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第28届北京青少年科技创新大赛

 石画 2014-04-28

 

奇怪的水表——关于水流速度与水表准确性的研究

东城区东四九条小学六年级   孙祺蕊

指导教师  李宝芝  周又红

研究背景

    暑假里我家发了一场“大水”。原来是楼上邻居家为了节水,每天晚上把水龙头开得很小,把一口锅放在水池子里,一夜下来可以接一锅水,据说还不走水表。没想到这天水龙头没控制好,锅里的水溢了出来,由于是夜间,没能及时发现,“涓涓细流”顺着水管子、墙壁、渗过没做过防水的楼板就流到楼下,造成了我家“水淹三军”的惨象。

    对此我很不理解:这样做是不是有点自欺欺人啊?水表就是记录用水量的,难道流速慢水表就不起作用了吗?我咨询了周围的大人们,他们的回答不尽相同:有人认为水流速度慢水表就不计数;有人说水流速度慢会影响到水表计数的准确性,但不一定是多走字还是少走字;还有人和我一样,认为无论流速快慢,水表都会正常计数。但是不管是哪种答案,都是人们的主观想法,没有足够的证据证明自己的说法。

    我认为,水表作为计量工具,其准确与否无论是从公平的角度,还是从利国利民的角度,甚至对提高公民的文明素养都有着极其重大的意义。为此我决定亲自试验一下,这样既可以弄明白此事,又可以锻炼自己的实践能力;既可以用所学的知识解决一些实际问题,又可以提高自己参与社会生活的意识。

研究目的

1、通过试验,客观地反映水表计数的情况,得到最接近事实的结论。

2、学习自己设计完成一件工作,锻炼自己的动手操作能力。

3、培养自己积极参与社会生活的意识。

研究方法

1、时间:2007年8月至2007年12月。

2、地点:

观测点

家庭

位置

现状

类型

A

我家的卫生间

本市昌平区天通苑东二区

建于2000年6层砖混结构1/6

147m2三室一厅一厨两卫共5个水龙头(厨卫分表)

B

邻居家的厨房

本市昌平区天通苑东二区

建于2000年6层砖混结构2/6

147m2三室一厅一厨两卫共5个水龙头(厨卫分表)

C

舅舅家的厨房

本市朝阳区华威西里

建于1990年20层塔楼14/20

65m2二室一厅一厨一卫共3个水龙头(全户一表)

D

姥姥家的厨房

本市西城区旧鼓楼大街

建于1980年6层砖混结构4/6

54m2二室一厅一厨一卫共3个水龙头(全户一表)

1

3、实验材料与工具:数码相机(RICOH)、烧杯(1000mL/1300mL)。


4
、发放调查问卷。

5、走访:邻居

6、步骤流程图:

7、调查方法

    访问并发放问卷。首先,为了了解人们日常用水的基本状况和对水表计数情况的关注程度,我设计了调查问卷,在邻居和同学中发放。共发放调查问卷85份,收回有效问卷80份。

8、试验操作

    (1)在自己家的卫生间进行试验观测。从水龙头可以调控的最小流速按等比关系(约3倍)递增至中等流速,分四个档次进行试验,分别记录了每次的流量、所用时间、水表的初始读数和结束读数,并分别留有照片和文字资料。遗憾的是没有观测到水龙头开启到最大时的数据。原因有二:其一,流速过快,很难控制流量;其二,流速快时,水花四溅,影响观测的准确性。

    (2)为了验证在自己家观测到的情况是否具有普遍性,我又征得楼上邻居的同意,在他家厨房重复了上述试验,同样留有照片和文字资料。

    (3)分别到与自己家不在一个居住区的舅舅家、姥姥家进行了试验观测。通过三个居住区四户家庭的抽样试验,以求客观,避免偶然性。

    (4)在8月完成上述试验观测的基础上,为了验证操作的可重复性,分别于10月、12月两次对四个观测点再次试验观测,使每个观测点都收集到三组实验数据。

结果

1、调查问卷统计

编号

问题及统计

1

1.您的年龄在()。a.20岁以下b.20~30岁c.30~40岁d.40岁以上

30人 占37.5%

4人 占5%

22人 占27.5%

24人 占30%

2

2.您家有几口人?a.1b.2c.3d.3以上

1人占1.25%

7人 占8.75%

39人 占48.75%

33人 占41.25%

3

3.您家每月用水量约是多少吨?

