Определение расхода воды в реке. Площадь живого сечения — NeoBionika.ru

 

Расходом воды называется объем воды (в кубических метрах), протекающей через площадь живого сечения в единицу времени (в 1 секунду): Q=F-Vср,

где Q —расход воды, F — площадь живого сечения и Vcp — средняя скорость течения.

Следовательно, для определения расхода воды нужно определить площадь живого сечения и среднюю скорость течения. Площадью живого сечения называется площадь поперечного сечения потока, ограниченная внизу руслом, а вверху поверхностью воды и расположенная перпендикулярно к направлению течения.

Для изучения расхода воды необходимо на реке выбрать определенный участок для гидрометрического створа. Створом вообще называется прямая линия, проведенная поперек реки, а створ, на котором определяют измерения расхода, называется гидрометрическим створом.

При выборе места для измерения воды надо учитывать следующие условия:

1. русло реки на протяжении не менее четырехкратной ширины реки должно быть однообразным, прямолинейным;
2. не должно быть никаких искусственных сооружений, влияющих на уровень воды и скорость течения;
3. выбранный участок должен быть характерным для исследуемой реки.

Определение площади живого сечения заключается в том, что вдоль живого сечения определяют расстояния, а между промерными точками, а затем измеряют глубину: h2,h3…hn, называемые промерными вертикалями.

Расстояния между промерными точками устанавливаются в зависимости от ширины реки. При ширине реки до 100 м расстояния берут от 2 до 2,5 м. Вообще расстояния между промерными точками колеблются от 1/20 до 1/50 ширины реки.

Точка, от которой определяют положение промерных вертикалей, называется постоянным началом створа. Располагать промерные вертикали лучше на расстояниях, которые указаны в нижеприведенной таблице.

Ширина реки в межень (м)

Расстояния (м) между промерными точками при сложном рельефе дна

Расстояния (м) между промерными точками при простом рельефе дна

 

Приведем пример. Допустим, нам надо определить площадь живого сечения какой-то реки. На главном створе протянули с одного берега на другой линь, на котором через каждые 2 м, т. е. в промерных точках, были привязаны красные ленточки. В каждой промерной точке измеряли глубину; получились следующие результаты:

Расстояние от постоянного начала

 

Вычертим по этим данным профиль, вертикальными линиями разобьем его на части и получим, что у нас площадь живого сечения будет состоять из двух треугольников и шести трапеций.

Для определения площади живого сечения нужно вычислить площадь всех этих треугольников и трапеций и потом суммировать все вычисленные площади.

Если через а1 обозначим расстояние от постоянного начала до первой промерной точки, через а2—расстояние от первой промерной точки, или промерной вертикали, до второй и т.

д., через h2 — первую промерную вертикаль (первую глубину), h3— вторую и т. д., то в нашем примере:

• a1 = 1,4 м;
• а2 = 3,4— 1,4 = 2,0 м;
• a3 = 5,4—3,4 = 2,0 м;
• а4 = 7,4—5,4 = 2,0 м;
• a5 = 9,4—7,4 = 2,0 м;
• а6= 11,4—9,4 = 2,0 м;
• а7= 13,4—11,4 = 2,0 м;
• a8=14,2—13,4 = 0,8 м;

 

• h2 = 0,15м;
• h3 = 0,40 м;
• h4=0,55 м;
• h5 = 0,77 м;
• h5 = 0,85 м;
• h6 = 0,66 м;
• h7 = 0,27 м.

Обозначим площадь первой фигуры — треугольника— через S1, площадь второй фигуры — трапеции — через S2, третьей — S3 и т. д. Вычислим площади этих фигур:

Площадь живого сечения F будет равна:

F= S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + Se + S7 + S8 = 0,10 + 0,55 + 0,95 + 1,32 + 1,62 + +1,51 + 1,93 +0,10=7,08 м2.

Для большей точности вычисления расхода воды в реке можно определить так называемую расчетную площадь сечения реки, которая будет представлять среднюю величину площадей живого сечения, вычисленных в створах верхнем, главном и нижнем, тогда по нижеприведенной формуле определяем расчетную площадь:

F= Fверхн + 2Fглавн + Fнижн /4,

где Fверхн — площадь живого сечения верхнего створа,

Fглавн — площадь живого сечения главного створа,

Fнижн— площадь живого сечения нижнего створа.

Другие способы измерения расхода воды

    Определение вспомогательных коэффициентов. В некоторых случаях возникает необходимость оценить потери напора в трубопроводе, появившиеся за счет сил трения, которые возникают во время прохождения по нему потока воды. Для этого необходимо изолировать требуемый участок трубопровода от остальной магистрали (закрыть задвижки и т. д.). Гидравлический градиент (падение напора) между двумя точками, находящимися на известном расстоянии друг от друга, измеряют при пропускании через трубопровод определенного расхода воды. Если возможна полная изоляция испытываемой секции, расход воды измеряют путем ее слива из гидрантов, как было описано выше. Существует другой способ измерения расхода воды, при котором используется модифицированный счетчик Пито, вводимый в трубопровод через специальный клапан диаметром 25 мм. На основании полученных данных по формуле Хазена—Вильямса вычисляют коэффициент шероховатости, исходя из которого определяют потери напора при других расходах воды.  [c.167]
    ДРУГИЕ СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ВОДЫ.  [c.412]

    Природа и количества различных образующихся молекул, скорости их образования, количества их на единицу поглощенной энергии и другие явления зависят от большого числа разных факторов, к которым относятся тип излучения (например, производится ли бомбардировка электронами или тяжелыми частицами), энергия отдельных частиц, интенсивность и длительность бомбардировки, распределение поглощения энергии в жидкости, отношение объемов жидкой и газовой фаз в реакционном сосуде и наличие или отсутствие следов растворенных веществ, например кислорода. В настоящее время отсутствует способ измерения числа ионных пар (положительный ион плюс электрон), образующихся на единицу количества ионизирующего излучения, поглощенного водой. Обычно предполагается, что около половины поглощенной энергии расходуется на образование молекул воды с возбужденными электронами, другая же половина энергии идет на образование ионных пар.

Это соображение основано на предпосылке, что для образования одной ионной пары в жидкой воде требуется такое же количество энергии (т. е. 30—35 зв), как и в воздухе. Поскольку примерно половина этого количества энергии требуется на ионизацию одной молекулы воды, приходится принять, что другая половина расходуется на образование активированных молекул воды. Часть этих активированных молекул инактивируется затем за счет столкновений, другие могут образовать радикалы Н и ОН. Однако весьма вероятно, что, поскольку радикалы, возникшие за счет диссоциации активированной молекулы воды, находятся близко друг от друга, будет немедленно происходить их рекомбинация с образованием воды. Степень участия их в других реакциях неизвестна, но принимается, что она невелика.  [c.61]

    Стабилизация температуры. При подготовке опытов по определению характеристик теплообмена одновременно с разработкой методики экспериментов необходимо выбрать такое оборудование, которое бы упростило проведение экспериментов и обработку опытных данных.

В зависимости от размеров теплообменника, аккумулирующей способности различных элементов установки и тепловых потерь необходимо выдерживать режим от 15 мин до нескольких часов в каждой точке такая стабилизация необходима для получения равновесных условий и надежных, воспроизводимых результатов. Один из способов, позволяющих убедиться в действительном достижении равновесия, состоит в том, что отсчеты производятся с интервалом в 5—15 мин при фиксированном тепловом режиме и фиксированном режиме течения. Измерения необходимо продолжать до тех пор, пока три последовательных замера не дадут мало различающиеся между собой значения температуры в различных точках системы. При проектировании установки следует предусмотреть оборудование, упрощающее стабилизацию такого рода. Например, если используется вода из общей магистрали, то важно, чтобы давление ее не было подвержено колебаниям за счет изменений расхода воды на другие нужды. При использовании комнатного воздуха необходимо обратить внимание на то, чтобы не было колебаний температуры в комнате. Известные затруднения могут быть вызваны колебаниями давления пара или напряжения в сети питания электронагревателей. [c.320]

    При невозможности применения измерительных реек и водосливов для измерения количества сточных вод, поступающих на очистные сооружения, следует применять другие способы, выбирая их в соответствии с местными условиями. Подробные сведения по измерению расхода сточных вод приведены в приложении. [c.216]

    Другой способ калибровки основан на измерении объема воды, вытесняемой газом из бутыли I установки, изображенной на рис. 30. При помощи маностата 2 устанавливают определенный расход газа и записывают показания реометра (ротаметра). Первоначально газ выбрасывают в атмосферу через трехходовой кран 3. Когда постоянство показаний реометра установится, кран 3 поворачивают на соединение с бутылью 1 и одновременно пускают секундомер. Вытекающую воду собирают в мерный цилиндр. Скорость вытекания воды при этом регулируют с помощью крана 6 таким образом, чтобы в водяном манометре 5 не образовалось перепада уровней жидкости, т. е. чтобы газ находился под атмосферным давлением. Воду собирают в течение определенного отрезка времени (5—10 мин.) и отмечают объем вытекающей воды. [c.33]

    Выпадение атмосферных осадков связано с наличием влаги в атмосфере, условиями конденсации паров, температурными и динамическими явлениями в атмосфере и другими факторами. Многообразие и изменчивость факторов исключает возможность аналитического описания закономерностей изменения параметров (продолжительность выпадения осадков, интенсивность и количество их) выпадения осадков. Эти закономерности выводятся из обобщения статистических данных о выпадении осадков. Поэтому описанию методики определения расчетных расходов атмосферных (дождевых и талых) вод предшествует описание способов измерения количества выпадающих атмосферных осадков. [c.129]

    Для определения герметичности все вновь построенные канализационные трубопроводы испытывают путем их полного заполнения водой крОхМе того, проводят воздушные испытания (накачивание воздуха), Испытание на просачивание грунтовых вод проводится до того, как на коллекторе будут устроены домовые ответвления, и заключается в простом измерении расхода воды, проходящего через коллектор (для измерения расхода используют водосливы). Этот способ, конечно, неприменим в тех случаях, когда канализационный коллектор расположен над уровнем грунтовых вод. Затопление траншеи водой для воонроиз-ведения условий, соответствующих высокому уровню грунтовых вод, редко правильно отображает реальное положение, существующее нри затоплении коллектора. Даже в том случае когда коллекторы прокладываются ниже уровня грунтовых вод, результаты таких испытаний сомнительны, так как столб воды над трубопроводом оказывает значительное влияние на количество воды, поступающей в трубопровод через трещины и поврежденные швы. Другая проблема, связанная с исследованием процесса инфильтрации, заключается в том, что для получения достаточно ощутимых количеств просачивающейся воды необходимо проводить испытания коллектора а большой протяженности. Например, интенсивности инфильтрации, равной 45 л/сут на 1 км длины и 1 мм диаметра трубы, соответствует пропуск расхода, равный лишь 0,75 л/мин при диаметре трубы 200 мм и длине секции 120 м (от одного смотрового колодца до другого). Испытания длинных трубопроводов, хотя и дают более полную характеристику расхода, не позволяют точно установить расположение повреждениых секций и дефектных швов. [c.275]

