自來水是灌區(qū)進行科學(xué)運行和實驗中的重要的一個介質(zhì)。本文介紹了東雷抽黃灌區(qū)在測水量水人員組建和選用合適測水量水技術(shù)的情況,以及高新技術(shù)推廣等方面的做法。經(jīng)過多年的探索,灌區(qū)測水量水已形成了精細化模式,為有效節(jié)約水資源以及灌區(qū)水價改革提供了可靠的保障。
東雷抽黃是國家大型灌區(qū),位于陜西省關(guān)中東部。設(shè)計灌溉面積102萬畝,有效面積83.7萬畝,惠澤合陽大荔澄城蒲城四縣13個鄉(xiāng)鎮(zhèn)262個村莊。該工程的水源為黃河水,共建設(shè)抽水泵站二十八座,包括東雷、新民、烏牛、加西四座二級站。最多九級提水,揚程累計331米??偢汕L37千米,配套干渠5條、支渠92條,斗、分引4696條,總長1925千米。測水量水是東雷抽黃灌區(qū)進行科學(xué)管理以及調(diào)度灌溉水源的重要工作,也是有效實行節(jié)約用水計劃用水的途徑。灌區(qū)自從一九八八年建成并且實現(xiàn)通水以來,強化測流技術(shù)工作,建立和完善了測流站網(wǎng)。近年來,引進了先進的測流技術(shù)和設(shè)備,不斷地提高灌區(qū)測流精度,加強隊伍建設(shè),形成了測水量水精細化管理模式。
一、建立和培育測流隊伍,形成三級測水量水組織
東雷抽黃灌區(qū)建成后,專門培育了一批測水量水的技術(shù)骨干成員。從2014年起,每年都要舉行測水量水技術(shù)培訓(xùn),提高測水量水人員素質(zhì)。
東雷抽黃灌區(qū)測流站點從總干渠首到斗渠口進行逐級的布局,共同構(gòu)成了東雷抽黃灌區(qū)的三級測水量水組織系統(tǒng)。其中的一級測站有11個測流斷面,由局配水站負責(zé),總干渠布設(shè)5個測流點,四個二級站出水口各設(shè)一個測流點、高明三級站出水口設(shè)高北高西兩個測流點,主要為各管理站進行水量調(diào)配。二級測站有6個,布設(shè)96個測點,其中總干管理站負責(zé)總干斗口測流,塬上五個管理站負責(zé)各系統(tǒng)內(nèi)部各級泵站出水口、支渠口和干斗口的測流,并負責(zé)為系統(tǒng)內(nèi)各段進行水量調(diào)配。三級量水站一共有45個,由段斗負責(zé),量水點主要設(shè)在支以下各斗渠口,主要負責(zé)配水給斗渠,是按水量收費的依據(jù)。各級進行水量層層交接,責(zé)任明晰。另外,管理局組織配水站對各個測點實行分級和統(tǒng)一管理兩者結(jié)合的制度,擔(dān)負起整個灌區(qū)的測站的統(tǒng)一管理,并且負責(zé)一級和二級測站的技術(shù)管理
工作和人員的編制任務(wù)。三級測點則雖在行政上無從屬關(guān)系,但仍由管理站或管理局進行測水量水業(yè)務(wù)管理。
二、選用適合的測水量水技術(shù),達到精確測水量水
東雷抽黃曾嘗試過多種方法進行流量的測量,一種是流速儀測流,一種是采用量水設(shè)施量水,有時也按照的不同過水工程設(shè)施進行估算。由于黃河水屬高含沙水,泥沙易形成淤積,造成總干渠、干渠、及大部分支渠淤積,過水?dāng)嗝嬖陬l繁變化,而斗渠及部分支渠相對淤積較少。針對不同的情況,應(yīng)選用不同的辦法進行流量測定。對于總干渠、干渠、及大部分有淤積的支渠,灌區(qū)主要采用選取平直段設(shè)立固定測流橋使用流速儀進行測水;斗渠流量測定主要采用建立量水堰的方法,部分水流穩(wěn)定無淤積支渠也建立量水堰。在流速儀選擇上相繼使用了旋杯式和旋漿式。由于旋杯式流速儀下部的頂針式頂窩支承系統(tǒng)沒有什么防水防沙的有效措施,不適于含泥沙水流,也易被飄浮物纏繞,逐漸在使用中被淘汰。而旋漿式流速儀造型輕巧,結(jié)構(gòu)緊湊,使用方便,由于儀器轉(zhuǎn)軸動態(tài)密封性能優(yōu)良,在引用黃河水灌溉的灌區(qū),水中含沙量較高時,儀器仍能正常工作,所以目前旋漿式流速儀在東雷抽黃灌區(qū)廣泛使用。
