王長亮,張加強,王傳志
(德州供水分局李家岸閘管所,山東 齊河 251100)
近年來,黃河下游引黃涵閘相繼實現(xiàn)了遠程監(jiān)控,而遠程監(jiān)控的基礎(chǔ)工作之一是要抓好涵閘引水流量測驗。因此,如何提高測流精度已成為當務(wù)之急。
現(xiàn)根據(jù)多年的涵閘工作經(jīng)驗,分析李家岸引黃閘纜道式測流傳統(tǒng)方式的優(yōu)缺點,提出一種新的測流設(shè)施、方法——行架式多測點同步瞬間流量測定。
目前,李家岸閘采用人工纜道測流,利用纜道絞車,旋槳式流速儀并配以30 kg鉛魚,采用懸索測流方式進行測流。尚存在如下問題:
1)測流斷面不標準,特別是在大流量引水情況下,渠底沖刷變化較大,每次測流時造成渠底情況各異,給水深測量和斷面計算帶來困難,直接影響測流精度。2)流速儀水平、垂直行走均由人工或是電動控制,計數(shù)器計數(shù)。由于纜道松緊程序不同,有可能出現(xiàn)打滑現(xiàn)象,易造成垂線水深及水平距的誤差。3)測流時間一般在40~60 min左右,所測流量是此時段的瞬時平均流量,但不能完全代表某一時刻的瞬時流量。
1)在測流房所對應(yīng)的渠道斷面位置修建一個順水流方向長24 m的標準斷面,渠底漿砌塊石襯砌厚度30 cm,并在坡腳設(shè)立1根水尺,可消除水深誤差,減少流量施測時間。2)在標準斷面位置修建測流橋,增加流速儀的數(shù)量,在每個測垂線位置布設(shè)一流速儀。為減少測流人員工作量,流速儀下方不懸掛鉛魚,在做標準斷面和測流橋時,自坡腳每5 m架設(shè)1根半徑5 cm的不銹鋼管,以穩(wěn)定流速儀,且可以不必每次都定測垂線位置。用直徑3 cm的鋼筋連接流速儀,并用2個套卡與測垂線鋼管連接,每次流量實測時,用現(xiàn)有的實測人員即可完成實測任務(wù)。3)實測程序。首先觀測標準斷面處的水尺刻度,水尺讀數(shù)即為水深,由實測人員根據(jù)水深分別將8臺流速儀放到同一測點位置,統(tǒng)一時間計時,該測點位置完成后,進行下一測點位置施測。這一方法可大大提高實測效率,減少實測時間,提高實測精度。
1)現(xiàn)狀情況。按照山東黃河供水局有關(guān)規(guī)定,涵閘引水流量誤差不得超過5%。以涵閘引水50 m3/s為例,誤差為2.5 m3/s,按常年平均引水時間4個月計算:水費單價為 0.01元/m3,可收費25.9萬元。2)修建標準斷面。建標準斷面工程量為249.6 m3,投資49 920元;設(shè)立槽鋼型水尺高3 m,投資500元,該項小計投資50 420元。3)修建測流行架橋。建行架橋費用80 000元,購置流速儀(8臺)需24 000元;購置流速計算儀(8臺)需24 000元。
綜合分析:避免流量誤差所需費用17.8萬元,每年流量損失25.9萬元。按此計算,現(xiàn)在的行架式多測點同步測量方法的實際投資可在避免流量損失年內(nèi)挽回??梢娫擁椖康膶嵤┦潜匾摹?/p>
項目實施后,可在15 min內(nèi)完成流量測定,同時得出8組數(shù)據(jù)。由于該閘閘后渠道不沖不淤,根據(jù)標準斷面和斷面水尺讀數(shù)即可算得斷面面積和斷面流量,實現(xiàn)了瞬時測流,這不但大大減小外界因素的影響,而且解決了纜道測流水深、平距不精確問題。尤其是在大流量引水期間,利用三點法測流,效果更為明顯,同時減少了勞力消耗。該項目原理簡單、數(shù)據(jù)精確、效益顯著,具有較大的推廣價值。