    На основе реакции гидролиза карбида кальция разработано несколько методик определения воды. В большинстве из них измеряется количество ацетилена манометрическим [106, 133, 163] или волюмоыетрическим методами [43, 71, 133, 209]. Другие методы, нашедшие ограниченное применение, основаны на сжигании ацетилена, в ходе которого из.меряют интенсивность пламени [36] или расход кислорода [132]. Ацетилен можно измерять и другими способами хроматографически гравиметрически в виде оксида меди(П) после сжигания ацетиленида меди титриметрически с перманганатом после восстановления сульфата железа(1Н) до сульфата железа(П) колориметрически. Эти способы описаны в других главах книги. Удобный, быстрый метод, основанный на измерении потери массы смеси карбида с образцом, описан в гл. 3. [c.565]

    При определении расхода небольших канав, труб и т. д., суточный расход которых не превышает 300 (3,5 л1сек), наиболее удобным способом является способ непосредственного измерения объема воды при помощи какого-либо сосуда, чаще всего ведра. В этих случаях измеряемый поток перехватывается запрудой (земляной, деревянной или какой-либо другой) и отводится лотком к мерному сосуду. Замерить расход воды в трубе непосредственным измерением можно только в том случае, если есть возможность направить поток в мерный сосуд. [c.234]

    В этой главе рассматриваются вопросы учета сырой нефти при ее дальнейшей транспортировке, не затрагивая вопросов измерения дебита нефтяных скважин. Под сырой нефтью будем подразумевать любую нефть (жидкость), полученную после сепарации, без всякого ограничения содержания каких-либо примесей (воды, солей, механических примесей и т.д.) и перекачиваемую на установки подготовки нефти. Эта жидкость представляет собой сложную смесь нефти, растворенного газа, пластовой воды, содержащей, в свою очередь, различные соли, парафина, церезина и других веществ, механических примесей, сернистых соединений. При недостаточном качестве сепарации в жидкости может содержаться свободный газ в виде пузырьков — так называемый окклюдированный газ. Все эти компоненты могут образовывать сложные дисперсные системы, структура и свойства которых могут быть самыми разнообразными и, самое главное, не постоянными в движении и времени. Например, структура и вязкость водонефтяной эмульсии могут изменяться в широких пределах в процессе движения по трубам, в зависимости от скорости, температуры, давления и других факторов. Всё это создаёт очень большие трудности при учете сырой нефти, особенно при использовании средств измерений, на показания которых влияют свойства жидкости, например, турбинных счетчиков. Особенно большое влияние оказывают структура потока, вязкость жидкости и содержание свободного газа. Частицы воды и других примесей могут образовывать сложную пространственную решетку, которая в процессе движения может разрушаться и снова восстанавливаться. Поэтому водонефтяные эмульсии часто проявляют свойства неньютоновских жидкостей. Измерение вязкости таких жидкостей в потоке представляет большие трудности из-за отсутствия методов измерения и поточных вискозиметров. Измерения, проводимые с помощью лабораторных приборов, не дают истинного значения вязкости, так как вязкость отобранной пробы жидкости отличается от вязкости в условиях трубопровода из-за разгазирования пробы и изменения условий измерения. Содержание свободного газа зависит от условий сепарации и свойств жидкости. Газ, находясь в жидкости в виде пузырьков, изменяет показание объемных счетчиков на такую долю, какую долю сам составляет в жидкости, то есть если объем газа в жидкости составляет 2 %, то показание счетчика повысится на 2 %. Точно учесть содержание свободного газа при определении объема и массы нефти очень трудно по.двум причинам. Во-первых, содержание свободного газа непостоянно и может изменяться в зависимости от условий сепарации (расхода жидкости, вязкости, уровня в сепараторах и т.д.). Во-вторых, технические средства для непрерывного измерения содержания газа в потоке в настоящее время отсутствуют. Имеющиеся средства, например, устройство для определения свободного газа УОСГ-ЮОМ, позволяют производить измерения только периодически и дают не очень достоверные результаты. Единственным способом борьбы с влиянием свободного газа является улучшение сепарации жидкости, чтобы исключить свободный газ или свести его к минимуму. Для уменьшения влияния газа УУН необходимо устанавливать на выкиде насосов. При этом объем газа уменьшается за счет сжатия. [c.28]

---

Расходомеры. Приборы для измерения расхода. Каталог и цены расходомеров

Измерение расхода того или иного типа продукта либо технической среды требуется почти во всех производствах. Расходомеры необходимы для поддержания большинства техпроцессов и экономики предприятия. Типы расходомеров Расходомеры можно поделить на несколько основных групп по специфике применения, а также по принципу действия. Группы расходомеров по специфике применения: Расходомеры жидкости – самый распространенный тип. Используются практически во всех сферах. Некоторые универсальны и подходят для газа/пара (например – вихревые ЭВ-200). Спектр моделей и решаемых ими задач очень широк, наилучший вариант подбирается с учетом конкретных условий. Расходомеры газа преимущественно используются для коммерческого учета газа, часто – для учета тех. газов и т.п. Расходомеры воздуха – датчики, измеряющие объёмный  расход газа, пара, который проходит через поперечное сечение потока (трубопровода) за единицу времени. Расходомеры сыпучих материалов используются на производстве с твердым продуктом, многофункциональны (могут взвешивать продукт, регулировать техпроцессы дозирования, смешения и т.п.). Путем автоматизации процессов и высокой точности работы увеличивают экономическую эффективность предприятия. Ротаметры – приборы непрерывного контроля расхода жидкостей и газов, построенные на простом принципе работы, поэтому экономичны.   Группы расходомеров по принципу измерения: Кориолисовые – расходомеры, измеряющие массовый расход жидкости. Помимо массы измеряют температуру и скорость потока. Из-за своих особенностей являются самыми дорогими приборами. Применяются для измерения расхода очень дорогих сред. Ультразвуковые – самые простые в установке расходомеры. Простые из-за того, что монтаж осуществляется на трубопровод, благодаря чему их можно установить достаточно быстро и без остановки технологического процесса. Вихревые – принцип этих расходомеров основывается на создании так называемой «вихревой дорожки Кармана», внутри которой образуются пульсации давления, определяющих расход. Электромагнитные – одни из самых точных расходомеров. В основе их работы лежит принцип электромагнитной индукции. Так же являются самыми надёжными, т.к. в конструкции отсутствуют подвижные части. Тепловые – работают по принципу перепада температуры.  Подходят для определения малых расходов вещества. Подразделяются на 2 вида: калориметрические (измерительный зонд не контактирует со средой измерений) и термоанемометрические расходомеры (измерительный зонд погружён в среду). Турбинные – самый распространённый тип расходомеров. В нём вращается турбина по направлению потока, частота вращений фиксируется счётчиком импульсов. Области применения расходомеров Расходомеры требуются во множестве сфер: Нефтяная промышленность (добыча, переработка, вспомогательные системы) Химия, фармацевтика, пищевое производство Машино- и приборостроение, металлургия, энергетика С/х, ЖКХ, целлюлозно-бумажная индустрия Измерения расхода воды и газов (пара), сыпучих продуктов на предприятиях Назначение расходомеров Некоторые типовые решаемые расходомерами задачи: Мониторинг параметров скважин, расхода жидкостей (+ дебит, доп. параметры) Коммерческий и технологический учет (газ, пар, счетчики, потребление топлива, котельные, нефтепродукты и т. п.) Системы ППД, ОРД, ВСП, МСП, ОРЗ, глубинно-исследовательские комплексы (подробнее – в разделах расходомерах жидкости и карточках приборов) Регулирование смешения/дозирования Защита оборудования (сухой ход, критические ситуации, перегрузки) Визуальный мониторинг расхода, контроль ТП Автоматизированный контроль расхода продукта, сырья (погрузка/разгрузка, подача и т.п.) Взвешивание (поточные весы, пропорциональное взвешивание и т.п.) Для выбора расходомера рекомендуем воспользоваться консультацией с нашим специалистом.

г. Москва, ул. Красноярская, дом 1, корпус 1 г. Москва, ул. Красноярская, дом 1, корпус 1 Новости 01 03.21 Ваш разумный выбор датчик температуры TCC 01 03.21 Внимание! Новый адрес склада в Москве! 24 02.21 Датчики давления DMD – гарантированная точность 20 02.21 Почувствуй себя капитаном и получи приз 18 02. 21 Экономим Ваше время, улучшая сервис услуг

§ 85.  приборы для измерения расхода воды и давления

Приборы для измерения расхода воды. Для учета расхода потребляемой воды устанавливают водомеры крыльчатые и турбинные. При небольших расходах воды и диаметрах ввода до 50 мм применяют крыльчатые скоростные водомеры диаметром прохода от 10 до 50 мм (рис. 172, а).

Для учета больших расходов воды применяют турбинные водомеры диаметром прохода 50—200 мм (рис. 172,6).

Рис. 172. Скоростные  водомеры: а — крыльчатый, б — турбинный; 1 — крыльчатка, 2 — корпус, 3 — зубчатые колеса, 4 — счетный механизм, 5 — циферблат, 6 — турбина, 7 — ось, 8 — передаточный механизм

противопожарного)

Рабочей частью водомера служит ось 7 с крыльчаткой 1 или турбина 6, которая вращается под давлением струи воды, проходящей через водомер. Вращение крыльчатки или турбины через систему зубчатых колес 3 передаточного механизма передается счетным механизмом 4 стрелкам, которые показывают на циферблате 5 водомера расход воды. Чем быстрее движется вода, тем быстрее вращаются стрелки.

Водомеры для систем водоснабжения подбирают так, чтобы средний часовой расход, допускаемый при длительной эксплуатации прибора, не превышал 4% максимального суточного водопотребления.

Крыльчатые водомеры следует располагать только в горизонтальном положении, турбинные же как в горизонтальном, так и вертикальном. Водомеры устанавливают с обводной линией и’ без нее. Обводную линию предусматривают, если ввод в здание один, а также в случае, если прибор не рассчитан на пропуск расчетного расхода воды на внутреннее пожаротушение. Обводная линия должна быть рассчитана на пропуск максимального (с учетом расхода воды.

У каждого водомера, расположенного на вводе, устанавливают следующую арматуру:   перед   водомером —запорный вентиль или задвижку для отключения внутреннего водопровода; после водомера — тройник со спускным краном, а за тройником — второй вентиль или задвижку. Спускной кран служит для проверки работы водомера и для выпуска воды из сети водопровода. Обводную линию снабжают задвижкой «Москва».

Водомеры рекомендуется   устанавливать   в   теплом обособленном помещении вблизи ввода. Для учета расхода воды, температура которой превышает 30° С, используют специальные водомеры.

Приборы для измерения давления. Давление измеряется манометром и обозначается в кгс/см2 (МПа), Манометры применяют двух типов: пружинные и мембранные.

Пружинный манометр (рис. 173, а) работает следующим образом. Когда давление внутри полой трубки пружины 1, соединенной со штуцером 5, увеличивается, трубка начинает выправляться и поворачивает вторым запаянным концом с помощью рычага 4 на определенную величину зубчатый сегмент  3,   зубчатое   колесо и связанную с ним стрелку 2 манометра. Стрелка на циферблате показывает числовое значение давления.

