大馬鞍水庫流量測(cè)量

黃海燕

摘 要：大馬鞍水庫沒有流量測(cè)量資料，根據(jù)工作需要開展大馬鞍水庫流量測(cè)量，用流速儀采用標(biāo)準(zhǔn)斷面法測(cè)流，根據(jù)測(cè)流成果繪制水位流量曲線，從而為制定科學(xué)合理的用水計(jì)劃，有助于大馬鞍水庫管理水平的提升。分析測(cè)流數(shù)據(jù)合理性，應(yīng)用測(cè)流成果完成汛期日?qǐng)?bào)文中入庫流量、出庫流量的測(cè)報(bào)，準(zhǔn)確控制運(yùn)用水資源。考證1976年以來一直沿用水位庫容關(guān)系曲線。測(cè)流流量值相應(yīng)比庫容曲線反推值小。探究暢流期，0.2水深的流速系數(shù)，因?yàn)?.2水深易于看見轉(zhuǎn)子，以便限時(shí)測(cè)報(bào)時(shí)用Vm=KV0.2，見原文，快速測(cè)出流量。

關(guān)鍵詞：水庫 斷面 測(cè)流 水位流量 成果應(yīng)用

中圖分類號(hào)：P333.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）10（b）-0033-01

1 基本情況

大馬鞍水庫是國(guó)家重點(diǎn)中型水庫，總庫容1216萬 m3，群山環(huán)繞，集水面積8 km2，水庫現(xiàn)定位為一級(jí)飲用水備用水源及農(nóng)業(yè)灌溉用水水源。由于多種原因水庫沒有流量測(cè)流資料，只有水位庫容關(guān)系曲線表，下雨兼放水的話，汛期日?qǐng)?bào)文中無法完成入庫流量、出庫流量的測(cè)報(bào)，為了更好地控制運(yùn)用水資源，開展測(cè)流工作，應(yīng)用測(cè)流成果。

2 測(cè)流方案

2.1 選定測(cè)流地點(diǎn)。

大馬鞍水庫設(shè)有由閘門控制的放水涵，設(shè)計(jì)最大流量3 m3/s，閘門至出水口為底1.6 m寬，1.8 m高，底矩形頂拱形的涵洞。出水口至火葬場(chǎng)處設(shè)有閘門分流，主渠流向巫屋分水閘，分流流向入海自然溝。測(cè)流點(diǎn)設(shè)在出水口至火葬場(chǎng)閘門中段的矩形三面光溝，矩形溝上段為上寬下窄傾斜的梯形溝，長(zhǎng)60 m，經(jīng)落差消力拐角進(jìn)入矩形溝，長(zhǎng)約45 m，矩形溝下段為直角梯形溝。為利于建測(cè)流橋及便于過水?dāng)嗝娴挠?jì)算，并盡量避開水流紊動(dòng)影響，選在矩形溝尾段，出水口至測(cè)流橋114.50 m。

2.2 測(cè)流橋的建設(shè)及水尺安裝

矩形溝寬約2.50 m（溝面寬2.53 m，溝底寬2.46 m），深1.45 m。鑒于壩下渠水位超過0.50 m，下水施測(cè)困難，只施測(cè)近岸一點(diǎn)，影響測(cè)流值準(zhǔn)確，建議并于2013年6月建成測(cè)流橋，測(cè)流橋?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)，一米寬，橋面平兩溝岸側(cè)砌墻頂，測(cè)流橋垂直水流方向。水尺安裝在測(cè)流橋下向2.4 m處，在溝底中部打樁，鋼筋混凝土內(nèi)筑外套直徑11.5 cm的白色塑料水管，水尺固定在塑料管上，底部平溝底，水管大小宜與水尺彎孤貼合為好。水尺安裝與水流向垂直，高度平溝頂。

