黃葛灝電站下泄生態(tài)流量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)率定

魯興志，杜坤杰

(四川省自貢水文水資源勘測(cè)中心，四川 自貢，643000)

1 基本情況

1.1 電站概況

黃葛灝水電站位于沱江下游富順縣兜山鎮(zhèn)三橋村白巖沱，是富順縣地方電網(wǎng)的重要電源之一，1989年7月31日全部建成投運(yùn)，黃葛灝水電站為發(fā)電、航運(yùn)、提灌綜合性工程。水電站裝機(jī)容量為4×3200kW，全廠共設(shè)4臺(tái)軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機(jī)組。電站設(shè)計(jì)水頭7.5m，最大水頭9.0m，最小水頭4.6m，單機(jī)額定引用流量56m3/s，設(shè)計(jì)引用流量224m3/s，設(shè)計(jì)年利用小時(shí)6040h。

1.2 生態(tài)流量指標(biāo)情況

2018年6月21日富順縣水務(wù)局《關(guān)于〈國(guó)網(wǎng)四川富順縣供電有限責(zé)任公司關(guān)于確認(rèn)黃葛灝水電站最小下泄流量的請(qǐng)示〉批復(fù)》(富水務(wù)〔2018〕183號(hào))，同意黃葛灝電站由李家灣水文站推求的壩址多年平均流量確定黃葛灝電站最小下泄流量，目前該電站下泄生態(tài)流量指標(biāo)為38.2m3/s。

2 率定準(zhǔn)備與流量施測(cè)

2.1 人員配置情況

(1)外業(yè)測(cè)量組：外業(yè)測(cè)量組共5人，設(shè)組長(zhǎng)1人，組員4人。根據(jù)工作需要，分工如下：組長(zhǎng)由熟悉工作安排，熟悉儀器設(shè)備，具有水文專業(yè)知識(shí)，熟悉水文測(cè)驗(yàn)規(guī)范的人承擔(dān)，主要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)、領(lǐng)導(dǎo)、控制質(zhì)量和進(jìn)度、安全；組員由熟悉儀器設(shè)備，具有水文專業(yè)知識(shí)的人員組成，其中1人負(fù)責(zé)筆記本電腦操作，1人負(fù)責(zé)儀器設(shè)備的組裝和拆卸，1人負(fù)責(zé)儀器設(shè)備操作。

(2)內(nèi)業(yè)分析組：根據(jù)工作的內(nèi)容和需要，內(nèi)業(yè)分析組由熟悉水文測(cè)驗(yàn)規(guī)范，熟悉資料整編，具有分析整理能力，能完成報(bào)告編制的具有專業(yè)技術(shù)職稱的2人組成，其中1人負(fù)責(zé)資料的收集和整理，完成相關(guān)關(guān)系的繪圖、分析、計(jì)算整理等工作。

2.2 斷面選址

根據(jù)電站實(shí)際情況，在電站尾水處選擇合適斷面。

2.3 流量施測(cè)

通過(guò)與電站工作人員配合，根據(jù)不同機(jī)組發(fā)電、閘門(mén)不同開(kāi)度的變化，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不同流量變化情況采用走航式ADCP進(jìn)行流量施測(cè)，共收集了不低于20份實(shí)測(cè)流量樣本。

3 結(jié)果分析

根據(jù)電站不同機(jī)組發(fā)電和沖沙閘不同開(kāi)度，在下游尾水處，采用走航式ADCP進(jìn)行流量實(shí)測(cè)，在不同水位級(jí)共施測(cè)流量22份，每份流量標(biāo)準(zhǔn)差、系統(tǒng)差等均在允許范圍以內(nèi)，單份流量均符合流量規(guī)范要求，所用樣本可靠，22份實(shí)測(cè)流量與該電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示流量進(jìn)行對(duì)比分析。統(tǒng)計(jì)情況見(jiàn)表1。

根據(jù)表1所列數(shù)據(jù)，利用22份實(shí)測(cè)流量與所對(duì)應(yīng)的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)流量建立一元一次方程式y(tǒng)=kx，通過(guò)計(jì)算。關(guān)系如圖1所示。

根據(jù)y=0.90x，將在線監(jiān)測(cè)流量乘以0.90所得結(jié)果與實(shí)測(cè)流量進(jìn)行對(duì)比，并進(jìn)行三項(xiàng)適線檢驗(yàn)。如表2。

表2 水位流量三項(xiàng)適線檢驗(yàn)

通過(guò)三項(xiàng)適線檢驗(yàn)，樣本容量N=22，正號(hào)個(gè)數(shù)12.5，符號(hào)交換次數(shù)16次；符號(hào)檢驗(yàn)：u=0.43，允許：1.15(顯著性水平a=0.25)合格；適線檢驗(yàn)：U=-2.62，免檢；偏離數(shù)值檢驗(yàn)：|t|=0.80，允許：1.70(顯著性水平a=0.10)合格；標(biāo)準(zhǔn)差：Se(%)=0.80，隨機(jī)不確定度(%)：1.60，系統(tǒng)誤差(%)：0.1。結(jié)果均符合規(guī)范要求。

流量水位級(jí)情況統(tǒng)計(jì)：

(1)收集水位級(jí)249.90m～252.82m。

(2)分析水位級(jí)249.46m～253.70m。

(3)系數(shù)分析方式：實(shí)測(cè)流量與在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)同步進(jìn)行。即k=0.90時(shí)，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析：①相對(duì)誤差在±3%以內(nèi)的合格率100%；②相對(duì)誤差在±5%以內(nèi)的合格率100%；③相對(duì)誤差在±8%以內(nèi)的合格率100%；④相對(duì)誤差在±11%以內(nèi)的合格率100%；⑤相對(duì)誤差在±15%以內(nèi)的合格率100%；⑥實(shí)測(cè)流量標(biāo)準(zhǔn)差Se=0.8%。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)前期樣本資料的整理、計(jì)算、分析、并建立關(guān)系，通過(guò)三項(xiàng)適線檢驗(yàn)合格，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到規(guī)范要求，根據(jù)分析，實(shí)際流量與在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)流量系數(shù)K取值為0.90，即Q=0.90×Q在線。應(yīng)用范圍在水位級(jí)249.46m～253.70m之間，超過(guò)該水位級(jí)應(yīng)及時(shí)收集實(shí)測(cè)流量資料，將后期收集的資料加入前期樣本資料中重新分析方可使用。

通過(guò)比測(cè)率定，使在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)流量數(shù)據(jù)更加接近真實(shí)值，為該電站下泄生態(tài)流量在線監(jiān)測(cè)提供可靠數(shù)據(jù)保證。