Рис. 173. Манометры: а — пружинный,   б—мембранный;   1 — полая   трубка,   2 —стрелка,   3 — зубчатый   сегмент,  4 — рычаг,   5 — штуцер,   6 — пластинка-мембрана,   7 — стержень, 8 — циферблат, 9 — зубчатое колесо со стрелкой

В мембранном манометре (рис. 173,6) при увеличении давления пластинка-мембрана 6 начинает прогибаться вверх и с помощью стержня 7 поворачивает зубчатый сегмент 3 и зубчатое колесо 9 со стрелкой, показывающей на циферблате 8 давление.

Счетчик расхода воды

Данный проект был создан в лаборатории Teague для измерения расхода воды и температуры в реальном времени, записью данных и выводом информации через интернет.

Сердцем устройства является датчик потока воды. Данные датчики имеют очень большой разброс цен. Мы остановились на относительно недорогом  датчике потока воды INS-FM17N от фирмы Кооlance. Датчик имеет высокую точность, небольшие размеры, выдачу RPM сигнала, который легко можно считать и обработать любым контроллером (к примеру Arduino).

Датчик идет в комплекте с интерфейсной платой, но в ней не было необходимости, т.к. датчик легко подключается к контроллеру напрямую. Т.о. мы сэкономили на проводах и объеме устройства.
Принцип работы расходомера жидкости прост — когда через датчик проходит вода, она приводит во вращение крыльчатку, на лопасти которой закреплен небольшой магнит. Датчик Холла считывает обороты крыльчатки и выдает импульсы. Импульсы считываются внешним устройством и т. о. измеряется расход воды.
В дополнение к расходомеру, мы также использовали термодатчик (терморезистор) для измерения температуры воды.

Т.к. мы хотели выводить все данные о расходе воды в интернет, то мы использовали контроллер YellowJacket Arduino с встроенным Wi-Fi модулем. Когда контроллер обнаруживает поток воды, то данные периодически (от 1 до 15 сек — зависит от настроек беспроводного соединения) посылаются на сервер. Используя GET запрос, с указанием ID и данными, скрипт на сервере сохраняет информацию, а в дальнейшем формирует HTML-страничку для отображения данных.

За пару часов мы собрали 4 рабочих устройства, каждый их которых содержал: Wi-Fi Arduino, датчик температуры, расходомер и два фитинга для его подсоединения к крану. Все четыре устройства расположили в различных местах нашей лаборатории.

Для отображения данных мы использовали графические инструменты HTML5. Используя модульную верстку и динамическое отображения слоев, мы сделали возможность просматривать данные на самых различных устройствах с любыми разрешениями: начиная от телефона и iPad’а и заканчивая стационарными компьютерами и проекторами.

 

Скачать архив с проектом

Счётчик расхода воды. Разновидности, устройство, монтаж, нормы

   Счётчик воды (водомер) — это прибор учёта, который измеряет и отображает значение накопленного объёма воды. Водомеры используют для коммерческого учёта потребления воды в квартирах и зданиях. Счётчики холодной воды применяются на трубопроводах транспортирующих воду с температурой до 40°C и, как правило, окрашиваются в синий цвет. Счётчики горячей воды применяются на трубопроводах транспортирующих горячую или холодную воду и, как правило, имеют красную опознавательную окраску. Счётчики горячей воды, оборудованные импульсным выходом, используются в составе счётчиков тепла как датчики расхода. Для коммерческих расчётов допускается установка счётчиков воды прошедших государственную регистрацию и метрологическую поверку. В государственный реестр внесены все счётчики воды, которые представлены в нашем каталоге и вы можете купить их в Украине.

 

Устройство и конструкция механических счётчиков воды (тахометрических)

   Турбинный счётчик воды — ось вращения крыльчатки турбинного расходомера сосна с осью трубопровода, на котором он установлен. Турбинные счётчики выпускаются с диаметром условного прохода от Ду40 и применяются для измерения больших расходов горячей или холодной воды. Для смягчения попадания потока воды на крыльчатку турбинного водомера перед ней устанавливают обтекатель направляющий поток на лопасти под нужным углом.

   Крыльчатый счётчик воды — ось вращения крыльчатки перпендикулярна оси трубопровода на который устанавливается водомер. Как правило, выпускаются с типоразмерами не более Ду50 и применяются для измерения малых расходов холодной или горячей воды.

   Многоструйный счётчик воды — перед попаданием на крыльчатку многоструйного водомера поток разделяется на несколько струй, что обеспечивает равномерность попадания потока воды на рабочее колесо. Погрешность измерения расхода, зависящая от степени турбулентности потока у многоструйных водомеров значительно ниже, чем у одноструйных с аналогичными характеристиками. Габаритные размеры у многоструйных расходомеров немного больше чем у одноструйных аналогов.

  Принцип действия механического счётчика воды основан на использовании энергии проходящего потока воды для вращения крыльчатки. Вращение рабочего колеса передаётся механическому счётному устройству. Для подключения механического расходомера в схемы автоматизации с использованием данных о расходе воды, в конструкции может быть предусмотрен герконовый передатчик импульсов. Импульсный выход механического водомера можно использовать для подключения к вычислителю с целью накопления и архивации данных о водопотреблении.

   Одноструйный счётчик воды — не имеет устройства формирующего поток воды перед попаданием его на крыльчатку.

   Мокроходный счётчик воды — отличается тем, что счётный механизм омывается потоком воды проходящей через расходомер. Мокроходные водомеры чувствительны к загрязнениям воды механическими примесями, поэтому рекомендуется их применение для чистых сред.

   Сухоходный счётчик воды — счётный механизм не контактирует с водой, а вращение от крыльчатки к счётному механизму передаётся с помощью магнитных муфт. Корпус сухоходных водомеров защищён от воздействия магнитного поля, а счётный механизм можно извлечь, не опустошая трубопровод. Сухоходные счётчики воды, как правило можно доукомплектовать герконовым датчиком с импульсным выходом для присоединения к вычислителю или для использования данных о расходе в схемах автоматизации. Цена счётчика воды в сухоходном исполнении, как правило, выше цены аналогичных мокроходных водомеров.

    Комбинированный счётчик воды — применяется в системах с широким диапазоном изменения расхода. Конструктивно, комбинированный водомер состоит из двух механических водомеров в одном корпусе. Счётчики воды подбираются таким образом, чтобы максимальный расход для меньшего водомера был немного больше минимального расхода для большего водомера. Переключение с одного водомера на другой происходит автоматически при достижении скорости воды определённого значения. Потреблённое количество воды определяется как сумма показаний двух водомеров. С помощью комбинированного счётчика удаётся устранить один из основных недостатков механических водомеров – малый диапазон измерения расхода.

Достоинства механических водомеров:
 — Прост в обслуживании
 — Не требует электропитания
 — Невысокая цена, по сравнению с аналогичными водомерами другого типа
 — Конструкция некоторых механических приборов учёта допускает установку в помещениях заполненных водой
 — Некоторые конструкции механических водомеров позволяют измерять расход сильно загрязнёно жидкости

Недостатки механических счётчиков воды:
 — Малый диапазон измерений расхода
 — Высокие потери напора
 — Отсутствие индикации мгновенного расхода
 — Наличие подвижных частей в проточной части
 — Необходимость установки сетчатого фильтра перед водомером
 — Малый срок службы и низкая точность измерения

Устройство и конструкция ультразвуковых счётчиков воды

   Конструкция ультразвукового счётчика воды включает в себя расходомерный участок, вычислитель и два или четыре передатчика импульсов расположенных под углом к оси трубопровода. Расходомерный участок изготавливают из латуни, бронзы или нержавеющей стали.

   Принцип действия ультразвукового счётчика воды основан на измерении разности времени прохождения ультразвука в направлении соответствующем направлению потока воды и в направлении противоположном ему. Генерация и приём ультразвуковых колебаний реализована пьезоэлектрическими датчиками, которые работают попеременно в режиме источник/приёмник. Движение воды через ультразвуковой расходомер с различной скоростью, в различной степени влияет на время прохождения ультразвуковых колебаний в обоих направлениях. Данные о времени прохождения ультразвука передаются в вычислитель счётчика воды, где по известным зависимостям вычисляется скорость движения потока и расход воды. Данные о расходе заносятся в энергонезависимую память вычислителя и сохраняются в его архиве.

Достоинства ультразвуковых водомеров:
 — С высокой точностью измеряют расход чистой воды
 — Имеют широкий диапазон измерения расхода
 — Не вносят существенного гидравлического сопротивления
 — Не имеют подвижных частей в проточной части
 — Индикация мгновенного расхода воды
 — Архивация данных о водопотреблении
 — Ультразвуковые водомеры отличаются долгим сроком службы
 — Поверка расходомеров большого диаметра без снятия расходомерного участка с трубопровода

Недостатки ультразвуковых счётчиков воды:
 — Необходимость внешнего или автономного источника питания
 — На точность измерения существенно влияет наличие пузырьков воздуха в воде
 — Высокие требования к помещениям, в которых устанавливаются ультразвуковые водомеры

  Устройство и конструкция электромагнитных счётчиков воды

   Конструкция электромагнитного счётчика воды включает в себя вычислитель, катушки индуктивности, электроды измерения ЭДС и расходомерный участок из немагнитного и непроводящего материала, например фторопласта или полиэтилена.

   Принцип действия электромагнитного счётчика воды основан законе Фарадея, согласно которого — в проводнике, пересекающем силовые линии магнитного поля, индуцируется ЭДС, пропорциональная скорости движения проводника, а направление тока, возникающего в проводнике — перпендикулярно направлению движения проводника и направлению магнитного поля. Проводником в электромагнитном водомере служит вода, протекающая между полюсами магнита, на неё и наводится ЭДС. ЭДС измеряется и преобразовывается в вычислителе прибора учёта в скорость движения воды и расход. Данные о расходе заносятся в архив вычислителя водомера.

Достоинства электромагнитных водомеров:
 — С высокой точностью измеряют расход чистой воды
 — Имеют широкий диапазон измерения расхода
 — Не вносят существенного гидравлического сопротивления
 — Не имеют подвижных и выступающих частей в проточной части
 — Электромагнитные счётчики воды отличаются долгим сроком службы
 — Индикация мгновенного расхода воды
 — Архивация данных о водопотреблении
 — На точность измерения не влияет наличие загрязнений в воде не меняющих её электропроводности

Недостатки электромагнитных счётчиков воды:
 — Необходимость внешнего источника питания
 — Высокие требования к качеству монтажа
 — Высокие требования к помещениям, в которых устанавливаются электромагнитные счётчики
 — Высокая чувствительность к турбулентности потока и неравномерности распределения скорости воды в сечении водомера
 — В проточной части расходомерного участка возможно скопление металлического мусора удерживаемого магнитным полем
 — Непригодны для измерения расхода жидкостей с низкой электропроводностью, например спиртов и нефтепродуктов

Устройство и конструкция резонансных счётчиков воды (суперстатических)

   Конструкция резонансного счётчика воды включает в себя вычислитель, расходомерный участок и пьезоэлектрический измеритель частоты.

