淺談行架式多測點同步瞬時流量測定

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了遠程監控，而遠程監控的基礎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之急。

現根據多年的涵閘工作經驗，分析李家岸引黃閘纜道式測流傳統方式的優缺點，提出一種新的測流設施、方法——行架式多測點同步瞬間流量測定。

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，計數器計數。由于纜道松緊程序不同，有可能出現打滑現象,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 改進方法

1）在測流房所對應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，增加流速儀的數量，在每個測垂線位置布設一流速儀。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1根半徑5 cm的不銹鋼管，以穩定流速儀，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，用現有的實測人員即可完成實測任務。3）實測程序。首先觀測標準斷面處的水尺刻度，水尺讀數即為水深，由實測人員根據水深分別將8臺流速儀放到同一測點位置，統一時間計時，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。

3 效益分析

1）現狀情況。按照山東黃河供水局有關規定，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挽回。可見該項目的實施是必要的。

4 結語

項目實施后，可在15 min內完成流量測定，同時得出8組數據。由于該閘閘后渠道不沖不淤，根據標準斷面和斷面水尺讀數即可算得斷面面積和斷面流量，實現了瞬時測流，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、數據精確、效益顯著，具有較大的推廣價值。