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      淺談螺桿式啟閉機(jī)與旋漿式流速儀的應(yīng)用技巧

      2020-12-18 04:52:19劉志莉
      農(nóng)業(yè)科技與信息 2020年13期
      關(guān)鍵詞:螺桿式測(cè)流啟閉機(jī)

      劉志莉

      (甘肅省民勤縣躍進(jìn)總干渠管理處,甘肅民勤733399)

      距離甘肅省武威市民勤縣30 km的紅崖山水庫(kù)是亞洲最大的沙漠水庫(kù),是一座以灌溉為主,兼顧城市防洪、城市生活和工業(yè)供水的大(2)型水庫(kù),而躍進(jìn)總干渠是紅崖山水庫(kù)向下游輸送水源的主干道,是紅崖山灌區(qū)的生命線,全長(zhǎng)87.37 km,設(shè)計(jì)流量25 m3/s,倒梯形斷面,砼磚塊襯砌。在躍進(jìn)總干渠上每一個(gè)干口修建的配水建筑物節(jié)制閘和分水閘都采用螺桿式啟閉機(jī)進(jìn)行水位調(diào)節(jié)和干口分水,而每一個(gè)干口的流量測(cè)量均使用旋漿式流速儀。在長(zhǎng)期使用螺桿式啟閉機(jī)和旋漿式流速儀的過(guò)程中,對(duì)使用螺桿式啟閉機(jī)快速將水位調(diào)節(jié)至預(yù)定控制流量的水位,再使用旋漿式流速儀快速準(zhǔn)確測(cè)算流量的一些應(yīng)用技巧進(jìn)行以下論述。

      1 螺桿式啟閉機(jī)調(diào)節(jié)水位的應(yīng)用技巧

      為達(dá)到配水目的,一般節(jié)制閘與分水閘修建在一起,組成配水閘樞紐并可兼起量水作用。總干渠向各干口分出所需流量時(shí),節(jié)制閘阻擋部分水流,使水流進(jìn)入干口分水閘,調(diào)節(jié)分水閘、控制干口流量后,這時(shí)在節(jié)制閘前形成一個(gè)閘前水位。

      可以觀察閘前水位的上漲和下降調(diào)節(jié)水位,這種方法叫觀察法,運(yùn)用廣泛。但啟動(dòng)啟閉機(jī)調(diào)節(jié)水位只能試調(diào),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)調(diào)高或調(diào)低的情況,并且螺桿式啟閉機(jī)啟動(dòng)一次要等很長(zhǎng)時(shí)間,閘前水位才會(huì)趨于平穩(wěn)。這種方法調(diào)節(jié)水位耗時(shí)過(guò)長(zhǎng),不能及時(shí)將水流向下游傳遞,會(huì)給下游調(diào)水造成困擾,不僅費(fèi)時(shí)而且誤差大。

      在長(zhǎng)期的工作實(shí)踐中,總結(jié)出了另一種調(diào)水方法,可以稱之為經(jīng)驗(yàn)法。這種方法能快速將閘前水位調(diào)節(jié)至預(yù)定水位?,F(xiàn)以民勤縣躍進(jìn)總干渠某一年的冬灌、四干口為例,予以說(shuō)明。

      躍進(jìn)總干渠冬灌時(shí)一共有一干、二干、三干、直斗、四干、東湖直斗、五干、六干、七干、雙干8個(gè)干口和2個(gè)直斗分水口。

      1.1 出庫(kù)閉水時(shí)

      躍進(jìn)總干渠冬灌某一天的水情通知如下。

      流量匯總:11月3日8:00出庫(kù)流量27.2 m3/s。其中一干4.2 m3/s、二干3.3 m3/s、三干6.4 m3/s、直斗0.8 m3/s、四干1.9 m3/s、五干0.7 m3/s、七干5.2 m3/s、雙干3.5 m3/s、東湖直斗1.2 m3/s。

      在11月3日13:00東湖直斗需要閉水,接到水情通知如下。

      水情通知:11月3日13:00(東湖注水)出庫(kù)閉水1.2 m3/s。

      東湖直斗口在四干口以下,這時(shí)就要調(diào)節(jié)四干口的節(jié)制閘,以保證四干口節(jié)制閘閘前水位。四干口節(jié)制閘為兩孔閘,有兩座螺桿式啟閉機(jī)。通常把螺桿上的螺紋旋轉(zhuǎn)一圈稱為1“扣”,那么螺桿上提或下降時(shí)的螺紋數(shù)就是“扣”數(shù)。這時(shí)四干口的節(jié)制閘在保證四干口分水1.9 m3/s的控制流量下,螺桿式啟閉機(jī)的螺桿將閘門從渠底向上提起的螺紋扣數(shù)共97扣,而從四干口節(jié)制閘輸向下流的流量是:東湖直斗1.2 m3/s+五干0.7 m3/s+七干5.2 m3/s+雙干3.5 m3/s=10.6 m3/s。那么,螺桿97扣過(guò)水流量是10.6 m3/s,這時(shí)兩孔螺桿上螺紋1扣經(jīng)過(guò)的水流流量是10.6 m3/s÷97扣=0.109 m3/s·扣。于是水情通知中出庫(kù)閉水1.2 m3/s就要將節(jié)制閘向下調(diào)節(jié),螺桿式啟閉機(jī)的螺桿向下旋轉(zhuǎn)的螺紋扣數(shù)是1.2 m3/s÷0.109 m3/s·扣=11.01扣。也可以理解為出庫(kù)閉水1.2 m3/s到四干口只要將螺桿式啟閉機(jī)的螺紋下壓11扣就能保證四干口的閘前水位。然后等閘前水位恢復(fù)正常,水流平緩后,再使用流速儀準(zhǔn)確測(cè)算流量。