   Принцип действия резонансного счётчика воды основан на измерении частоты перебрасывания струи генерируемой внутри расходомерного участка. Расходомерный участок разделён на три канала, основной и два боковых. Все три канала соединены между собой в двух местах — на входе в расходомерный участок и на выходе из него, условно, они параллельны друг другу. В основном канале установлен формирователь потока направляющий струю попеременно во вспомогательные каналы, при этом направление движения воды во вспомогательных каналах противоположно направлению движения в основном канале. Вода частично входит в первый вспомогательный канал перед выходом основного потока из расходомера, а выходит из него перед его входом, при этом струя из первого вспомогательного канала в месте смешения с основным потоком настолько сильна, что отклоняет вектор его движения от оси трубопровода направляя поток во второй вспомогательный канал. Струя попадая во второй вспомогательный канал проходит по нему к месту входа воды в расходомер и сливается с потоком отклоняя его в первый канал. Частота изменения канала входа воды — пропорциональна расходу через счётчик. Частота перебрасывания измеряется пьезоэлектрическим методом и передаётся в вычислитель расходомера, который и определяет расход и заносит данные в архив.

Достоинства резонансных водомеров:
 — Широкий диапазон измерения расходов
 — Индикация мгновенного расхода воды
 — Архивация данных о водопотреблении
 — Не имеют подвижных и выступающих частей в проточной части
 — Резонансные счётчики воды обладают свойством самоочистки от незначительных загрязнений

Недостатки резонансных счётчиков воды:
 — Необходим источник питания
 — В проточной части находится формирователь потока
 — Обязательна установка сетчатого фильтра перед расходомерным участком
 — Высокие требования к помещениям, в которых устанавливаются электромагнитные расходомеры

Технические характеристики счётчиков воды

Qmax счётчика воды — максимальный расход — наибольший расход, при котором водомер должен работать непродолжительное время (менее чем 1час в сутки и менее чем 200 часов в год) без превышения его максимально допустимой погрешности.

Qn счётчика воды — номинальный расход — наибольший расход воды, при котором водомер должен работать длительное время без превышения его максимально допустимой погрешности.

Qt счётчика воды — переходный расход — расход воды, при котором изменяется значение максимально допустимой погрешности водомера.

Qmin счётчика воды — минимальный расход — наименьший расход воды, при котором погрешность показаний счётчика не превышает максимально допустимой погрешности.

DN счётчика воды — номинальный диаметр — диаметр отверстия в присоединительных патрубках. Значение DN применяется для унификации типоразмеров трубопроводной арматуры. Фактический диаметр отверстия может незначительно отличаться от номинального в большую или меньшую сторону. Альтернативным обозначением номинального диаметра DN, распространённым в странах постсоветского пространства, был условный диаметр Ду водомера. Ряд условных проходов DN трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 28338-89 «Проходы условные (размеры номинальные)».

PN счётчика воды — номинальное давление — внутреннее давление, выраженное в барах, соответствующее максимально допустимому рабочему давлению воды. Альтернативным обозначением номинального давления PN, распространённым в странах постсоветского пространства, было условное давление Ру водомера. Ряд номинальных давлений PN трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 26349-84 «Давления номинальные (условные)».

Максимально допустимые погрешности в диапазоне:
 от Qmin (включая) до Qt (исключая) — максимально допустимая погрешность составляет +/-5%
 от Qt (включая) до Qmax (включая) — максимально допустимая погрешность составляет +/-2%

Проект установки счётчика воды

   Проект установки счётчика воды должен выполняться специализированной организацией имеющей лицензию на выполнение данного вида работ. Основанием для разработки проекта установки водомера служат технические условия, выданные водоснабжающей организацией. Проект устройства счётчика воды должен быть согласован с водоснабжающей организацией.
Проект на счётчик воды должен в себя включать:
 — Расчёт расхода часа максимального водопотребления
 — Расчёт максимального секундного расхода воды
 — Подбор счётчика воды
 — Расчёт потерь напора на водомере при расчётном расходе воды
 — Монтажную схему узла учёта
 — Спецификацию на составные элементы узла учёта

Подбор счётчика воды

   Подбор счётчика воды осуществляется на основании требований технических условий водоснабжающей организации и требований нормативных документов. Как правило, требования предъявляются к погрешности измерений, и месту установки водомера. Счётчик воды подбирается под расход часа максимального водопотребления с проверкой на пропуск максимального часового расхода воды.

Расчёт счётчика воды

   Расчёт счётчика воды заключается определении расхода часа максимального водопотребления и определении гидравлического сопротивления водомера на расчётном расходе. Многие ошибочно считают, что диаметр водомера должен соответствовать диаметру трубы на которой он установлен.

Диаметр счётчика воды должен выбираться исходя из его расходных характеристик.
 Qmin — минимальный расход, м3/ч
 Qt — переходной расход, м3/ч
 Qn — номинальный расход, м3/ч
 Qmax — максимально допустимый расход, м3/ч

Диапазоны расходов характеризующие метрологические характеристики указываются в техническом описании счётчика воды:
 — 0 – Qmin – погрешность не нормируется – допускается длительная работа.
 — Qmin — Qt – погрешность не более 5% — допускается длительная работа.
 — Qt – Qn (Qmin — Qn для расходомеров второго класса для которых значение Qt не указано) – погрешность не более 2% — допускается длительная работа.
 — Qn — Qmax – погрешность не более 2% — допускается работа не более 1 часа в сутки.
 — Рекомендуется подбирать расходомеры счётчиков воды таким образом, чтобы расчётный расход попадал в диапазон от Qt до Qn. В качестве расчётного расхода, принимается расход воды за час максимального водопотребления.
 — При этом следует учесть возможность уменьшения и увеличения расхода воды через водомер, связанную с неравномерностью водопотребления в течении суток.
 — Выше приведенный алгоритм выводит список счётчиков воды учитывающих с заявленной точностью расход в два раза превышающий расчётный и в пять раза меньший от расчётного расхода.

Установка и монтаж счётчиков воды

  Монтаж счётчиков воды может выполнять только специализированная организация имеющая лицензию на выполнение данного вида работ. Монтаж водомеров следует выполнять в соответствии с согласованным проектом узла учёта, требований нормативных документов и инструкции по монтажу.
Монтируя счётчик на воду следует учесть:
 — После водомера устанавливают обратный клапан.
 — Перед и после механических счётчиков воды должны быть установлены манометры.
 — Перед и после расходомера должны быть выдержаны минимальные длины успокоительных участков.
 — Перед механическими приборами учёта обязательна установка сетчатых фильтров, а перед ультразвуковыми расходомерами установка фильтров – рекомендуется.

Сдача счётчика воды на коммерческий учёт

   Сдача счётчиков воды на коммерческий учёт осуществляется после выполнения всех монтажных работ по устройству узла учёта. Процедура сдачи водомера начинается с вызова метролога, для чего составляется письмо и с одним экземпляром согласованного проекта направляется в водоснабжающую организацию. В день приезда метролога на объекте должны присутствовать представитель балансодержателя и представитель монтажной организации. Метролог проверяет соответствие смонтированного узла учёта согласованному проекту и соответствие заводского номера счётчика — с номером указанным в паспорте водомера. После, счётчик воды пломбируется, о чём составляется акт принятия прибора на коммерческий учёт. В акт заносится номер пломбы и начальные показания, с этого момента расчёты за потреблённую воду производятся по показаниям водомера.

Поверка счётчиков воды

   Поверка счётчиков воды — периодическая процедура проверки соответствия прибора учёта метрологическому классу. Периодичность поверки зависит от типа водомера. Современные модели счётчиков воды поверяются один раз в четыре года. Поверка водомеров производится специализированными организациями, которые имеют специальное оборудование и разрешения метрологических органов. Для поверки расходомер следует распломбировать, демонтировать и отправить в организацию проводящую поверку. Поверка производится на специальной проливной установке, принцип работы которой заключается в пропуске через водомер определённого объёма воды и сравнении показаний расходомера с пролитым объёмом.

Требования норм, касающиеся счетчиков воды

   Ниже собраны требования норм и правил касающиеся подбора, монтажа и эксплуатации счетчиков воды. Приведенный перечень нормативных требований не является исчерпывающим, и со временем будет расширяться. Выдержки взяты из нормативных документов регулирующих порядок проектирования, монтажа и эксплуатации инженерных систем жилых, общественных и административно бытовых зданий. В разделе не приведены требования норм и правил которые относятся к Счётчикам воды и Водомерам применяемым в промышленности и технологических установках.

ДБН В.2.5-39 Тепловые сети

Пункт 12.19 — Глава 12 Конструкции трубопроводов

Грязевики в водяных тепловых сетях следует устанавливать:
 — на подающем трубопроводе при вводе в тепловой пункт, непосредственно после первой запорной арматуры;
 — не более одного на обратном трубопроводе перед регулирующими устройствами, насосами, водомерами и диафрагмами.
Перед механическими водомерами и пластинчатыми теплообменниками по току воды следует устанавливать сетчатые феромагнитные фильтры.
Грязевики в узлах установки секционирующей запорной арматуры не устанавливают.

Пункт 16.15 — Глава 16 Тепловые пункты

В тепловых пунктах не допускается устройство пусковых перемычек между подающим и обратным трубопроводами тепловой сети. Не допускается устройство обводных трубопроводов для насосов (кроме подпиточных), элеваторов, регулирующих клапанов, грязевиков и приборов учёта тепловых потоков и расхода воды.
Регуляторы перелива и конденсатоотводчики следует оборудовать обводными трубопроводами.

Правила технической эксплуатации тепловых установок и сетей

Пункт 6.3.77 — Раздел 6.3 Тепловые сети — Глава 6 Распределение и преобразование тепловой энергии

Заполнение и подпитка тепловых сетей, систем теплоснабжения осуществляется деаэрированой, химически очищенной водой.
Качество воды в тепловой сети и воды для подпитки должно соответствовать требованиям пункта 6. 8.
Подпитка должна быть автоматизирована, а для контроля на подпиточном трубопроводе устанавливают расходомер-регистратор или счётчик воды. Подпитку водой систем отопления и вентиляции, подключённых по независимой схеме, следует осуществлять из обратного трубопровода тепловой сети. Расширительный бак оборудуют системой автоматизированного контроля уровня воды со звуковой и световой сигнализацией в тепловом пункте.

СНиП 2.04.01 Внутренний водопровод и канализация зданий

Пункт 11.1 — Глава 11 Устройства для измерения количества и расхода воды

Учет количества и расхода воды следует предусматривать счетчиками холодной и горячей воды, устанавливаемыми на вводах в здания или на ответвлениях сетей.
При закрытой системе теплоснабжения счетчики для воды следует устанавливать только на системе холодного водоснабжения.
Примечание. Счетчики надлежит устанавливать на ответвлениях водопровода холодной воды в магазины, стоповые, рестораны и т. п., встроенные в жилые, производственные, общественные здания и получающие воду от общего ввода при расчетном расходе ее свыше 0,1 м3/ч. При меньших расходах воды счетчики допускается не устанавливать.

