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(gè)集防洪、供水、灌溉、水產(chǎn)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(shè)計(jì),按可能最大降雨復(fù)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(gè)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(shè)計(jì)引水能力為7米3/秒,實(shí)際引水能力為8米3/秒,設(shè)計(jì)多年平均引水量為1830萬立方米。(2)引細(xì)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(shè)計(jì)引水能力為6米3/秒,設(shè)計(jì)多年平均引水量為5305萬立方米。引水方式為先將細(xì)河水引入蘭河內(nèi),在通過蘭河引水隧洞進(jìn)入水庫。2引水現(xiàn)狀2.1人工干預(yù)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(shí)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(gè)施測點(diǎn),每月按時(shí)人工觀測引水流量。由于出口距離進(jìn)口辦公室車程需要2個(gè)小時(shí)左右,在汛期時(shí),河道水位變化較大,調(diào)整進(jìn)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(diào)整閘門開度后,及時(shí)測量引水量,造成引水流量誤差大。2.2水庫防洪計(jì)劃汛期,在進(jìn)行水庫洪水預(yù)報(bào)調(diào)度工作時(shí),由于引水量不準(zhǔn)確,必將降低預(yù)報(bào)精度。2.3引水量的誤差目前,細(xì)河引水流量一直沿用設(shè)計(jì)時(shí)使用的水位流量過程線法,實(shí)際引水量和設(shè)計(jì)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(shí)際引水量存在一定程度上的累計(jì)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(shè)實(shí)時(shí)引水流量自動(dòng)觀測系統(tǒng)。3擴(kuò)展設(shè)備選型系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用、可兼容擴(kuò)展,設(shè)備選型上選用性價(jià)比高、易于維護(hù)的設(shè)備。系統(tǒng)建成后,滿足水庫防洪興利調(diào)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(xì)河引水洞的入口處,設(shè)計(jì)建設(shè)一個(gè)流量自動(dòng)遙測站,分別在蘭河、細(xì)河值班室以及水庫防汛調(diào)度中控室接收數(shù)據(jù)測站水位流量數(shù)據(jù)。根據(jù)入口現(xiàn)場的具體情況,流量測量點(diǎn)應(yīng)選擇安裝在距進(jìn)水口10～20米的地方,此處水流態(tài)相對比較穩(wěn)定,滿足設(shè)備使用要求。依據(jù)引水調(diào)度原則,最大引水時(shí)水位距離洞頂為40cm,所以該測量點(diǎn)無法放置非接觸式雷達(dá)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(jì)傳感器,以及水位流量數(shù)據(jù)采集儀的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。3.2系統(tǒng)組成系統(tǒng)由前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、兩個(gè)值班室數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)和一個(gè)防汛調(diào)度中控室數(shù)據(jù)接收與處理系統(tǒng)組成。3.2.1前數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括超聲測流儀、水位計(jì)和數(shù)據(jù)采集儀,直流電源(免維護(hù)蓄電池組)和太陽能電池組。3.2.2數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)由于洞口距值班室距離較遠(yuǎn),所以數(shù)據(jù)傳輸采用移動(dòng)通訊GPRS數(shù)據(jù)傳輸方式,所采集數(shù)據(jù)可同時(shí)發(fā)送給引水值班室和防汛調(diào)度中控室。3.2.3辦公室數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)包括電腦、打印機(jī)、在線式后備電源。3.2.4防洪指揮中心數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)包括服務(wù)器、值班機(jī)、打印機(jī)和在線式后備電源。4系統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)要求4.1測量條件及測量精度超聲流速儀傳感器應(yīng)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(hào)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(zhǔn)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(yīng)滿足零下10℃和零上40℃范圍內(nèi)正常工作。4.3水位流量數(shù)據(jù)采集方法供電電源DC24V、±20%直流供電;環(huán)境溫度應(yīng)滿足零下10℃和零上40℃范圍內(nèi)正常工作;通訊口為RS232接口。4.4直流電源100AH、12V免維護(hù)蓄電池組,40W太陽能電池。5