湯河水庫跨流域引水工程現(xiàn)狀與分析

湯河水庫跨流域引水工程現(xiàn)狀與分析

1水庫及其工程概況唐河水庫位于遼寧省拱昌區(qū)唐河市的主要支流。這是一個集防洪、供水、灌溉、水產于一體的大型節(jié)水灌溉?？偪刂泼娣e1228平方公里。其中東支二道河以上為523平方公里,西支郝家店以上為431平方公里,區(qū)間為274平方公里。按百年一遇洪水設計,按可能最大降雨復核。總庫容7.07億立方米,城市生活及工業(yè)供水量1.923億立方米。目前,湯河水庫有兩個跨流域引水工程:(1)引蘭工程始建于1995年,于1998年完工并交付使用,其控制流域面積為234.9平方公里,設計引水能力為7米3/秒,實際引水能力為8米3/秒,設計多年平均引水量為1830萬立方米。(2)引細工程始建于2004年,于2007年完工并交付使用,其控制流域面積為546平方公里,設計引水能力為6米3/秒,設計多年平均引水量為5305萬立方米。引水方式為先將細河水引入蘭河內,在通過蘭河引水隧洞進入水庫。2引水現(xiàn)狀2.1人工干預流速檢測引水工程自從建成后,采用流速儀,在引水洞出口處實測流量。具體是在出口尾水渠上建一座測流橋,將流速儀固定在測流桿上,按斷面劃分為5個施測點,每月按時人工觀測引水流量。由于出口距離進口辦公室車程需要2個小時左右,在汛期時,河道水位變化較大,調整進口閘門次數(shù)多,引水流量變化大,按照現(xiàn)有的觀測條件開展工作,無法保證在每次調整閘門開度后,及時測量引水量,造成引水流量誤差大。2.2水庫防洪計劃汛期,在進行水庫洪水預報調度工作時,由于引水量不準確,必將降低預報精度。2.3引水量的誤差目前,細河引水流量一直沿用設計時使用的水位流量過程線法,實際引水量和設計引水流量存在一定程度的誤差。蘭河引水流量雖然觀測,但是受觀測方法限制,實際引水量存在一定程度上的累計誤差。由于引水量不精確,造成流域水量還原工作難度加大,不利于開展水文資料整編工作。為解決上述問題,提出建設實時引水流量自動觀測系統(tǒng)。3擴展設備選型系統(tǒng)設計應滿足結構簡單實用、可兼容擴展,設備選型上選用性價比高、易于維護的設備。系統(tǒng)建成后,滿足水庫防洪興利調度、資料整編工作需要。3.1水位流量測定分別在湯河水庫蘭河、細河引水洞的入口處,設計建設一個流量自動遙測站,分別在蘭河、細河值班室以及水庫防汛調度中控室接收數(shù)據測站水位流量數(shù)據。根據入口現(xiàn)場的具體情況,流量測量點應選擇安裝在距進水口10～20米的地方,此處水流態(tài)相對比較穩(wěn)定,滿足設備使用要求。依據引水調度原則,最大引水時水位距離洞頂為40cm,所以該測量點無法放置非接觸式雷達流量測量系統(tǒng),只能選用超聲測流儀傳感器和浮子水位計傳感器,以及水位流量數(shù)據采集儀的方式進行數(shù)據采集。3.2系統(tǒng)組成系統(tǒng)由前端數(shù)據采集系統(tǒng)、數(shù)據傳輸系統(tǒng)、兩個值班室數(shù)據接收系統(tǒng)和一個防汛調度中控室數(shù)據接收與處理系統(tǒng)組成。3.2.1前數(shù)據采集系統(tǒng)包括超聲測流儀、水位計和數(shù)據采集儀,直流電源(免維護蓄電池組)和太陽能電池組。3.2.2數(shù)據處理系統(tǒng)由于洞口距值班室距離較遠,所以數(shù)據傳輸采用移動通訊GPRS數(shù)據傳輸方式,所采集數(shù)據可同時發(fā)送給引水值班室和防汛調度中控室。3.2.3辦公室數(shù)據接收系統(tǒng)包括電腦、打印機、在線式后備電源。3.2.4防洪指揮中心數(shù)據采集和處理系統(tǒng)包括服務器、值班機、打印機和在線式后備電源。4系統(tǒng)設備的技術要求4.1測量條件及測量精度超聲流速儀傳感器應滿足溫度零下10℃和零上40℃正常工作;最高耐壓(包括輸出信號線接頭)水下3m;測量流速范圍不小于2m/s;測量精度滿足±0.5%;輸出接口為RS232。4.2無故障工作次數(shù)測量范圍為0～2.5m;分辨力1cm;準確度≤±0.3%FS;編碼制式為格雷碼;平均無故障工作次數(shù)1×107次;環(huán)境溫度應滿足零下10℃和零上40℃范圍內正常工作。4.3水位流量數(shù)據采集方法供電電源DC24V、±20%直流供電;環(huán)境溫度應滿足零下10℃和零上40℃范圍內正常工作;通訊口為RS232接口。4.4直流電源100AH、12V免維護蓄電池組,40W太陽能電池。5