Пункт 11.2 — Глава 11 Устройства для измерения количества и расхода воды

Диаметр условного прохода счетчика воды следует выбирать исходя из среднечасового расхода воды за период потребления (сутки, смену), который не должен превышать эксплуатационный, принимаемый по табл. 4, и проверять согласно указаниям п. 11.3.

Пункт 11.3 — Глава 11 Устройства для измерения количества и расхода воды

Счетчик с принятым диаметром условного прохода, надлежит проверять:
 а) на пропуск максимального (расчетного) секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые, производственные и другие нужды, при котором потери напора в крыльчатых счетчиках холодной воды не должны превышать 2,5 м, турбинных — 1 м.
 б) на пропуск максимального (расчетного) секундного расхода воды с учетом подачи расчетного расхода воды на внутреннее пожаротушение, при этом потери напора в счетчике не должны превышать 10 м.

Пункт 11. 5 — Глава 11 Устройства для измерения количества и расхода воды

Счетчики на вводах холодной (горячей) воды надлежит устанавливать у наружной стены здания в удобном и легкодоступном помещении с искусственным или естественным освещением и температурой воздуха не ниже 5 °С.

В тепловых пунктах для учета потребления воды на нужды горячего водоснабжения счетчики холодной воды следует устанавливать на трубопроводах, подающих воду к водонагревателям.
При непосредственном разборе горячей воды из тепловой сети счетчики горячей воды необходимо устанавливать на подающем трубопроводе после смесительного узла и на общем циркуляционном трубопроводе.
Примечание. При невозможности размещения счетчиков в здании допускается устанавливать их вне здания а специальных колодцах.

Пункт 11.6 — Глава 11 Устройства для измерения количества и расхода воды

С каждой стороны счетчиков следует предусматривать прямые участки трубопроводов, длина которых определяется в соответствии с государственными стандартами на счетчики для воды (крыльчатые и турбинные) вентили или задвижки. Между счетчиком и вторым (по движению воды) вентилем или задвижкой следует устанавливать спускной кран.

Пункт 11.7 — Глава 11 Устройства для измерения количества и расхода воды

Обводная линия у счетчика холодной воды обязательна при наличии одного ввода в здание, а также в случаях, когда счетчик не рассчитан на расчетный расход воды на внутреннее пожаротушение. Обводную линию следует рассчитывать на максимальный (с учетом противопожарного) расход воды. На обводной линии необходимо предусматривать установку задвижки, запломбированную в обычное время в закрытом положении.
Если счетчики не рассчитаны на максимальный расход воды на пожаротушение, на обводной линии следует предусматривать установку задвижек с электроприводом, открывающихся автоматически одновременно с пуском пожарных насосов от кнопок, установленных у пожарных кранов или других автоматических устройств.

Обводную линию у счетчика горячей воды предусматривать не следует.

Примечание. При отсутствии измерительных устройств на вводах расчет с потребителями за пользование водой следует производить по нормам, устанавливаемым исполкомами местных Советов народных депутатов с учетом местных условий.

ГОСТ Р 50193.1-92 (ISO 4064/1-77) Измерение расхода воды в закрытых каналах. Счётчики холодной питьевой воды. Технические требования

 

 

 

Благодарность за предоставленные материалы:
http://www.ktto.com.ua

Одновременное измерение расхода и проводимости

Введение

Электропроводность является одним из показателей, который дает представление о качестве воды и сточных вод. Как правило, стоки из сточных трубопроводов или подводящих трубопроводов коммунальных сетей имеют известную среднюю электропроводность. Если измеренная электропроводность сильно отличается от среднего значения, есть основания предполагать несанкционированный слив. Это обуславливает дальнейшие исследования.

Требования к измерениям

Операторы очистных станций и канализационных сетей используют индуктивные датчики для измерения электропроводности. Это ведет к значительным расходам. В дополнение к инвестиционным расходам на аналитическое оборудование для измерения электропроводности необходимо учитывать расходы на монтаж, электромонтаж и техническое обслуживание. Электропроводность обычно измеряется на насосных станциях, водомерных колодцах и водозаборах очистных станций. Кроме того, обычно для выполнения данной задачи в этих местах устанавливаются расходомеры.

Решение KROHNE

Электромагнитный расходомер (ЭМР) OPTIFLUX 2300 С одновременно измеряет объемный расход и проводимость. Встроенное измерение электропроводимости было проверено на практике на различных очистных сооружениях с использованием прибора для измерения индуктивной проводимости OPTISENS 1050 W в качестве эталонного прибора.

Преимущества для заказчика

Испытания показали, что с позиции точности измерение с помощью ЭМР не соответствует точностным характеристикам кондуктометра. С другой стороны, это не столь необходимо, поскольку операторы очистных станций и канализационных сетей не используют величину проводимости в качестве регулируемого параметра технологического процесса. Время реакции измерения сопоставимо с контрольной точкой (см. график), и операторы считают достаточной повторяемость результатов измерений. На практике такой метод индикации в полной мере оправдывает себя. При наличии у ЭМР дополнительного опционально доступного токового выхода величину проводимости можно непрерывно контролировать в операторной.

Благодаря использованию расходомеров со стандартной интегрированной функцией измерения проводимости, операторы очистных станций и канализационных сетей получают дополнительные возможности для измерения проводимости без дополнительных затрат. Когда минимальные и максимальные предельные значения установлены, отклонения определяются автоматически, и можно принять ответные меры незамедлительно.

Мониторинг потребления воды | EREK — Европейский центр знаний по ресурсоэффективности

Компании используют воду в основных и второстепенных процессах. Это ценный природный ресурс, который необходимо использовать разумно и экономно. Мониторинг потребления воды имеет решающее значение для выявления областей, требующих улучшения.

Пять шагов для выявления улучшений:

Шаг 1. Понять, что движет использованием воды в вашей организации. Ключевые показатели эффективности (КПЭ), такие как потребление воды (м3) на тонну продукции, являются полезным показателем в производственном секторе.Онлайн-калькуляторы водного следа (см. Ссылки) — хорошее место для начала и помните, что мониторинг — это непрерывный процесс.

Шаг 2: Тщательно выберите индикаторы и решите, какие данные необходимо собрать для расчета выбранных ключевых показателей эффективности (оптимально от 4 до 8).

Шаг 3. Чем раньше вы начнете сбор данных, тем лучше. Важно использовать общепринятые единицы измерения воды: литры или кубические метры. Вы должны назначить одного человека ответственным за сбор данных, чтобы измерения выполнялись часто и последовательно. Информация о потреблении воды может быть получена в результате изучения счетов за воду, проведения прямых измерений или оценки водопользования. Вы можете использовать уже существующую электронную таблицу отслеживания использования воды, чтобы записывать показания счетчиков и измерять использование с точки зрения выбранного KPI (см. Ссылки).

Шаг 4: Проанализируйте данные, чтобы определить области для возможных улучшений и экономии средств. Графики и диаграммы помогают «визуализировать» и интерпретировать данные. Бенчмаркинг также помогает повысить производительность по сравнению с другими компаниями или зданиями внутри компании (т.е. Какое здание / компания работает лучше всего и почему?) Обладая этой информацией, можно определить лучшие практики и применить их к другим зданиям.

Шаг 5: Разработайте план действий, чтобы компания могла сравнить затраты / выгоды каждого действия и расставить приоритеты. Планы действий включают ключевые этапы реализации каждой меры, обязанности команды, сроки выполнения, технические требования, экологию или экономию средств и т. Д.

Измерение потребления воды следует рассматривать как процесс, направленный на постоянное улучшение.Важно регулярно анализировать процесс и данные (в идеале — ежеквартально), давая представление о прогрессе и результатах, достигнутых благодаря реализованным действиям.

В чем разница между водопользованием и водопотреблением?

В январе Брайан Рихтер, директор по пресноводным стратегиям в The Nature Conservancy, изложил четыре решения по водным ресурсам в серии наводящих на размышления сообщений в блоге. Одна из этих резолюций заключалась в том, чтобы лучше понять и сообщить о различиях между водопользованием и водопотреблением.Это особенно важный вопрос, поскольку в последнее время много обсуждается нехватка воды, дефицит воды и связанные с ними риски.

Итак, что означают «использование воды» и «потребление воды»?

• «Использование воды» описывает общий объем воды, забираемой из ее источника для использования. Показатели водопользования помогают оценить уровень спроса со стороны промышленных, сельскохозяйственных и бытовых пользователей. Например, производственному предприятию может потребоваться 10 000 галлонов пресной воды в день для охлаждения, работы или очистки оборудования.Даже если завод возвращает 95 процентов этой воды в водораздел, для работы станции потребуются все 10 000 галлонов воды.

• «Потребление воды» — это часть использования воды, которая не возвращается в исходный источник воды после забора. Потребление происходит, когда вода теряется в атмосферу в результате испарения или попадает в продукт или растение (например, стебель кукурузы) и больше не доступна для повторного использования. Потребление воды особенно важно при анализе нехватки воды и воздействия деятельности человека на доступность воды.Например, на орошаемое земледелие приходится 70 процентов водопотребления во всем мире, и почти 50 процентов из них теряется либо в виде испарения в атмосферу, либо через листья растений.

Необходимо измерить потребление и использование воды

Понимание как использования, так и потребления воды имеет решающее значение для оценки водного стресса. Показатели водопользования указывают на уровень конкуренции и зависимости от водных ресурсов. Например, потребление воды на душу населения в домашних хозяйствах в Катаре является одним из самых высоких в мире, отчасти из-за бесплатного водоснабжения катарских граждан и ограниченного количества осадков.Хотя большая часть этого использования является непотребительской, в чрезвычайной ситуации в стране будет достаточно воды только на 48 часов. Кроме того, вода редко возвращается в водосбор в идеальном состоянии после того, как она была использована промышленностью, сельским хозяйством и другими пользователями, а изменение качества способствует повышению уровня водного стресса. С другой стороны, оценки водопотребления помогают оценить влияние водопользования на доступность воды в нижнем течении и имеют важное значение для оценки нехватки и дефицита воды на уровне водосбора, включая воздействие на водные экосистемы.

Следовательно, целостное понимание водного стресса требует анализа как общего использования, так и потребления воды.

Целостное понимание водного стресса

Атлас рисков воды в акведуках

WRI учитывает влияние как водопользования, так и потребления с использованием индикатора базового уровня водного стресса. Базовый уровень водного стресса измеряет общее годовое водопотребление муниципальным, промышленным и сельскохозяйственным секторами, выраженное в процентах от общего годового объема доступной воды после вычета всего потребления воды вверх по течению.Признавая как общее использование воды, так и потребление, пользователи акведука могут полагаться на базовый индикатор водного стресса для оценки общего спроса и наличия пресной воды в конкретных водоразделах.

Уже более 1,4 миллиарда человек живут в речных бассейнах, где потребление воды превышает минимальный уровень пополнения. Согласно прогнозам, в следующие 12 лет водозабор в развивающихся странах увеличится на 50 процентов. Измерение водопотребления и потребления критически важно для выявления областей, подверженных риску нехватки воды и чрезмерной конкуренции между пользователями.В конце концов, чтобы предотвратить риск, связанный с водой, или управлять им, мы должны сначала полностью понять его.