      1.2 出庫(kù)加水時(shí)

      躍進(jìn)總干渠冬灌某一天的水情通知如下。

      流量匯總:10月25日8:00出庫(kù)流量25.5m3/s。其中一干3.4 m3/s、二干2.7 m3/s、三干6.4 m3/s、四干1.8 m3/s、五干1.9 m3/s、六干1.7 m3/s、七干4.1 m3/s、雙干3.5 m3/s。

      在10月25日晚上接到水情通知:10月26日8:00七干出庫(kù)加水1.1 m3/s。

      這時(shí)四干口的節(jié)制閘在保證四干口分水1.8 m3/s的控制流量下,螺桿式啟閉機(jī)的螺桿將閘門從渠底向上提起的螺紋扣數(shù)兩孔一共是112扣,而從四干口節(jié)制閘輸向下游的流量是:五干1.9 m3/s+六干1.7 m3/s+七干4.1 m3/s+雙干3.5 m3/s=11.2 m3/s。那么,螺桿112扣過(guò)水流量是11.2 m3/s,這時(shí)兩孔螺桿上螺紋1扣經(jīng)過(guò)的水流流量是11.2 m3/s÷112扣=0.1 m3/s·扣。于是水情通知中出庫(kù)加水1.1 m3/s就要將節(jié)制閘向上調(diào)節(jié),螺桿式啟閉機(jī)的螺桿向上提起的螺紋扣數(shù)是1.1 m3/s÷0.1 m3/s·扣=11扣。這時(shí),把兩個(gè)閘孔上螺桿式啟閉機(jī)的螺紋向上旋轉(zhuǎn)11扣,讓水流向下游傳遞下去,然后等閘前水位恢復(fù)正常,水流平緩后,再使用流速儀精確測(cè)算流量。

      這種方法只能近似的調(diào)節(jié)水位,因?yàn)橛?jì)算螺桿螺紋的扣數(shù)時(shí)會(huì)受到許多因素的影響,比如風(fēng)力大小、閘門上提與下降時(shí)水流的阻力、上游水閘傳遞流量的準(zhǔn)確度等。但是調(diào)節(jié)水位后還要用旋漿式流速儀精確測(cè)算流量,然后對(duì)出現(xiàn)的誤差進(jìn)行微調(diào),所以這些因素可以忽略不計(jì)。

      2 旋槳式流速儀測(cè)算流量的應(yīng)用技巧

      旋漿式流速儀廣泛用于農(nóng)田灌溉的小渠道測(cè)流,測(cè)流步驟可以簡(jiǎn)述為選擇斷面、確定測(cè)線;測(cè)定斷面;施測(cè)流速;計(jì)算流量。

      旋漿式流速儀測(cè)流的工作原理及操作方法在很多資料中都有詳細(xì)闡述和講解,但計(jì)算流量是個(gè)難點(diǎn)。傳統(tǒng)方法是利用測(cè)量斷面、流速儀施測(cè)的起點(diǎn)距、水深、時(shí)間等數(shù)據(jù),使用計(jì)算器結(jié)合流速儀計(jì)算公式和斷面面積公式將總流量在“流速儀測(cè)流流量計(jì)算表”中計(jì)算出來(lái)。

      旋漿式流速儀測(cè)流的操作過(guò)程是在渠道的量水建筑物上進(jìn)行,一般都在野外操作,用傳統(tǒng)的方法計(jì)算“流速儀測(cè)流流量計(jì)算表”中的流量,計(jì)算過(guò)程繁瑣費(fèi)時(shí)又不方便,還容易出錯(cuò)。

      水利工程管理信息化已經(jīng)成為水利發(fā)展的趨勢(shì),信息技術(shù)與水利管理相結(jié)合可以推動(dòng)水利管理成功轉(zhuǎn)型升級(jí),也是時(shí)代發(fā)展的需要。在旋漿式流速儀測(cè)流過(guò)程中,要不斷地探索利用信息技術(shù)。如在施測(cè)流速時(shí),可以利用隨身攜帶的手機(jī)。在手機(jī)上下載一個(gè)Excel軟件,將“流速儀測(cè)流流量計(jì)算表”中的內(nèi)容填寫到Excel中,在Excel中輸入某一天的測(cè)流數(shù)據(jù)及計(jì)算公式,也就是把水深、時(shí)間和部分寬這幾個(gè)數(shù)據(jù)輸入Excel中,Excel便會(huì)自動(dòng)快速計(jì)算出總流量,不用再利用計(jì)算器進(jìn)行繁瑣的計(jì)算,方便實(shí)用準(zhǔn)確率又高,信息技術(shù)帶來(lái)的便利在旋漿式流速儀測(cè)流過(guò)程中得到了運(yùn)用。

      3 結(jié)束語(yǔ)

      在民勤縣紅崖山灌區(qū)螺桿式啟閉機(jī)與旋漿式流速儀的應(yīng)用特別廣泛,熟練掌握螺桿式啟閉機(jī)調(diào)節(jié)水位與旋漿式流速儀測(cè)流的應(yīng)用技巧,不僅提高了工作效率,而且使調(diào)節(jié)水位與水流測(cè)量工作更加準(zhǔn)確。

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