a.3吨以下b.3~6吨c.7~10吨d.10吨以上

15人占18.75%

28人 占35%

27人 占33.75%

10人 占12.5%

4

4.生活中,您很注意节约用水吗?

a.是b.不是

72人 占90%

8人 占10%

5

5.您介意水表计数与您实际用水量有出入吗?

a.很介意b.不太介意c.误差不大时不介意

25人 占31.25%

24人 占30%

31人 占38.75%

6

6.您在用水时,喜欢把水龙头开得()。

a.较大b.适中c.较小

4人 占5%

58人 占72.5%

18人 占22.5%

7

7.您认为水龙头开得大、小会影响到水表的准确性吗?

a.会b.不会

37人 占46.25%

43人 占53.75%

8

8.您认为水龙头开得尽量大时,水表读数与实际流量的关系会怎样?

a.等于b.大于c.小于

43 占53.75%

34人 占42.5%

3人 占3.75%

9

9.您认为水龙头开得尽量小时,水表读数与实际流量的关系会怎样?

a.等于b.大于c.小于

48人 占60%

10人 占12.5%

22人 占27.5%

10

10.对于有些人用滴水不走水表的方法“节约”水费,您怎么看?

a.好b.不好c.无所谓

8人 占10%

54人 占67.5%

18人 占22.5%

11

11.如果您家的水表计数总是大于您实际用水量,您会怎么样?

a.向有关部门反映,减少损失 b.无所谓 c.希望核准水表,以求公平

27人 占33.75%

7人 占8.75%

46人 占57.5%

表2

调查问卷统计图


2
A观测点试验观测结果

2007810

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

144.9891

144.9893

200

小于

细水流

60

144.9893

144.9898

500

相等

小水流

20

144.9898

144.9913

500

相等

中水流

7

144.9813

144.9919

600

大于

2007105

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

147.95484

147.95517

330

小于

细水流

60

147.95517

147.95567

500

等于

小水流

20

147.95567

147.95622

550

大于

中水流

7

147.95622

147.95682

600

大于

2007128

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

150.24735

150.2478

450

小于

细水流

60

150.2478

150.24832

520

大于

小水流

20

150.24832

150.24888

560

大于

中水流

7

150.24888

150.2495

620

大于

平均数

水流状态

所用时间(秒)

水表显示平均流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

327

小于实际流量

细水流

60

507

约等于实际流量

小水流

20

537

大于实际流量

中水流

7

607

大于实际流量

备注:每次试验观测的实际流量均为500mL

3

断续水流细水流小水流中水

3B观测点观测结果

2007811

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

4.4361

4.4361

0

小于

细水流

60

4.4361

4.4366

500

相等

小水流

20

4.4366

4.4371

500

相等

中水流

7

4.4371

4.4377

600

大于

2007106

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

5.8615

5.8617

200

小于

细水流

60

5.8617

5.8622

500

相等

小水流

20

5.8622

5.8628

600

大于

中水流

7

5.8628

5.8635

700

大于

2007129

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

7.0141

7.0144

300

小于

细水流

60

7.0144

7.01495

550

大于

小水流

20

7.01495

7.0156

650

大于

中水流

7

7.0156

7.0163

700

大于

平均数

水流状态

所用时间(秒)

水表显示平均流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

167

小于实际流量

细水流

60

517

略大于实际流量

小水流

20

583

大于实际流量

中水流

7

667

大于实际流量

备注:每次试验观测的实际流量均为500mL


4

断续水流细水流小水流中水流4C观测点试验观测结果

2007812

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

746.7709

746.7712

300

小于

细水流

60

746.7712

746.7716

400

小于

小水流

20

746.7716

746.7722

600

大于

中水流

7

746.7722

746.7729

700

大于

2007103

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

762.3689

762.3691

300

小于

细水流

60

762.3691

762.3696

500

等于

小水流

20

762.3696

762.3702

600

大于

中水流

7

762.3702

762.3709

700

大于

2007128

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

776.6584

776.6587

300

小于

细水流

60

776.6587

776.65918

480

小于

小水流

20

776.65918

776.65975

570

大于

中水流

7

776.65975

776.6604

650

大于

平均数

水流状态

所用时间(秒)