Интеллектуальная система измерения потребления воды для домов с использованием Интернета вещей и облачных вычислений

Интеллектуальная система измерения основана на разработке архитектуры для Интернета вещей, которая охватывает 5 важных аспектов. Во-первых, сбор данных о потреблении воды, который в целях безопасности должен иметь механизм шифрования данных (Zhu et al. 2018). Затем выполняется локальная предварительная обработка полученного потребления. В-третьих, физическая безопасность электронных устройств.Затем получается хранение и визуализация потребления воды. Наконец, анализ потребления через алгоритм обнаружения утечек.

На рисунке 1 показаны пять основных компонентов системы, которые позволяют собирать, хранить, анализировать и визуализировать потребление воды. В компоненте «Сбор данных о доме» каждый период времени t ₁ (может составлять 1 мин) значение потребления воды получается через интеллектуальный счетчик, который отправляется в компонент «Edge Gateway» для хранения.В этом компоненте установлен механизм безопасности «Anti-Tampering», который предупреждает пользователя и администратора в случае манипуляций с устройством. Затем, каждый временной период t ₂ ( t ₂ > t ₁ , это может быть 1 час), накопленное потребление отправляется на «Облачный» сервер, чтобы это значение сохранялось. вместе с местоположением пользователя, которое получается через GPS сотового телефона, и оба анализируются алгоритмом обнаружения утечек «Алгоритм утечки воды», который предупреждает пользователя и администратора о возможной утечке воды.Кроме того, в «Облаке» есть веб-портал, который позволяет пользователю визуализировать в реальном времени историю своего потребления воды.

Рис. 1

Высокоуровневая диаграмма измерения расхода интеллектуальной системы водоснабжения

С другой стороны, на Рис. 2 и 3, можно оценить физический и технологический вид предлагаемой архитектуры, которая соединяет пять уже упомянутых компонентов. С физической точки зрения физические устройства, используемые в каждом компоненте, вместе с установленными в них основными службами показаны на высоком уровне.А с технологической точки зрения он показывает название программного обеспечения, языка программирования, базы данных, платформы и операционной системы, используемых в каждом компоненте.

Рис.2

Физический вид интеллектуального измерения расхода воды

Рис.3

Технологический вид интеллектуального измерения расхода воды

Сбор данных по дому

Через этот компонент каждый раз t ₁ регистрирует потребление воды, которое отправляется на локальный сервер (пограничный шлюз) в цифровом виде для хранения и обработки. Расход измеряется датчиком водяных импульсов (см. Н.д.-а), где примерно каждые 367 импульсов они эквивалентны пропуску 1 л воды. Затем модуль NodeMCU ESP8266 (Handson Technology n.d.) отвечает за преобразование этих импульсов в цифровые значения в формате JSON, которые отправляются на шлюз через Wi-Fi и с использованием облегченного протокола под названием MQTT. На рисунке 4 показан используемый интеллектуальный счетчик воды.

Рис. 4

Пограничный шлюз

Этот компонент принимает данные, полученные из компонента «Сбор данных о доме», которые сохраняются и обрабатываются для последующей отправки в одном кадре, накопленные во времени t ₂ на компонент «Облако».Этот локальный сервер установлен на небольшом недорогом компьютере с подключением к Wi-Fi под названием «Raspberry Pi» (Raspberry Pi nd), который показан на рис. 5. С другой стороны, обработка выполняется с помощью «Node». -Red », которое через интерфейс блок-схемы добавляет логику, которая позволяет преобразовывать и хранить данные в базе данных NoSQL под названием CouchDB, как показано на рис. 6, который содержит процесс, выполняемый каждый раз t ₂ , который отвечает за получение накопленного потребления за этот период и отправку его в компонент «Облако» для последующего хранения и анализа (см. Рис.7, когда т ₂ = 1 час).

Рис. 5

Raspberry Pi (Edge Gateway)

Рис. 6

Node-Red — Блок-схема процесса преобразования и хранения данных

Рис. 7

Блок-схема процесса отправки данных из «Edge Gateway» ”Компонент

Механизм защиты от несанкционированного доступа

Этот компонент призван гарантировать, что в случае любых физических манипуляций с устройством« Rasperry Pi »пользователю и администратору будет отправлено предупреждение, чтобы гарантировать его правильное функционирование.Это может быть достигнуто с помощью датчика вибрации, такого как SW-420 (Seeed n.d.-b), который также позволяет калибровать уровень чувствительности. Этот компонент не был реализован в прототипе; однако Abreu et al. (2018) считают, что физическая защита является требованием почти каждого устройства Интернета вещей, которое физически доступно любому.

Облако

Этот компонент получает данные, полученные от компонента «Edge Gateway», и местоположение пользователя через GPS сотового телефона, которое отправляется каждый раз t ₃ ( t ₁ < t ₃ < t ₂ ), так что они совместно хранятся, анализируются и отображаются на облачной платформе.Хранение осуществляется в базе данных NoSQL под названием «Cloudant» от IBM Cloud (IBM n.d.-b). Затем анализ выполняется на платформе IBM Stream Flow Analysis (IBM nd-a), которая позволяет анализировать и действовать в режиме реального времени в отношении огромных объемов данных (структурированных или неструктурированных), которые могут поступать из разных источников и которые постоянно отправляются, например, как показано на рис. 8, и в соответствии с алгоритмом, созданным на Python, он мгновенно оценивает каждую поступающую запись, чтобы определить, есть ли возможная утечка. Кроме того, в этом компоненте «Облако» есть веб-портал, который разворачивается в облаке Azure (Microsoft n.d.), чтобы пользователи могли видеть в режиме реального времени местонахождение своих интеллектуальных счетчиков, которые были получены с помощью GPS с мобильного телефона пользователей во время установки, и их потребление воды (в реальном и историческом времени), как показано на фиг. 9 и 10, соответственно, через интерфейс, сделанный в Angular, который получает данные из API, запрограммированного в .NetCore, который подключается к базе данных Cloudant по протоколу http.

Рис. 8 Рис. 9 Рис. 10

Алгоритм обнаружения утечки воды

Алгоритм, показанный на рис.12 обнаруживает возможное наличие утечки воды с учетом четырех сценариев, для этого ему нужны входные параметры: ID устройства, ID пользователя, время t ₂ , потребление в t ₂ и место, самое позднее был использован в статье Pan et al. (2015), чтобы снизить потребление в умных домах. Каждая итерация алгоритма выполняется в конце t ₂ , и он проверяет, соответствует ли потребление воды какому-либо из четырех сценариев утечки: «отрицательная тенденция» (A), «24-часовое потребление» (B). , «Аналогичное потребление» (C) и аномально высокое потребление »(D).Эта проверка сценариев выполняется последовательно A, B, C, D, и если хотя бы один из них проверяется, пользователю и администратору отправляется предупреждение об обнаружении утечки, которые могут подтвердить или отклонить предупреждение через мобильное приложение. (см. рис. 11), тем самым повышая точность алгоритма на следующей итерации. Каждый сценарий объясняется ниже:

• Сценарий A проверяет, имеет ли полученное потребление отрицательное значение или общее потребление, накопленное за последние 24 часа, имеет отрицательную тенденцию; это может быть связано с отказами интеллектуальных счетчиков при регистрации потребления (Alvisi et al. 2019).

• Сценарий B проверяет наличие непрерывного расхода воды в течение последних 24 часов, поскольку потребление не было ни в какой нулевой момент времени, что маловероятно для нормального потребления; это правило известно как CNZ.

• Сценарий C проверяет, совпадает ли полученное потребление с двумя последними зарегистрированными потребностями, поскольку очень маловероятно, что последовательно будут очень похожие потребления; мы называем это правило C3S (три одинаковых потребления подряд).

• Сценарий D проверяет наличие высокого потребления за пределами его исторического поведения. Для этого сначала получается все историческое потребление, которое похоже на это, как за квартал, так и за день недели, а затем все те, которые были отмечены как аномальные. Впоследствии это потребление индексируется по дням, и каждый день соответствует четырем получаемым характеристикам: среднее потребление, минимальное потребление, максимальное потребление и средний часовой диапазон, к которому относится оцениваемое потребление; этот диапазон может быть от 0 до 6 часов, от 6 до 12 часов, от 12 до 18 часов и от 18 до 24 часов. Затем для каждой из четырех характеристик применяется алгоритм K-NN, чтобы получить список потребления, наиболее близкого ( K = 4) к входному потреблению. Затем теорема Чебышева (Барнс, 1994) используется для построения доверительного интервала, который гарантирует, что по крайней мере 75% списка потребления, полученного ранее, находится в пределах 2 стандартных отклонений от среднего, если полученное значение потребления выходит за пределы этого диапазона. , это считается «возможной утечкой» воды.Наконец, если есть «возможная утечка» и человека нет дома, потребление считается высоким, если не считать его исторического поведения. Вся эта последовательность шагов была обозначена как правило CHA (историческое аномальное потребление).

Рис. 11

Предупреждающее и подтверждающее сообщение

(PDF) НОВЫЙ МЕТОД ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ БЫТОВОГО ДОМА С ПОМОЩЬЮ ВОДОСЧЕТЧИКА

pp. (Статья впервые опубликована в Интернете: 26. Июль 2007 г.)

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1470-6431.1997.tb00281.x/pdf

8. Бухбергер, С.Г., Уэллс, Дж. Дж .: Интенсивность, продолжительность и частота бытовой воды

заявки. Журнал планирования и управления водными ресурсами, 1996, 122 (1), стр. 11-19.

9. Кобачо, Р., Арреги, Ф., Кабрера, Э., Кабрера-младший, Э .: Частные резервуары для хранения воды:

, оценка их неэффективности. С. (1-8.)

http: // www.ita.upv.es/idi/descargaarticulo.php?id=173

10. Кобачо, Р., Арреги, Ф., Гаскн, Л., Кабрера-младший, Э .: Устройства с низким расходом в Испании: как

работоспособны ли они на самом деле? Точный способ расчета. II Международная конференция

Эффективное использование городского водоснабжения и управление им, Тенефайр, Канарские острова, Испания,

2-4 апреля 2003 г., стр. (1-13)

http: //paginas.fe.up .pt / ~ mjneves / publicacoes_files / data / es / ponencias / por_autor / pdf / 10149. p

df

11. Директива Совета 98/83 / EC от 3 ноября 1998 г. о качестве воды, предназначенной для потребления человеком

. Официальный журнал Европейских сообществ, 5.12.1998, стр. L

330/32-L 330/54. http: // eur-

lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:1998:330:0032:0054:EN:PDF

12. Далмация, Б. (Nosilac projekta):

Воеводини. Нови-Сад: Университет у Новом Саду Природно-

za hemiju, 2009.

http://www.eko.vojvodina.gov.rs/files/file/dokumenti/sajt%20strategija%20vodosnabdevan

ja% 20i% 20zastite% 20voda% 20apv.pdf

13. DeOreo, WB, JP, Mayer, PW: Анализ следа потока для оценки водопользования.

Журнал Американской ассоциации водопроводных сооружений, 1996, 88 (1), стр. 79-90.

http://industrycodes.com/products/fed9fd/awwa-jaw39526-journal-awwa-flow-trace-

Анализ

14. ДеОрео, В. Б., Санчес, Ф .: Подробные данные о водопользовании без участия клиента.

