我們平常使用的速度式水表，無論口徑大小，也不論是葉輪、電磁還是超聲波水表，多多少少都遭遇過這樣的詰難——用戶實際沒有用水，而水表卻有累計流量產生的現象，我們稱之為水表自轉或空轉。
 

 

 

面對水表自轉，用戶憤懣，供水部門焦躁，表計處處陪著小心。當我們談水表自轉的時候，我們究竟在談些什么？

 

是在談用戶體驗？

 

用戶說，我不相信這個讀數。

 

是談水表品質？

 

水司說，你這是個什么表，滴水不走，不用水倒是走。

 

是談測量環境？

 

表計默默地想，要水表不計數呢，除非管道里的水靜止。

 

從水力學或流體力學角度考慮，管道內液體的流動狀態可分為穩定和不穩定兩大類。當水流狀態從一種穩定狀態變為另一種穩定狀態時，其中間的不穩定流態稱為過渡過程或瞬變流，在水行業，俗稱水錘。在水錘的影響下，水表受到不穩定瞬變流的干擾。相對而言，如果用戶正在用水，那么管道里的流量大小、方向、壓力都不會隨時間變化，我們把這種流態叫定常流。

 

水表自轉的形成

 

水錘壓力波以聲速a在管道內傳播，傳播速度大約為1000m/s，產生的高壓可能超過10MPa，是水表最大允許工作壓力的十倍；而其延續的時間僅百分之幾秒。由于壓力波速度如此快捷，管道上的壓力表根本無法顯示出管道系統內這種瞬間彈性的壓力波動，水表也經常來不及計量快速的流量變化。

 

自轉發生時，瞬變流在管道里來回振蕩，壓力、流速、流向都快速變化，正向、反向、斜穿、打著漩渦通過水表。瞬變流壓力與流量很多時候都超過常用水表的額定工作條件，不僅壓力超標，流量也可能會超標，小于水表的最小流量Q1，或大于過載流量Q4。例如普通20水表的量程范圍是50升/h到5m3/h，靈敏度6升/h，那么小于6升/h和大于5m3/h的流量大部分沒有被記錄，50升/h以下的流量也是粗略記錄，沒有準確度要求。

 

設定水表的下游是封閉端，不會有水流出。水表上游是各種瞬變流壓力波疊加、反射造成的振蕩流環境，當水表剛好處在瞬變流環境里時，難免發生自轉。由于水表的響應時間、靈敏度以及有效量程的限制，這些瞬變流的流量只有部分被水表計量，積累產生了累計流量。累計流量或正或負，我們所知是以正向居多。因為在過水量相同的情況下，一般水表正向計量總是比反向計量多；還因為只有正向累計流量會引起費用爭議。

 

水表自轉的原因

 

一般供水系統設計合理的情況下，瞬變過程都在可接受的范圍內，供水管網包括二次供水系統中供水壓力穩定，最大和最小壓力都在規定的限制范圍內。水表發生自轉的原因可能為：

 

水表安裝位置不當，恰好是瞬變流活躍之處，而又沒有采取防護措施；

 

一個穩定的供水系統會由于邊界條件忽然變化而導致管系壓力波動劇烈，流量狀態陡變，比如主干管添新支線，鄰近處新增水泵，地下大型施工等。

 

當供水系統本身設計不夠規范，或施工中減省了許多細節，如排氣閥，穩壓閥，減壓閥，逆止閥等，或因為管道直管段不夠，管道本身質量問題等，也可能引起水表自轉。

 

產生自轉的供水管網，需要修正其系統布置或系統參數，或者裝設各種控制設備并再次對系統進行分析，重復該過程直至滿意為止。自轉產生的起因很多，但一般發現自轉現象的時候，供水系統布置已經不易更改，我們盡量通過單向閥、穩壓閥、排氣閥、防自轉閥來改善系統，為水表保持穩定的測量環境，減少壓力波動和瞬變流。

 

防止自轉的方法

 

自轉產生的原因是瞬變流，那我們可以想辦法來消除瞬變流，消除不了就削弱它。對于壓力和流量特別大的瞬變流，超出水表的計量范圍，我們只能盡量削減壓力波幅度，減少流量，然后才能記錄確切過程量，使水表累計流量準確。對于特別微小的瞬變流，發生頻率高而且無從避免，準確計量成本太高，我們可以選擇忽略它：降低水表靈敏度，使微小瞬變對計量不產生影響。