水表显示平均流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

300

小于实际流量

细水流

60

460

略小于实际流量

小水流

20

590

大于实际流量

中水流

7

687

大于实际流量

备注:每次试验观测的实际流量均为500mL

5


断续水流细水流小水流中水流

5D观测点试验观测结果

2007813

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

1357.6435

1357.6436

100

小于

细水流

60

1357.6436

1357.6441

500

相等

小水流

20

1357.6441

1357.6447

600

大于

中水流

7

1357.6447

1357.6455

800

大于

2007104

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

1374.3352

1374.3354

200

小于

细水流

60

1374.3354

1374.3358

400

小于

小水流

20

1374.3358

1374.33635

550

大于

中水流

7

1374.33635

1374.3371

750

大于

2007127

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

1393.9463

1393.94645

150

小于

细水流

60

1393.94645

1393.9469

450

小于

小水流

20

1393.9469

1393.94755

650

大于

中水流

7

1393.94755

1393.9484

850

大于

平均数

水流状态

所用时间(秒)

水表显示平均流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

150

小于实际流量

细水流

60

450

小于实际流量

小水流

20

600

大于实际流量

中水流

7

800

大于实际流量

备注:每次试验观测的实际流量均为500mL

6


断续水流细水流小水流中水流


6、四个观测点平均值统计

分析

1、绝大多数人在生活中注意节约用水。

    调查结果显示:绝大多数人在生活中注意节约用水;用水习惯大多选用流速适中或偏快;对于水流速度快慢是否影响水表准确性的调查,回答“是”与“否”的几乎各占一半,说明人们对此并不十分了解;近20%的被调查者认为“滴水不走表”的方法不可取,可见人们的是非观念还是清晰端正的;超过90%的被调查者期待解决水表不准的问题。

2、水流速度影响水表计数。

    从三个小区四个家庭观测到的不同流速下水表记录的用水情况可以明显地看出:相同的用水量,流速不同时,水表显示的计数是不同的,而且随着时间的缩短,流速的提高,水表计数也在递增。说明水流速度对水表的准确性确实有影响。水流越快,计数越多。同时可以看出:水表计数的误差是普遍存在的。

3、滴水不走表或少走表。

    四个观测点的第一项实验均是在最慢流速下进行的。由于各观测点水龙头不同,前两个观测点最慢速度表现为连不成线的断续水流状况,后两个观测点均为滴水的状况。为了统一观测标准,我把最慢流速设定为连不成线的断续水流状况,既各观测点均放水500mL,用时180秒(误差在秒内)。水表分别显示0mL至450mL不等,均小于实际流量,甚至水表根本不启动。水表少计数10%到100%不等。由此可见,确实存在着滴水不走表或少走表的情况。难怪有人用“滴水”的办法“节水”,其实水并没有节约,节的只是自家的水费开支而已。

4、细水流时水表计数较准确。

    四个观测点的第二项实验为细水流实验。水流可以连成线但速度极慢。各观测点均放水500mL,用时60秒(误差在秒内),水表分别显示400mL至550mL不等,基本与实际流量相符,水表计数与实际流量的误差不超过20%。说明流速很低时水表的计数更准确些。

5、小水流时水表计数大于或等于实际流量。

    四个观测点的第三项实验为小水流实验。水流速度较慢。各观测点均放水500mL,用时20秒(误差在秒内),水表分别显示500mL至650mL不等,水表计数与实际流量基本相符,水表计数最多超过实际流量30%。说明流速偏低时水表的计数趋于准确或略大些。

6、中水流时水表计数大于实际流量。

    四个观测点的第四项实验为中水流实验。水流速度适中。各观测点均放水500mL,用时7秒(误差在秒内),水表分别显示600mL至850mL,全部大于实际流量,超出部分占到20%-70%不等。说明中等水流速度下,水表计数远远大于实际流量。