Southwest Hydrology, 2009, 8 (6), стр. 8-9.

15. Гаскон, Л., Арреги, Ф., Кобачо, Р., Кабрера-младший, Э. Спрос на воду в городах на испанском языке

Города путем измерения моделей потребления конечных пользователей, стр. (1-11.)

http://www.ita.upv.es/idi/descargaarticulo.php?id=165

16. Джурко, Д., Каррард, Н., Макфаллан, С., Налбантоглу, М., Инман, М., Торнтон, Н., White,

S .: Руководство по измерению конечного использования в жилых помещениях: руководство по дизайну исследования, выборке и технологии

. Подготовлено Институтом устойчивого будущего, UTS и CSIRO для

Smart Water Fund, Виктория, 2008 г.

http://www.isf.uts.edu.au/publications/giurcoetal2008resenduse.pdf

17. Рекомендации для качество питьевой воды. Третье издание, включающее первое и второе

дополнений, Том 1, Рекомендации.Женева: Всемирная организация здравоохранения, 2008.

http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/fulltext.pdf

18. Холл, Р., Огден, ЧП, Хилл, К. : Жизнь в одиночестве: данные из Англия и Уэльс и Франция

за последние два десятилетия. В: Сьюзан МакРэй (под редакцией): Изменение Британии: семьи и

домохозяйств в 1990-е годы. Оксфорд, Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета, 1999, стр. 265-296.

19. Хини, Дж. П., ДеОрео, В., Майер, П., Ландер, П., Харпринг, Дж., Стаджухар, Л., Кортни, Б.

и Булиг, Л .: Характер использования воды в жилищах и эффективность программ сохранения,

1998, стр. (1-8.) Http: // bcn.boulder.co.us/basin/local/wateruse.html

20. Генрих М .: Конечное использование воды в жилищах. Literatura Survey. Отчет об исследовании № 149 (2006).

BRANZ 2006.

http://www.branz.co.nz/cms_show_download.php?id=ec3718ba0bec579df3ffff208e7002c1

1a6206a3

21.HE 6 / 1-

Hivatal.

(PDF) Измерение домашнего потребления воды и отходов в неизмеряемых, прерывистых системах водоснабжения

443

Относительная важность потерь в различных масштабах (коммунальные услуги по сравнению с домашними хозяйствами) часто обсуждается. Мы обнаружили

444

, что большинство домашних хозяйств расходуют очень мало воды. Эти результаты ставят под сомнение выгоды, которые могут быть

445

, которые могут быть достигнуты за счет политики, направленной на сокращение потерь воды в домохозяйствах при прерывистых поставках, что является заявленной целью Всемирного банка и правительственных инициатив

446

[World Bank , 2004].В Хубли-Дхарваде для многих

447

домашних хозяйств, которые потребляют гораздо меньше воды, чем это считается необходимым для удовлетворения основных потребностей, политика должна быть направлена ​​на расширение доступа к воде

448

. Усилия по сокращению потерь воды в домохозяйствах или увеличению сбережения конечного потребления более

449

надлежащим образом нацелены на домохозяйства, которые имеют доступ к достаточному количеству воды. Напротив, сосредоточение внимания на

450

сокращении потерь в распределительной системе Hubli-Dharwad может значительно увеличить доступную воду, а

451

поможет устранить различия в использовании воды и доступе, которые мы выявили.

452

Водные менеджеры могут использовать методы, которые мы представляем, разными способами, в зависимости от их приоритетов. Для примера

453

, менеджер по водным ресурсам, заинтересованный в определении того, как распределить часы снабжения между разными соседями более справедливо, может захотеть измерить использование и потери в выбранных районах с диапазоном SES con-

.

455

или сосредоточить внимание на тех районах, которые предположительно имеют наиболее ограниченное водопользование (например,г., высокая или низкая —

456

доходных районов). Управляющий водными ресурсами, реализующий программу водосбережения, может пожелать выбрать районы

457

, где ожидается наибольшая потеря воды на уровне домохозяйств, для оценки «наихудшего» сценария. Напротив, управляющий водным хозяйством

458

, нуждающийся в статистически репрезентативной выборке всего города, разработал бы исследование, основанное на стандартных методах выборки

459

(т. Е. Используя данные переписи для случайного выбора домохозяйств или случайный выбор

460

точек для выборки в каждой административной единице).Дальнейшие исследования по измерению водопотребления и потерь в

461

неизмеряемых системах IWS должны быть сосредоточены на воспроизведении и уточнении этих методов для других контекстов, сравнивая эти результаты с другими методами измерения (например, водными дневниками), и включение количественных измерений потока

463

(например, датчики или измерители, которые были модифицированы для обеспечения точности в условиях IWS

464

).

465

466

Ссылки

467

Alegre, H., У. Хирнер, Дж. М. Баптиста и Р. Парена (2000), Показатели эффективности для служб водоснабжения, Руководство IWA по передовой практике, Int.

468

Water Assoc. AQ2

469

Бапат, М. и И. Агарвал (2003), Наши потребности, наши приоритеты; женщины и мужчины из трущоб в Мумбаи и Пуне рассказывают о своих потребностях в воде и санитарии

470

, Environ. Урбанизация, 15 (2), 71–86, DOI: 10.1177 / 095624780301500221.

471

Бил, К.Д., Р. А. Стюарт и К. Филдинг (2013), Новый смешанный подход к интеллектуальным измерениям для согласования различий между полученным и фактическим конечным потреблением воды в жилых домах, J. Cleaner Production, 60, 116– 128, DOI: 10.1016 / j.jclepro.2011.09.007.

473

Берт, З. и И. Рэй (2014), Хранение и неуплата: Устойчивые неформальные отношения в формальном водоснабжении Хубли-Дхарвад, Индия, Вода

474

Альтернативы, 7, 106– 120.

475

Christodoulou, S., and A. Agathokleous (2012), Исследование влияния прерывистой подачи воды на уязвимость городского водораспределения.

476

сетей управления, Water Sci. Technol., 12 (4), 523, DOI: 10.2166 / WS.2012.025. AQ3

477

CPHEEO (1999), Руководство по водоснабжению и очистке, Цент. Общественное здравоохранение и окружающая среда. Англ. Орган. в министерстве. of Urban Dev. , Gov. of

478

India, New Delhi.

479

Криминиси, А., К. М. Фонтанацца, Г. Френи, и Г. Л. Лоджия (2009), Оценка очевидных потерь, вызванных счетчиком воды с недостаточной регистрацией при прерывистом водоснабжении, Water Sci. Technol., 60 (9), 2373.

481

Ercumen, A., BF Arnold, E. Kumpel, Z. Burt, I. Ray, K. Nelson, and JM Colford Jr. (2015), Upgrading a Водоснабжение по трубопроводу от периодического

482

до непрерывного и связанного с заболеваниями, передающимися через воду: согласованное когортное исследование в городской Индии, PLoS Med, 12 (10), e1001892,

483

doi: 10.1371 / journal.pmed.1001892.

484

Фан, Л., Ф. Ван, Г. Лю, X. Ян и В. Цинь (2014), Общественное восприятие потребления воды и его влияния на водосберегающее поведение,

485

Вода, 6 (6), 1771–1784, DOI: 10.3390 / w6061771.

486

Galaitsi, SE, R. Russell, A. Bishara, JL Durant, J. Bogle, and A. Huber-Lee (2016), Неустойчивое бытовое водоснабжение: критический обзор и

487

анализ причинно-следственные пути, Вода, 8 (7), 274, DOI: 10.3390 / w8070274.

488

HPEC (2011 г.), Отчет о городской инфраструктуре и услугах в Индии.

489

Исмаил, З., и У. Ф. В. А. Пуад (2007), Недоходные потери воды: тематическое исследование, Asian J. Water Environ. Загрязнение, 4 (2), 113–117.

490

IWA (2003), Оценка недоходной воды и ее компонентов: практический подход, Вода, 21.AQ4

491

Совет по водным ресурсам Карнатаки, HDWSS (2008), Водный аудит: неучтенная вода (UAW) Хубли-Дхарвада.

492

Королевство Б., Р. Либергер и П. Марин (2006), Проблема сокращения некоммерческой воды (NRW) в развивающихся странах, водоснабжение

493

и дискуссионный документ Совета сектора санитарии Series, Всемирный банк, Вашингтон, округ Колумбия

494

Кумпель, Э. и К.Л. Нельсон (2013), Сравнение микробиологического качества воды при прерывистом и непрерывном водопроводе, Water Res. ,

495

47 (14 ), 5176–5188.

496

Кумпель, Э., и К. Л. Нельсон (2014), Механизмы, влияющие на качество воды в условиях нерегулярного водоснабжения, Environ. Sci. Technol., 48 (5),

497

2766–2775, DOI: 10.1021 / es405054u.

498

Кумпель, Э., и К. Л. Нельсон (2016), Непрерывное водоснабжение: распространенность, практика и микробное качество воды, Environ. Sci. Technol., 50,

499

542–553, DOI: 10.1021 / acs.est.5b03973.

500

Макинтош, А. С. (2003), Азиатские водные ресурсы: охват городской бедноты, Asian Dev.Банк.

501

Маккензи, Д. и И. Рэй (2009), Городское водоснабжение в Индии: состояние, варианты реформ и возможные уроки, Water Policy, 11, 442–460.

502

Моррисон, Дж. И Э. Фридлер (2015), Критический обзор методов, используемых для получения схем и объемов потока индивидуальной бытовой воды

503

с использованием бытовых приборов, Urban Water J. , 12 (4 ), 328–343, DOI: 10.1080 / 1573062X.2014.

0.

504

Мутиканга, Х., С. Шарма и К.Vairavamoorthy (2011), Исследование производительности водомеров в развивающихся странах: тематическое исследование

505

Кампала, Уганда, Water SA, 37 (4), doi: 10.4314 / wsa.v37i4.18.

Благодарности

Эта работа была поддержана стипендией NSF

Graduate Fellowship и U.C. Беркли

Стипендия канцлера EK и

грантов Центра Блюма для

развивающихся стран (Калифорнийский университет в Беркли),

Фонда Дешпанде и

Национального научного фонда

Международный исследовательский опыт для студентов

-1031194).Мы

благодарны домохозяйствам в Хубли —

Дхарвад за их участие и

за помощь и поддержку

Захари Берт, Айше Эрц €

умен, Шарада

Прасад CS (Калифорнийский университет в Беркли) , KP

Джаяраму, исполнительный инженер, и

Северная зона штата Карнатака

Департамент водоснабжения и водоотведения

(Хубли-Дхарвад), Наянатара Наяк

и Нараяна Биллава (Центр многопрофильного развития

Исследования в

Дхарваде) и Мадху Ч. Данные

доступны по запросу авторам-корреспондентам

.

