胡鹤鸣 计量流动的水资源

水资源精准计量的工作都包括哪些？ 

水资源精准计量，就是更准确地测量各种大型输水流道中的流速流量等数据。目前一个典型的例子就是南水北调工程中水量的计量：工程主渠道有几十米宽，沿途各地有很多分水口，将水引到水厂等用水单位，上游的供水方放多少水进入渠道，沿线的输水方和用水方又用了多少水，都需要比较准确的数据。另外，像三峡这样的水电工程也需要准确的流量数据，以便评价水轮机的发电效率。除了自然水体，污水厂处理污水的水量也属于水资源计量范畴。

为何开始这方面工作？

传统水文行业中，河道水流量的测量并不需要太高的准确度;随着水资源越发受到重视，其贸易交割需要更准确的水量测量结果作为结算依据——一条管线的年结算额经常有几千万，1%的偏差就是一个很大的数额了。影响现场数据准确度的因素很多，稍不注意就会导致不確定度增加。像南水北调工程中，有时会出现供水、输水、用水三方各自测得的流量数据有差异，甚至差异很大的情况，这就需要计量部门提供一个权威、公正的数据。

通过哪些具体的方式来改善测量数据的不确定度？

从国家计量院工作的角度讲，对于现场的计量需求主要解决测量仪器的标定问题——说通俗点就是确认这个流量表准不准;而在实际测量工作中，仪表只是影响不确定度的因素之一，比如即使这个表本身很准但安装不合理，仍然会带来很大的不确定度。因此现在我们把仪表的标定、现场条件、仪表安装情况、温度压力杂质的影响都考虑进来，还有基于历史数据分析看长期的稳定性等。从整体工程计量的思路来改善不确定度，对我们来说也算是一种新的探索。我们在这个领域的第一个课题是解决三峡水轮机直径12.4m的钢管中水流量计量问题，从影响不确定度最主要的因素入手，通过模型实验、现场测试、仿真分析等手段对测量结果进行了修正，有效改善了其流量测量的不确定度。近年来，我们在改善测量数据不确定度方面做出了一定的成绩，这些在新出版的国家标准中也有所体现。

所以您的工作并不算单纯的技术创新？

可以这么说。我们的思路是“依托于实验室流速流量装置，向现场拓展，优化现场测流数据”。降低数据的不确定度，要持续的人员和技术投入，然而常规工程测量又需要更为经济有效的方法体系。我们的工作就是要综合考虑各方面因素，希望达到满足“各方对数据准确度的需求”这个终极目标。

胡鹤鸣， 清华大学水利水电工程系博士，中国计量科学研究院副研究员，主要从事水资源精准计量方法研究。