7推论: 大水流时水表计数不会小于或等于实际流量。

    各观测点用最大水流情况放水500mL用时均不超过3秒。尽管受技术和个人操作能力所限,各观测点均未作这种情况下的水表计数试验,但由以上分析不难推断:大水流时水表计数不会小于或等于实际流量。

8、多数家庭用水开支大于实际用水量。

    结合调查问卷第6题统计数据,77.5%的被调查者在用水时习惯使用中、大水流,还有很多时候不可能用小水流,如淋浴、冲马桶,或者可以用小水流却受时间的限制等。这就意味着在更多的情况下,人们承担着大于自己实际用水量的支出。

9、水表误差冲击公民道德准则。

    如果说当初楼上邻居为了节省水费用“滴水”的办法致使我家“发大水”的事令我不满,并对他们“占小便宜”的做法十分藐视,今天,看到这样的试验结果,我会用一份宽容来看待这件事。趋利避害是人之常情,何况是当今这样的经济社会,人们想出一些不能称为“上策”的“小计谋”来规避损失以求平衡也不足为奇。但“小计谋”的产生却会助长人们“投机取巧”的心理,不利于提高公民的文明素养。

六.研究结论:

    由于家用水表误差大,尤其是在正常的用水情况下,水表计数大于实际流量带来明显的不公平;滴水不走表并不是真正的节约水,节约了自家的水费,亏损了国家,而且这种做法对公民道德准则带来不可小视的冲击。我认为有必要寻求一种彻底解决问题的办法。

七、建议

    1希望自来水公司和国家相关部门加强对水表计量准确性的核查与监管,虽然水表不准每月给每户带来的水费误差不过几元几角,但却关系到千家万户。小商小贩的“黑心称”都可治理,国有大型企业更应以诚信为本。

    2希望广大市民通过正当渠道用积极的办法向有关部门反映情况,以求问题的根本解决。

    3在问题没有得到解决之前,建议大家在有条件的情况下,选择中小水流用水。

八、收获

    1通过一件生活小事,引发了我探索问题的动机,更激发了我探究的兴趣。于是,我迫不及待地设计了研究方案制定了试验步骤。有生以来第一次不受老师指示、家长命令去完成一件工作,感到十分轻松愉快。不会看水表,我就向舅舅请教;不会使用数码相机,我就边看说明书边演练,直到会用为止;试验需要烧杯,我就向自然老师去借;不善交际的我,在向邻居、老师、同学发放问卷时,学会了与人交往,并说服楼上邻居同意我去他家进行试验……所有这些都使我体会到了自主学习、独立工作的艰辛与克服困难、完成任务后的快乐。

    2通过研究,我学会了多角度、多方位去看待问题。社会是复杂的,生活是多元化的。实际生活中的许多事情,不是用简单的“对”与“错”可以评判的。万事皆有因,只有用严谨的态度、科学的方法探究根本,才能客观地看待生活中的一些事情,还生活以本来面目。

    3在整个试验过程中,我将自己在书本上学到的知识,生活中练就的技能学以致用,常常是手、口、脑并举,但总觉得知识积累得太少。这让我对“学无止境”、“实践出真知”这些名言警句有了更深的体会。

    4这次实践活动极大地提高了我的兴趣,从此我更加关注生活,关注身边的人和事。我发现自己变了,再也不是过去那个只是记住家长叮咛、老师教诲的“乖乖女孩儿”了,而是更乐于用自己的眼睛去看、用自己的头脑去想、用自己的心灵去感受周围的一切。我惊喜地发现原来平淡无奇、千篇一律的生活,今天似乎向我展示出一片新的天地。我的心中常常萌动着一种跃跃欲试的热情。

九、感谢

    本课题在研究过程中,得到了北京市西城区青少年科技馆特级教师周又红老师的悉心指导,得到了我校教导主任刘慧英老师和班主任李宝芝老师的耐心帮助,得到了邻居、同学的全力配合,得到了家人的大力支持,在此一并表示衷心的感谢。

北京市东城区东四九条小学六年级三班孙祺蕊

2007年12月

  