流速儀測流要注意以下幾方面,一是儀器適用范圍,一般斗渠校核流量采用較小儀器,否則有時會出現(xiàn)水淹沒不了儀器現(xiàn)象,而干支渠一般使用較大儀器;二是渠道測流時,測流斷面一定要選在水流較為平穩(wěn)段,特別注意測流前要進行細致觀察,若水面出現(xiàn)旋渦流態(tài),表明泥沙淤積變化較快,而水深會出現(xiàn)較為劇烈的變化,此時應(yīng)選擇重新選擇其它斷面測流或者等待水流態(tài)平穩(wěn),否則,會出現(xiàn)測流結(jié)果明顯偏離實際流量值,測流前后同一點水深變化較大,甚至在測流中出現(xiàn)流速儀被泥沙淹埋現(xiàn)象。三是測量時要防止對淤積泥沙的擾動,以免對水深測量造成影響。目前,東雷抽黃灌區(qū)流速儀在支渠、干渠測流相對偏差在2%以內(nèi)。
量水堰是東雷抽黃灌區(qū)斗渠的主要量水設(shè)施,在建設(shè)初期五個塬上系統(tǒng)主要選用了巴歇爾量水堰、無喉道量水堰,得到了當(dāng)?shù)毓噢r(nóng)的認同。也曾在2002年前后在U型渠道上推廣拋物線型量水堰,其特點是施工簡單,費用少,水頭損失小,但因灌區(qū)行水員、灌農(nóng)認同少,所以使用較少。
量水堰應(yīng)注意其布設(shè)位置應(yīng)符合規(guī)定,一定要精心施工,在堰口寬度、標(biāo)尺等方面要達到相應(yīng)的精度。東雷抽黃對于近幾年新建的量水堰,在正式使用前,都要用流速儀測流方法進行校核,目前灌區(qū)新建量水堰與流速儀測水之間最大偏差在5%以內(nèi)。
三、引進相關(guān)設(shè)備,運用管道高新技術(shù)進行測流
近幾年,為了提升灌區(qū)現(xiàn)代化管理水平,東雷抽黃與有關(guān)單位合作,引入管道測流技術(shù),先后引入了超聲波測流設(shè)備和電磁流量計。超聲波測流使用方便、速度快,但缺點是對介質(zhì)敏感,在水中含泥沙量大時,測流結(jié)果出現(xiàn)較大偏差,不適于高泥沙含量且頻繁變化的黃河水。電磁流量計必須固定安裝在管道上,但測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響,適應(yīng)于高含沙水。電磁流量計一旦安裝完成,實時顯示流量,非常方便,東雷抽黃從2010年起,對于新改造的泵站,全部安裝了電磁流量計,截止2018年累計安裝達112臺,為替代泵站出水口人工測流打下了堅實的基礎(chǔ)。
四、結(jié)語
總之,東雷抽黃經(jīng)過多年的探索,在測水量水方面已形成了一套精細化管理模式,對于有效節(jié)約水資源,合理調(diào)配水量,提供了可靠保障。管道測流新技術(shù)的應(yīng)用,進一步提升了灌區(qū)現(xiàn)代化管理水平。當(dāng)然,在存在泥沙淤積的渠道進行自動化測流方面,目前還沒有較好的方案,所以我們還需要努力學(xué)習(xí)和探索 。
版權(quán)來源:上海自動化儀表http:/www.shhzy3.cn 轉(zhuǎn)載請注此處