户甚至２０多户　共用一个水表，也很难满足水表灵敏度校核标准的要求．另一方面，用水是通过配水附件流出　来的，而从各种卫生器具给水额定流量表中可知，最小（如小便器手动冲洗阀）的额定流量为　０．０５１／ｓ，相当于Ｉ８０１／ｈ，此值远远大于表Ｉ中任何规格水表的始动流量．从上述分析可见，用平　均小时流量的６—８　来校核水表的灵敏度（始动流量）是没有普遍意义的．至于不属正常用水　的滴漏和有意偷水的现象，这是个一言难尽的复杂问题，很难定个指标来度量．　最后，对于生活和消防共用的给水系统，因为消防用水具有用水时间短，但一次用水量大　的特点，所以选择水表时，按正常用水量不考虑消防流量进行选择，然后加消防流量进行校核　是合理的．校核的指标，可以是最大流量的某一比例，也可以是某一相应的水头损失值．但从工　程设计角度看，后者更有意义些．（建筑给水排水设计规范）（ＧＢＪ１５－－８８）规定，水表的水头损　失，当消防时，旋翼式水表不得大于４９．０ＫＰａ，螺翼式水表不得大于２９．４ＫＰａ．因为在工程计算　中，一般把Ｉｍ水柱近似看成ｌ０ＫＰａ，所以也可以把上述数值分别写成５０ＫＰａ和３０ＫＰａ．与这一　水头损失值相对应的流量，对旋翼式水表相当于不得大于最大Ｊ流量的７０　，对螺翼式水表相　当于不得大于最大流量．这一规定比笼统规定生活与消防流量之和不大于水表最大流量要合　适一些．因为对旋翼式水表当通过最大流量时水头损失检定值为１００ＫＰａ，而实践经验说明，当　水表使用一段时间后．锈蚀堵塞现象相当严重，其实际水头损失还要大，这对保证可靠供水是　不利的．因此，对现行水表消防流量的校核仍可以按（ＧＢＪＩ５—８８）规定的水头损失值做为水表　的校核标准．　４结束语　综上所述，得出以下几点意见：　（１）现行水表均是以通过最大流量时产生的水头损失值为检定标准的，其中旋翼式水表为　０．１　Ｐａ，螺翼式水表为０．０３ｕＰａ．因此《建筑给水排水设计规范｝（ＧＢＪ１５－－８８）规定的水表水头　损失计算式应改为笔者提出的公式（７）．　（２）对生活给水系统，在选择水表时．只需报据通过水表的设计流量小于或等于某水表的　公称流量来确定水表的公称直径，而不必进行灵敏度（始动流量）和水头损失值的校核．　（３）对生活、消防共用的给水系统，应首先根据生活用水量选择水表的公称直径．然后加消　防流量校核水表的水头损失．其取值范围．对旋翼式水表不得大于５０ＫＰａ．对螺翼式水表不得　大于３０ＫＰａ．　参考文献　１　太原工业大学等编．建筑给水捧水工程．北京　中国建筑工业出版社．１９９３．１８￣２１　２上海市建设委员会．建筑给水捧水设计规范（ＧＢＪ１５－－８８）北京：中国建筑工业出版杜．１９９２．１４９　３宁蛙水表厂等中华人民共和国国家计量拴定规程一－－￥平螺翼式水表（ＪＪＧ２５８—８８）．北京：中国国家计　量出版社．１　９８８．１～ｌ７　维普资讯 http://www.cqvip.com

５０　青岛建筑工程学院学报　第１　６卷　Ｔｈｅ　Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｈｅａｄ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｍｅｔｅｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ｃｈｏｉｃｅ　ｏｆ　Ｎｏｍｉｎａｌ　Ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｍｅｔｅｒ　Ｊｕ　Ｙｕａｎｈｅ　（Ａｄｕｌｔ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ）　Ｊｕ　Ｌｉｈｏｎｇ　（Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｂｕｒａｕ　Ｌｉｅｎ　Ｑｉｎｇ　Ｄａｏ　Ｃｉｔｙ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｓｔｒａｎｄａｒｄ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ａｎｄ　ｄｅｗａｔｅｒｉｎｇ（ＧＢＪ　１　５－８８）ｔｈｅ　ｅａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　ｈｅａｄ　ｌｏ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｍｅｔｅｒ　ａｎｄ　ｐｒｏｆｃｏｎｔｒａｌ　ｓｃｏｐｅ　ｏｆ　ｍｅｔｅｒ　ｌ０　ｒａｔｅ　ｗｈｅｎ　ｙｏｕ　ｓｅｌｅ￣ｉｔ．￣ｌｌ＇ｅ　ｄｅｃｉｄｅｄ　ａｃｔ：ｏｒ－　ｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｕｓｅｄ　ｂｅｆｏｒｅ　１９８８．Ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｇｒｅａｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｐａｒａｍ－　ｅｔｅｒｓ　０ｆ　ｗａｔｅｒ　ｍｅｔｅｒｓ　ａｎｄ　ｔｈｏｓｅ　ｏｆ　ｆｏｒｍｅｒ　ｏｎｅｓ．Ｓｏ　ｔｈｅｒｅ　ｓｈＯＨｌｄ　ｂｅ　ｓｏｍｅ　ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ　ｗｈｅｎ　ｅｈｏｓｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｍｅｔｅｒ．Ｈｅｒｅ　ｉｓ　ｍｙ　ｏｐｉｎｔｉｏｎ　ｏｎ　ｉｔ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒ出ｎｏｍｉｎａｌ　ｆｌｏｗ。ｍａｘｉｍｕｍ　ｆｌｏｗ．ｍｅｔｅｒ　ｈｅａｄ　ｌｏｓｓ　作者简介鞠远和．｝ｉ．５９岁。副教授　（上接第４ｄ页）　Ａ　Ｗａｙ　ｏｆ　Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ　ＣＯＤ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　ａｎｄ　Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　Ｆｅｎｇ　Ｂａｏｋｕａｎ　Ｈｕａｎｇ　Ｂａｏｊｕ　（Ｄｅｐｅｒｔｍｅｎｔ　０ｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｃｎｔａ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ。ＱＩＡＥ）　＾ｂｓｔｒ且ｃｔ　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ·ａｎ　ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｒａｐｉｄｌｙ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ　ｗａｔｅｆｆ　ｓ　ａｎｄ　ｗａｓｔｅｒｗａｔｅｒ／ｓ　ｃｈｅｍｉａｌｃ　ｏｘｙｇｅｎ　ｄｅｍａｎｄ（ｃｏｄ）ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ａｎａｌｙｔｉａｌｃ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｒａｔｉｏ　ａｎｄ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｏｘｙｇｅｎ　ｄｅｍａｎｄ　ｆｏｒ　ｔｗｏ　ｄｉｆｆｅｒｒｅｎｔ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｗａｓｔｅｒｗａｔｅｒ　ｓｍ　Ｄ】％，ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒ—　ｉｚｏｄ　ｂｙ　ｓｉｍｐｌｉｃｉｔｙ·ｒａｐｉｄｉｔｙ·ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍａｇｅｔｉｄｎ　ｏｆ　ｅｘｐｅｎｓｅｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ａｎｄ　ｗａｓｔｅｒｗａｔｅｒ·ｔｈｅ　ａｐ＃ｉｄ　ｒａｎｇｅ　ｏｆｏ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ，ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｏｘｙｇｅｎ　ｄｅｍａｎｄ，ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｒａｔｉｏ．ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｅｒｒｏｒ　’　作者简介丰宝宽，男，４９岁，高级Ｉ程师