奇怪的水表——关于水流速度与水表准确性的研究

东城区东四九条小学六年级   孙祺蕊

指导教师  李宝芝  周又红

研究背景

    暑假里我家发了一场“大水”。原来是楼上邻居家为了节水,每天晚上把水龙头开得很小,把一口锅放在水池子里,一夜下来可以接一锅水,据说还不走水表。没想到这天水龙头没控制好,锅里的水溢了出来,由于是夜间,没能及时发现,“涓涓细流”顺着水管子、墙壁、渗过没做过防水的楼板就流到楼下,造成了我家“水淹三军”的惨象。

    对此我很不理解:这样做是不是有点自欺欺人啊?水表就是记录用水量的,难道流速慢水表就不起作用了吗?我咨询了周围的大人们,他们的回答不尽相同:有人认为水流速度慢水表就不计数;有人说水流速度慢会影响到水表计数的准确性,但不一定是多走字还是少走字;还有人和我一样,认为无论流速快慢,水表都会正常计数。但是不管是哪种答案,都是人们的主观想法,没有足够的证据证明自己的说法。

    我认为,水表作为计量工具,其准确与否无论是从公平的角度,还是从利国利民的角度,甚至对提高公民的文明素养都有着极其重大的意义。为此我决定亲自试验一下,这样既可以弄明白此事,又可以锻炼自己的实践能力;既可以用所学的知识解决一些实际问题,又可以提高自己参与社会生活的意识。

研究目的

1、通过试验,客观地反映水表计数的情况,得到最接近事实的结论。

2、学习自己设计完成一件工作,锻炼自己的动手操作能力。

3、培养自己积极参与社会生活的意识。

研究方法

1、时间:2007年8月至2007年12月。

2、地点:

观测点

家庭

位置

现状

类型

A

我家的卫生间

本市昌平区天通苑东二区

建于2000年6层砖混结构1/6

147m2三室一厅一厨两卫共5个水龙头(厨卫分表)

B

邻居家的厨房

本市昌平区天通苑东二区

建于2000年6层砖混结构2/6

147m2三室一厅一厨两卫共5个水龙头(厨卫分表)

C

舅舅家的厨房

本市朝阳区华威西里

建于1990年20层塔楼14/20

65m2二室一厅一厨一卫共3个水龙头(全户一表)

D

姥姥家的厨房

本市西城区旧鼓楼大街

建于1980年6层砖混结构4/6

54m2二室一厅一厨一卫共3个水龙头(全户一表)

1

3、实验材料与工具:数码相机(RICOH)、烧杯(1000mL/1300mL)。


4
、发放调查问卷。

5、走访:邻居

6、步骤流程图:

7、调查方法

    访问并发放问卷。首先,为了了解人们日常用水的基本状况和对水表计数情况的关注程度,我设计了调查问卷,在邻居和同学中发放。共发放调查问卷85份,收回有效问卷80份。

8、试验操作

    (1)在自己家的卫生间进行试验观测。从水龙头可以调控的最小流速按等比关系(约3倍)递增至中等流速,分四个档次进行试验,分别记录了每次的流量、所用时间、水表的初始读数和结束读数,并分别留有照片和文字资料。遗憾的是没有观测到水龙头开启到最大时的数据。原因有二:其一,流速过快,很难控制流量;其二,流速快时,水花四溅,影响观测的准确性。

    (2)为了验证在自己家观测到的情况是否具有普遍性,我又征得楼上邻居的同意,在他家厨房重复了上述试验,同样留有照片和文字资料。

    (3)分别到与自己家不在一个居住区的舅舅家、姥姥家进行了试验观测。通过三个居住区四户家庭的抽样试验,以求客观,避免偶然性。

    (4)在8月完成上述试验观测的基础上,为了验证操作的可重复性,分别于10月、12月两次对四个观测点再次试验观测,使每个观测点都收集到三组实验数据。

结果

1、调查问卷统计

编号

问题及统计

1

1.您的年龄在()。a.20岁以下b.20~30岁c.30~40岁d.40岁以上

30人 占37.5%

4人 占5%

22人 占27.5%

24人 占30%

2

2.您家有几口人?a.1b.2c.3d.3以上

1人占1.25%

7人 占8.75%

39人 占48.75%

33人 占41.25%

3

3.您家每月用水量约是多少吨?