2.3 測(cè)流工具選擇流速儀

為了便于單人操作，施測(cè)簡(jiǎn)單及測(cè)流的準(zhǔn)確，選擇使用LS45A型流速儀測(cè)流，其測(cè)速范圍：0.015～3.50 m/s，可測(cè)水深 0.05～3 m，可直讀流速。據(jù)2013年4月-2014年5月37次測(cè)流記錄，渠最小水深為0.06 m，最高水深為1.04 m，最小測(cè)點(diǎn)流速0.1087 m/s，最大測(cè)點(diǎn)流速1.40 m/s，適合使用此類流速儀。

2.4 測(cè)流方案

2013年6月中旬前未建測(cè)流橋，壩下渠水深超過0.50 m時(shí)，難以下水施測(cè)，只能在一岸施測(cè)一條測(cè)速垂線，測(cè)流值偏大。建測(cè)流橋后執(zhí)行如下測(cè)流方案：布5條測(cè)速垂線，貼近岸布2條，中間布3條，將過水?dāng)嗝娣殖?等分，每一等分的平均流速為相鄰兩條測(cè)速垂線的平均值，每條測(cè)速垂線采取三點(diǎn)法測(cè)平均流速，測(cè)速垂線上，每個(gè)水深點(diǎn)（即0.2、0.6、0.8水深）測(cè)3次，測(cè)速歷時(shí)100 s，取平均值。水位低時(shí)，或趕時(shí)間拍報(bào)，布3條測(cè)速垂線將過水?dāng)嗝嫠牡确郑瑑山斗謩e取相鄰測(cè)速垂線值的0.9，測(cè)速垂線取一點(diǎn)法（水深0.6）測(cè)流速，測(cè)速歷時(shí)100 s，只測(cè)一次。

3 垂線流速Vm（m/s）的計(jì)算

一點(diǎn)法：Vm=V0.6

三點(diǎn)法：Vm=（V0.2+2V0.6+V0.8）

Vm為垂線流速，V0.2、V0.6、V0.8為水深 0.2、0.6、0.8處流速均值。

4、流量QA（m3/s）的計(jì)算

QA=

QA=×渠水深×（即四等分的平均流速和）。

簡(jiǎn)化后QA==0.625 m×渠水深（實(shí)測(cè)）×（V1′+V3′+V1+V2+V3）

V1′、V3′為兩近岸測(cè)速垂線的平均流速。

V1、V2、V3為每條測(cè)速垂線的平均流速。

4 測(cè)流主要誤差來源及常見故障

（1）水深測(cè)量誤差，因水流紊動(dòng)大，影響讀尺準(zhǔn)確，多觀測(cè)幾次取相對(duì)穩(wěn)定的值。用輔助水尺插入水中測(cè)量水深。

（2）因水流猛，導(dǎo)向標(biāo)經(jīng)常丟失，可將旋杯轉(zhuǎn)軸對(duì)正測(cè)深桿有數(shù)字的一方，注意水深深度，讓剛露在水面上的數(shù)字正對(duì)旋杯轉(zhuǎn)軸，以使測(cè)流方向與水流向一致。

（3）由于經(jīng)常撥插信號(hào)線插頭，線頭焊錫易脫落，如果是線頭斷掉，將三根導(dǎo)線剪平再焊接，這樣不易脫落。盡量避免下雨天測(cè)流，以防信號(hào)線間短路。

5 計(jì)算整理測(cè)流資料，以便現(xiàn)時(shí)應(yīng)用及待日后整編或參考

（1）繪制斷面流速分布圖，繪制水位流量曲線圖，分析異常原因，如遇流速儀故障，或趕時(shí)間測(cè)報(bào)，可先在水位流量曲線上，查找近似值。

（2）初步應(yīng)用。

①完成日?qǐng)?bào)文中出入庫流量的測(cè)報(bào)

出庫流量QA直接用流速儀測(cè)出。

日平均入庫流量

+當(dāng)日日平均出庫流量

86400（一天秒數(shù)）

②汛期根據(jù)防洪庫容及預(yù)計(jì)入庫流量，及時(shí)合理調(diào)節(jié)出庫流量。

參考文獻(xiàn)

[1] 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局，中華人民共和國(guó)建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布.GB50179—93治流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范[S].

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