浅谈行架式多测点同步瞬时流量测定

王长亮，张加强，王传志

（德州供水分局李家岸闸管所，山东 齐河 251100）

近年来，黄河下游引黄涵闸相继实现了远程监控，而远程监控的基础工作之一是要抓好涵闸引水流量测验。因此，如何提高测流精度已成为当务之急。

现根据多年的涵闸工作经验，分析李家岸引黄闸缆道式测流传统方式的优缺点，提出一种新的测流设施、方法——行架式多测点同步瞬间流量测定。

1 存在的问题及原因

目前，李家岸闸采用人工缆道测流，利用缆道绞车，旋桨式流速仪并配以30 kg铅鱼，采用悬索测流方式进行测流。尚存在如下问题：

1）测流断面不标准，特别是在大流量引水情况下，渠底冲刷变化较大，每次测流时造成渠底情况各异，给水深测量和断面计算带来困难，直接影响测流精度。2）流速仪水平、垂直行走均由人工或是电动控制，计数器计数。由于缆道松紧程序不同，有可能出现打滑现象,易造成垂线水深及水平距的误差。3）测流时间一般在40～60 min左右，所测流量是此时段的瞬时平均流量，但不能完全代表某一时刻的瞬时流量。

2 改进方法

1）在测流房所对应的渠道断面位置修建一个顺水流方向长24 m的标准断面，渠底浆砌块石衬砌厚度30 cm，并在坡脚设立1根水尺，可消除水深误差，减少流量施测时间。2）在标准断面位置修建测流桥，增加流速仪的数量，在每个测垂线位置布设一流速仪。为减少测流人员工作量，流速仪下方不悬挂铅鱼，在做标准断面和测流桥时，自坡脚每5 m架设1根半径5 cm的不锈钢管，以稳定流速仪，且可以不必每次都定测垂线位置。用直径3 cm的钢筋连接流速仪，并用2个套卡与测垂线钢管连接，每次流量实测时，用现有的实测人员即可完成实测任务。3）实测程序。首先观测标准断面处的水尺刻度，水尺读数即为水深，由实测人员根据水深分别将8台流速仪放到同一测点位置，统一时间计时，该测点位置完成后，进行下一测点位置施测。这一方法可大大提高实测效率，减少实测时间，提高实测精度。

3 效益分析

1）现状情况。按照山东黄河供水局有关规定，涵闸引水流量误差不得超过5%。以涵闸引水50 m3/s为例，误差为2.5 m3/s，按常年平均引水时间4个月计算：水费单价为 0.01元/m3，可收费25.9万元。2）修建标准断面。建标准断面工程量为249.6 m3，投资49 920元；设立槽钢型水尺高3 m，投资500元，该项小计投资50 420元。3）修建测流行架桥。建行架桥费用80 000元，购置流速仪（8台）需24 000元；购置流速计算仪（8台）需24 000元。

综合分析：避免流量误差所需费用17.8万元，每年流量损失25.9万元。按此计算，现在的行架式多测点同步测量方法的实际投资可在避免流量损失年内挽回。可见该项目的实施是必要的。

4 结语

项目实施后，可在15 min内完成流量测定，同时得出8组数据。由于该闸闸后渠道不冲不淤，根据标准断面和断面水尺读数即可算得断面面积和断面流量，实现了瞬时测流，这不但大大减小外界因素的影响，而且解决了缆道测流水深、平距不精确问题。尤其是在大流量引水期间，利用三点法测流，效果更为明显，同时减少了劳力消耗。该项目原理简单、数据精确、效益显著，具有较大的推广价值。