a.3吨以下b.3~6吨c.7~10吨d.10吨以上

15人占18.75%

28人 占35%

27人 占33.75%

10人 占12.5%

4

4.生活中,您很注意节约用水吗?

a.是b.不是

72人 占90%

8人 占10%

5

5.您介意水表计数与您实际用水量有出入吗?

a.很介意b.不太介意c.误差不大时不介意

25人 占31.25%

24人 占30%

31人 占38.75%

6

6.您在用水时,喜欢把水龙头开得()。

a.较大b.适中c.较小

4人 占5%

58人 占72.5%

18人 占22.5%

7

7.您认为水龙头开得大、小会影响到水表的准确性吗?

a.会b.不会

37人 占46.25%

43人 占53.75%

8

8.您认为水龙头开得尽量大时,水表读数与实际流量的关系会怎样?

a.等于b.大于c.小于

43 占53.75%

34人 占42.5%

3人 占3.75%

9

9.您认为水龙头开得尽量小时,水表读数与实际流量的关系会怎样?

a.等于b.大于c.小于

48人 占60%

10人 占12.5%

22人 占27.5%

10

10.对于有些人用滴水不走水表的方法“节约”水费,您怎么看?

a.好b.不好c.无所谓

8人 占10%

54人 占67.5%

18人 占22.5%

11

11.如果您家的水表计数总是大于您实际用水量,您会怎么样?

a.向有关部门反映,减少损失 b.无所谓 c.希望核准水表,以求公平

27人 占33.75%

7人 占8.75%

46人 占57.5%

表2

调查问卷统计图


2
A观测点试验观测结果

2007810

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

144.9891

144.9893

200

小于

细水流

60

144.9893

144.9898

500

相等

小水流

20

144.9898

144.9913

500

相等

中水流

7

144.9813

144.9919

600

大于

2007105

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

147.95484

147.95517

330

小于

细水流

60

147.95517

147.95567

500

等于

小水流

20

147.95567

147.95622

550

大于

中水流

7

147.95622

147.95682

600

大于

2007128

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

150.24735

150.2478

450

小于

细水流

60

150.2478

150.24832

520

大于

小水流

20

150.24832

150.24888

560

大于

中水流

7

150.24888

150.2495

620

大于

平均数

水流状态

所用时间(秒)

水表显示平均流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

327

小于实际流量

细水流

60

507

约等于实际流量

小水流

20

537

大于实际流量

中水流

7

607

大于实际流量

备注:每次试验观测的实际流量均为500mL

3

断续水流细水流小水流中水

3B观测点观测结果

2007811

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

4.4361

4.4361

0

小于

细水流

60

4.4361

4.4366

500

相等

小水流

20

4.4366

4.4371

500

相等

中水流

7

4.4371

4.4377

600

大于

2007106

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

5.8615

5.8617

200

小于

细水流

60

5.8617

5.8622

500

相等

小水流

20

5.8622

5.8628

600

大于

中水流

7

5.8628

5.8635

700

大于

2007129

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

7.0141

7.0144

300

小于

细水流

60

7.0144

7.01495

550

大于

小水流

20

7.01495

7.0156

650

大于

中水流

7

7.0156

7.0163

700

大于

平均数

水流状态

所用时间(秒)

水表显示平均流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

167

小于实际流量

细水流

60

517

略大于实际流量

小水流

20

583

大于实际流量

中水流

7

667

大于实际流量

备注:每次试验观测的实际流量均为500mL


4

断续水流细水流小水流中水流4C观测点试验观测结果

2007812

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

746.7709

746.7712

300

小于

细水流

60

746.7712

746.7716

400

小于

小水流

20

746.7716

746.7722

600

大于

中水流

7

746.7722

746.7729

700

大于

2007103

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

762.3689

762.3691

300

小于

细水流

60

762.3691

762.3696

500

等于

小水流

20

762.3696

762.3702

600

大于

中水流

7

762.3702

762.3709

700

大于

2007128

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

776.6584

776.6587

300

小于

细水流

60

776.6587

776.65918

480

小于

小水流

20

776.65918

776.65975

570

大于

中水流

7

776.65975

776.6604

650

大于

平均数

水流状态

所用时间(秒)