J_ID: Клиент WRCR A_ID: WRCR22415 Cadmus Art: WRCR22415 Изд. Ref. №: 2016WR019702 Дата: 25-декабря-16 Этап: Страница: 13

ID: vedhanarayanan.m Время: 15:25 I Путь: w: / JW-WRCR160541

Исследование водных ресурсов 10.1002 / 2016WR019702

KUMPEL ET AL . ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ В СИСТЕМАХ С ПРЕРЫВНЫМИ ТРУБОПРОВОДАМИ 13

Водный след продукта

Каков водный след продукта?

Водный след продукта — это количество воды, которое потребляется и загрязняется на всех стадиях его производства.Водный след продукта показывает, какое давление этот продукт оказал на ресурсы пресной воды. Его можно измерять в кубических метрах воды на тонну продукции, литрах на килограмм, галлонах на фунт или бутылку молока.

Измеряя объем и источник воды, потребляемой при производстве продукта, а также объем воды, необходимый для ассимиляции загрязняющих веществ, чтобы соответствовать стандартам качества воды, мы можем получить представление о том, как конкретный продукт способствует растущим проблемам воды. дефицит и ухудшенное качество воды.Это также позволяет нам сравнивать различные продукты на предмет их относительного вклада в решение этих критических проблем с водой.

Водный след конечного продукта, например пары джинсов, представляет собой сумму водяного следа каждого этапа или процесса, необходимого для производства этого продукта. Для пары джинсов потребуется выращивание хлопка, очистка и прядение волокон, ткачество, шитье и влажная обработка ткани, чтобы в конечном итоге получить готовый продукт. Каждая ступенька имеет прямой водный след и косвенный водный след.Прямой водный след одного процесса становится косвенным водным следом следующего процесса. Таким образом, в водяном следе продукта учитывается полный объем потребленной или загрязненной воды.

Насколько эффективен ресурс вашего продукта?

Измеряя водный след продукта в объемах воды на единицу продукции, можно оценить, насколько эффективно этот продукт был произведен. Или, иначе говоря, водный след продукта говорит нам, насколько продуктивно используются ресурсы пресной воды, то есть сколько единиц продукции получено на каждый литр использованной воды. Этот показатель эффективности использования ресурсов может применяться как к количеству потребляемой воды, экологическому и синему водному следу, так и к количеству используемой ассимиляционной способности, «серому водному следу». Если мы производим продукт с меньшим воздействием серой воды, мы оказываем меньшее давление на ресурсы пресной воды и меньше способствуем ухудшению качества воды.

Целых три миллиарда человек уже живут в районах с нехваткой воды, а в речных бассейнах во всем мире качество воды ухудшается; если мы собираемся кормить, одевать и давать приют всем людям на планете, нам необходимо более эффективно использовать наши водные ресурсы.Водный след продукции может помочь нам определить, где есть возможности для сокращения водного следа и повышения эффективности использования ресурсов.

Контрольные показатели водного следа можно установить, глядя на водный след, полученный в результате использования передовой практики или наилучших доступных технологий, или путем выбора водного следа, достигнутого лучшими исполнителями в конкретном секторе. Контрольные показатели «водного следа» могут использоваться для установления целей по сокращению водного следа в отдельном процессе, например.g., горячая прокатка стали для продукта, сектора или компании.

Контрольные показатели экологического следа воды могут предоставить правительствам полезную информацию и помочь нам в достижении целей устойчивого развития. Сосредоточив инвестиции, будь то в обучении, инфраструктуре или передовых методах управления, на малоэффективных компаниях, общий водный след производства можно уменьшить, тем самым снизив нагрузку на пресноводные ресурсы и сделав воду, которую мы действительно используем, более продуктивной.

Водный след также можно использовать для измерения роли продукта в экономике.Связав зеленый, синий и серый водный след с экономическими показателями, такими как прибыль на единицу продукции, рабочие места или доля созданного ВВП, водный след может показать нам весь спектр экономических выгод, получаемых от продукции, производимой в данном районе. . Эта информация может дать ценную информацию о том, как мы можем достичь различных социальных целей путем распределения водных ресурсов между разными водопользователями и пользователями.

Является ли ваш продукт экологически безопасным?

Водный след не просто говорит нам, сколько воды используется для производства продукта; водный след возникает в определенном месте в определенное время.Это важно, потому что в разных местах и ​​в разное время года существуют различия в количестве воды и способности ассимиляции. Водный след, который возникает в богатом водой месте или во время сезона дождей, по-прежнему оказывает такое же давление (объемы потребления) на водные ресурсы, но это давление может не приводить к тому, что общее потребление воды в бассейне реки или водоносного горизонта превышает максимальное порог устойчивости.

Легенда: зеленые, синие, серые и общие водные следы в Латинской Америке и Карибском бассейне (1996-2005).Данные показаны в мм / год на сетке 5 на 5 угловых минут. Источник.

Чтобы понять устойчивость водного следа продукта, нам нужно посмотреть на совокупный водный след в сравнении с местными водными ресурсами. В этом случае мы используем объем потребляемой воды или ассимиляционные мощности, использованные в течение месяца, сезона или года. В совокупности водный след всего производства в определенном месте или в определенный период времени говорит нам, перешли ли мы порог устойчивости, и наш продукт является неустойчивым.

Легенда: Ежегодная среднемесячная нехватка голубой воды в Латинской Америке и Карибском бассейне, оцененная с уровнем разрешения ячеек сетки 30 × 30 угловых минут. Низкий дефицит синей воды соответствует зеленому цвету (2.0). Источник.

Как мы используем водный след продукции?

Зная водный след продуктов и товаров, которые мы производим и потребляем, позволяет:

• Предприятия должны понимать свою зависимость от воды и риски, с которыми они сталкиваются, связанные с нехваткой воды и загрязнением. Они могут измерять ресурсоэффективность производства своей продукции и использовать контрольные показатели водного следа для установления целей по сокращению водного следа, включая их в свою корпоративную водную стратегию. Они могут оценить, являются ли их продукты устойчивыми или нет, и использовать информацию, полученную при проведении оценки водного следа своей продукции, для взаимодействия с другими заинтересованными сторонами в области рационального использования водных ресурсов. Они могут раскрывать водный след своей продукции или своей компании, чтобы лучше информировать потребителей и правительство об их вкладе в устойчивое развитие.Наконец, они могут поделиться своими знаниями и инновациями с другими, чтобы мы все могли перейти к более устойчивому использованию наших водных ресурсов. Это заставит компании стратегически направлять ресурсы на обеспечение ресурсоэффективности и экологической устойчивости использования воды в производственных процессах, цепочках поставок и речных бассейнах.

• Правительствам необходимо понять вклад различных видов производства в решение проблем нехватки воды и ухудшения качества воды.Они могут использовать эталонные показатели «водного следа» для оценки ресурсоэффективности различных водопользователей и вкладывать средства в улучшение показателей самых бедных за счет передачи передового опыта и технологических инноваций от лучших исполнителей. Поощрение или даже требование к предприятиям прозрачности в отношении своего водного следа и его устойчивости может ускорить внедрение инноваций и улучшений. Они могут оценить роль воды в экономике, будь то с точки зрения создания рабочих мест, ВВП или торговых отношений, и использовать эту информацию при разработке политики.Водный след продуктов может использоваться для интеграции государственной политики, оказывающей влияние на воду, для обеспечения достижения социальных целей. Это поддержит правительства в продвижении справедливого и разумного распределения воды и реализации политики, правил и управления, необходимых для достижения этого в речных бассейнах во всем мире.

• Граждане должны понимать, сколько воды используется для производства их повседневных потребительских товаров, и понимать взаимосвязь между их потребительскими решениями и проблемами нехватки воды и ухудшения качества воды не только там, где они живут, но и в речных бассейнах по всему миру .Они могут использовать водные следы продуктов для поощрения ответственного отношения к водным ресурсам в компаниях, у которых они покупают. Они могут поговорить с представителями своего правительства о своей заинтересованности в сокращении дефицита воды и улучшении качества воды во всем мире. Водный след продукта может помочь гражданам осознать и рассмотреть влияние на воду своего выбора потребления, решить уменьшить свой собственный водный след и побудить компании и правительства предпринять шаги, необходимые для того, чтобы сделать водный след всего человечества устойчивым, эффективным и справедливым.

Загляните в нашу галерею продуктов, чтобы увидеть широкий спектр водных следов продукции или сравните водный след продуктов растениеводства и животноводства.

Посетите наш национальный исследователь, чтобы узнать, какие страны имеют более высокий водный след, и сравнить страны.

Узнайте, как вы можете уменьшить водный след производимой вами продукции в нашем бизнес-разделе.

Узнайте, как ваша страна может лучше управлять своим национальным водным следом в нашем национальном разделе.

Узнайте, как вы можете уменьшить свой собственный водный след, в нашем личном разделе.

измерений водопотребления и спроса для односемейных домашних хозяйств по JSTOR

Описан упрощенный метод экономического обследования, который определяет и измеряет предикторы спроса на водоснабжение в жилищном секторе (общий объем воды, используемой домохозяйством) и потребление воды и жидкости в домохозяйстве (количество воды из-под крана и жидких напитков, потребленных отдельными домохозяйствами) .Были обнаружены этнические различия как в спросе на воду, так и в ее потреблении. Добавление столовых приправ с высоким содержанием натрия было связано с увеличением потребления жидкости. Обсуждаются методы выборки и другие переменные-предикторы.

Журнал гигиены окружающей среды (JEH) издается 10 раз в год Национальной ассоциацией гигиены окружающей среды и информирует читателей о текущих проблемах, новых исследованиях, полезных продуктах и ​​услугах и возможностях трудоустройства.JEH — это единственная прямая ссылка на полный спектр вопросов, связанных со здоровьем окружающей среды, и охватывает более 20 000 профессионалов, работающих над решением проблем в таких областях, как: качество воздуха питьевая вода безопасность и защита пищевых продуктов обращение с опасными материалами / токсичными веществами институциональная гигиена окружающей среды охрана труда готовность к терроризму и всем опасностям векторное управление управление сточными водами контроль загрязнения воды / качество воды

NEHA в настоящее время обслуживает 5000 членов, продвигая профессионалов в области гигиены и защиты окружающей среды с целью обеспечения здоровой окружающей среды для всех. Специалисты, получившие диплом сертифицированного специалиста по гигиене окружающей среды / зарегистрированного санитарного врача от NEHA, признаются как достигшие установленного стандарта качества. Эти профессионалы в области гигиены окружающей среды владеют совокупностью знаний (которые подтверждаются экспертизой) и приобретают достаточный опыт для удовлетворительного выполнения рабочих обязанностей в области гигиены окружающей среды. В дополнение к поддержанию высоких стандартов практики и тестирования для своих программ аттестации, NEHA предоставляет обучение и ресурсы для непрерывного образования через онлайн-курсы и онлайн-книжный магазин; проводит ежегодную конференцию; способствует установлению контактов и карьерному росту; и издает широко авторитетный рецензируемый журнал «Здоровье окружающей среды».

.