淺談行架式多測點(diǎn)同步瞬時流量測定

王長亮，張加強(qiáng)，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(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控，而遠(yuǎn)程監(jiān)控的基礎(chǔ)工作之一是要抓好涵閘引水流量測驗(yàn)。因此，如何提高測流精度已成為當(dāng)務(wù)之急。

現(xiàn)根據(jù)多年的涵閘工作經(jīng)驗(yàn)，分析李家岸引黃閘纜道式測流傳統(tǒng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，提出一種新的測流設(shè)施、方法——行架式多測點(diǎn)同步瞬間流量測定。

1 存在的問題及原因

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(jìn)行測流。尚存在如下問題：

1）測流斷面不標(biāo)準(zhǔn)，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(jì)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(jì)數(shù)器計(jì)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。

2 改進(jìn)方法

1）在測流房所對應(yīng)的渠道斷面位置修建一個順?biāo)鞣较蜷L24 m的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)測時，用現(xiàn)有的實(shí)測人員即可完成實(shí)測任務(wù)。3）實(shí)測程序。首先觀測標(biāo)準(zhǔn)斷面處的水尺刻度，水尺讀數(shù)即為水深，由實(shí)測人員根據(jù)水深分別將8臺流速儀放到同一測點(diǎn)位置，統(tǒng)一時間計(jì)時，該測點(diǎn)位置完成后，進(jìn)行下一測點(diǎn)位置施測。這一方法可大大提高實(shí)測效率，減少實(shí)測時間，提高實(shí)測精度。

3 效益分析

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(jì)算：水費(fèi)單價為 0.01元/m3，可收費(fèi)25.9萬元。2）修建標(biāo)準(zhǔn)斷面。建標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)小計(jì)投資50 420元。3）修建測流行架橋。建行架橋費(fèi)用80 000元，購置流速儀（8臺）需24 000元；購置流速計(jì)算儀（8臺）需24 000元。

綜合分析：避免流量誤差所需費(fèi)用17.8萬元，每年流量損失25.9萬元。按此計(jì)算，現(xiàn)在的行架式多測點(diǎn)同步測量方法的實(shí)際投資可在避免流量損失年內(nèi)挽回?？梢娫擁?xiàng)目的實(shí)施是必要的。

4 結(jié)語

項(xiàng)目實(shí)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(biāo)準(zhǔn)斷面和斷面水尺讀數(shù)即可算得斷面面積和斷面流量，實(shí)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(diǎn)法測流，效果更為明顯，同時減少了勞力消耗。該項(xiàng)目原理簡單、數(shù)據(jù)精確、效益顯著，具有較大的推廣價值。