水表显示平均流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

300

小于实际流量

细水流

60

460

略小于实际流量

小水流

20

590

大于实际流量

中水流

7

687

大于实际流量

备注:每次试验观测的实际流量均为500mL

5


断续水流细水流小水流中水流

5D观测点试验观测结果

2007813

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

1357.6435

1357.6436

100

小于

细水流

60

1357.6436

1357.6441

500

相等

小水流

20

1357.6441

1357.6447

600

大于

中水流

7

1357.6447

1357.6455

800

大于

2007104

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

1374.3352

1374.3354

200

小于

细水流

60

1374.3354

1374.3358

400

小于

小水流

20

1374.3358

1374.33635

550

大于

中水流

7

1374.33635

1374.3371

750

大于

2007127

水流状态

所用时间(秒)

水表初始读数(m3)

水表结束读数(m3)

水表显示流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

1393.9463

1393.94645

150

小于

细水流

60

1393.94645

1393.9469

450

小于

小水流

20

1393.9469

1393.94755

650

大于

中水流

7

1393.94755

1393.9484

850

大于

平均数

水流状态

所用时间(秒)

水表显示平均流量(mL)

水表显示与实际流量关系

断续水流

180

150

小于实际流量

细水流

60

450

小于实际流量

小水流

20

600

大于实际流量

中水流

7

800

大于实际流量

备注:每次试验观测的实际流量均为500mL

6


断续水流细水流小水流中水流


6、四个观测点平均值统计

分析

1、绝大多数人在生活中注意节约用水。

    调查结果显示:绝大多数人在生活中注意节约用水;用水习惯大多选用流速适中或偏快;对于水流速度快慢是否影响水表准确性的调查,回答“是”与“否”的几乎各占一半,说明人们对此并不十分了解;近20%的被调查者认为“滴水不走表”的方法不可取,可见人们的是非观念还是清晰端正的;超过90%的被调查者期待解决水表不准的问题。

2、水流速度影响水表计数。

    从三个小区四个家庭观测到的不同流速下水表记录的用水情况可以明显地看出:相同的用水量,流速不同时,水表显示的计数是不同的,而且随着时间的缩短,流速的提高,水表计数也在递增。说明水流速度对水表的准确性确实有影响。水流越快,计数越多。同时可以看出:水表计数的误差是普遍存在的。

3、滴水不走表或少走表。

    四个观测点的第一项实验均是在最慢流速下进行的。由于各观测点水龙头不同,前两个观测点最慢速度表现为连不成线的断续水流状况,后两个观测点均为滴水的状况。为了统一观测标准,我把最慢流速设定为连不成线的断续水流状况,既各观测点均放水500mL,用时180秒(误差在秒内)。水表分别显示0mL至450mL不等,均小于实际流量,甚至水表根本不启动。水表少计数10%到100%不等。由此可见,确实存在着滴水不走表或少走表的情况。难怪有人用“滴水”的办法“节水”,其实水并没有节约,节的只是自家的水费开支而已。

4、细水流时水表计数较准确。

    四个观测点的第二项实验为细水流实验。水流可以连成线但速度极慢。各观测点均放水500mL,用时60秒(误差在秒内),水表分别显示400mL至550mL不等,基本与实际流量相符,水表计数与实际流量的误差不超过20%。说明流速很低时水表的计数更准确些。

5、小水流时水表计数大于或等于实际流量。

    四个观测点的第三项实验为小水流实验。水流速度较慢。各观测点均放水500mL,用时20秒(误差在秒内),水表分别显示500mL至650mL不等,水表计数与实际流量基本相符,水表计数最多超过实际流量30%。说明流速偏低时水表的计数趋于准确或略大些。

6、中水流时水表计数大于实际流量。

    四个观测点的第四项实验为中水流实验。水流速度适中。各观测点均放水500mL,用时7秒(误差在秒内),水表分别显示600mL至850mL,全部大于实际流量,超出部分占到20%-70%不等。说明中等水流速度下,水表计数远远大于实际流量。

