大馬鞍水庫流量測量

黃海燕

摘 要：大馬鞍水庫沒有流量測量資料，根據(jù)工作需要開展大馬鞍水庫流量測量，用流速儀采用標準斷面法測流，根據(jù)測流成果繪制水位流量曲線，從而為制定科學合理的用水計劃，有助于大馬鞍水庫管理水平的提升。分析測流數(shù)據(jù)合理性，應用測流成果完成汛期日報文中入庫流量、出庫流量的測報，準確控制運用水資源。考證1976年以來一直沿用水位庫容關(guān)系曲線。測流流量值相應比庫容曲線反推值小。探究暢流期，0.2水深的流速系數(shù)，因為0.2水深易于看見轉(zhuǎn)子，以便限時測報時用Vm=KV0.2，見原文，快速測出流量。

關(guān)鍵詞：水庫 斷面 測流 水位流量 成果應用

中圖分類號：P333.9 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（b）-0033-01

1 基本情況

大馬鞍水庫是國家重點中型水庫，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，汛期日報文中無法完成入庫流量、出庫流量的測報，為了更好地控制運用水資源，開展測流工作，應用測流成果。

2 測流方案

2.1 選定測流地點。

大馬鞍水庫設(shè)有由閘門控制的放水涵，設(shè)計最大流量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。測流點設(shè)在出水口至火葬場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60 m，經(jīng)落差消力拐角進入矩形溝，長約45 m，矩形溝下段為直角梯形溝。為利于建測流橋及便于過水斷面的計算，并盡量避開水流紊動影響，選在矩形溝尾段，出水口至測流橋114.50 m。

2.2 測流橋的建設(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，下水施測困難，只施測近岸一點，影響測流值準確，建議并于2013年6月建成測流橋，測流橋為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，一米寬，橋面平兩溝岸側(cè)砌墻頂，測流橋垂直水流方向。水尺安裝在測流橋下向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 測流工具選擇流速儀

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

2.4 測流方案

2013年6月中旬前未建測流橋，壩下渠水深超過0.50 m時，難以下水施測，只能在一岸施測一條測速垂線，測流值偏大。建測流橋后執(zhí)行如下測流方案：布5條測速垂線，貼近岸布2條，中間布3條，將過水斷面分成4等分，每一等分的平均流速為相鄰兩條測速垂線的平均值，每條測速垂線采取三點法測平均流速，測速垂線上，每個水深點（即0.2、0.6、0.8水深）測3次，測速歷時100 s，取平均值。水位低時，或趕時間拍報，布3條測速垂線將過水斷面四等分，兩近岸分別取相鄰測速垂線值的0.9，測速垂線取一點法（水深0.6）測流速，測速歷時100 s，只測一次。

3 垂線流速Vm（m/s）的計算

一點法：Vm=V0.6

三點法：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）的計算

QA=

QA=×渠水深×（即四等分的平均流速和）。

簡化后QA==0.625 m×渠水深（實測）×（V1′+V3′+V1+V2+V3）

V1′、V3′為兩近岸測速垂線的平均流速。

V1、V2、V3為每條測速垂線的平均流速。

4 測流主要誤差來源及常見故障

（1）水深測量誤差，因水流紊動大，影響讀尺準確，多觀測幾次取相對穩(wěn)定的值。用輔助水尺插入水中測量水深。

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

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

5 計算整理測流資料，以便現(xiàn)時應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，或趕時間測報，可先在水位流量曲線上，查找近似值。

（2）初步應用。

①完成日報文中出入庫流量的測報

出庫流量QA直接用流速儀測出。

日平均入庫流量

+當日日平均出庫流量

86400（一天秒數(shù)）

②汛期根據(jù)防洪庫容及預計入庫流量，及時合理調(diào)節(jié)出庫流量。

參考文獻

[1] 國家技術(shù)監(jiān)督局，中華人民共和國建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布.GB50179—93治流流量測驗規(guī)范[S].

[2] 廣西壯族自治區(qū)水文水資源局.廣西水文業(yè)務技術(shù)應知應會知識讀本.2009.

[3] 王春澤.水文知識讀本（第一分冊）全3冊[M].北京：中國水利水電出版社，2011.endprint