7推论: 大水流时水表计数不会小于或等于实际流量。

    各观测点用最大水流情况放水500mL用时均不超过3秒。尽管受技术和个人操作能力所限,各观测点均未作这种情况下的水表计数试验,但由以上分析不难推断:大水流时水表计数不会小于或等于实际流量。

8、多数家庭用水开支大于实际用水量。

    结合调查问卷第6题统计数据,77.5%的被调查者在用水时习惯使用中、大水流,还有很多时候不可能用小水流,如淋浴、冲马桶,或者可以用小水流却受时间的限制等。这就意味着在更多的情况下,人们承担着大于自己实际用水量的支出。

9、水表误差冲击公民道德准则。

    如果说当初楼上邻居为了节省水费用“滴水”的办法致使我家“发大水”的事令我不满,并对他们“占小便宜”的做法十分藐视,今天,看到这样的试验结果,我会用一份宽容来看待这件事。趋利避害是人之常情,何况是当今这样的经济社会,人们想出一些不能称为“上策”的“小计谋”来规避损失以求平衡也不足为奇。但“小计谋”的产生却会助长人们“投机取巧”的心理,不利于提高公民的文明素养。

六.研究结论:

    由于家用水表误差大,尤其是在正常的用水情况下,水表计数大于实际流量带来明显的不公平;滴水不走表并不是真正的节约水,节约了自家的水费,亏损了国家,而且这种做法对公民道德准则带来不可小视的冲击。我认为有必要寻求一种彻底解决问题的办法。

七、建议

    1希望自来水公司和国家相关部门加强对水表计量准确性的核查与监管,虽然水表不准每月给每户带来的水费误差不过几元几角,但却关系到千家万户。小商小贩的“黑心称”都可治理,国有大型企业更应以诚信为本。

    2希望广大市民通过正当渠道用积极的办法向有关部门反映情况,以求问题的根本解决。

    3在问题没有得到解决之前,建议大家在有条件的情况下,选择中小水流用水。

八、收获

    1通过一件生活小事,引发了我探索问题的动机,更激发了我探究的兴趣。于是,我迫不及待地设计了研究方案制定了试验步骤。有生以来第一次不受老师指示、家长命令去完成一件工作,感到十分轻松愉快。不会看水表,我就向舅舅请教;不会使用数码相机,我就边看说明书边演练,直到会用为止;试验需要烧杯,我就向自然老师去借;不善交际的我,在向邻居、老师、同学发放问卷时,学会了与人交往,并说服楼上邻居同意我去他家进行试验……所有这些都使我体会到了自主学习、独立工作的艰辛与克服困难、完成任务后的快乐。

    2通过研究,我学会了多角度、多方位去看待问题。社会是复杂的,生活是多元化的。实际生活中的许多事情,不是用简单的“对”与“错”可以评判的。万事皆有因,只有用严谨的态度、科学的方法探究根本,才能客观地看待生活中的一些事情,还生活以本来面目。

    3在整个试验过程中,我将自己在书本上学到的知识,生活中练就的技能学以致用,常常是手、口、脑并举,但总觉得知识积累得太少。这让我对“学无止境”、“实践出真知”这些名言警句有了更深的体会。

    4这次实践活动极大地提高了我的兴趣,从此我更加关注生活,关注身边的人和事。我发现自己变了,再也不是过去那个只是记住家长叮咛、老师教诲的“乖乖女孩儿”了,而是更乐于用自己的眼睛去看、用自己的头脑去想、用自己的心灵去感受周围的一切。我惊喜地发现原来平淡无奇、千篇一律的生活,今天似乎向我展示出一片新的天地。我的心中常常萌动着一种跃跃欲试的热情。

九、感谢

    本课题在研究过程中,得到了北京市西城区青少年科技馆特级教师周又红老师的悉心指导,得到了我校教导主任刘慧英老师和班主任李宝芝老师的耐心帮助,得到了邻居、同学的全力配合,得到了家人的大力支持,在此一并表示衷心的感谢。

北京市东城区东四九条小学六年级三班孙祺蕊

2007年12月

 

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