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的紅崖山水庫是亞洲最大的沙漠水庫，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，而躍進(jìn)總干渠是紅崖山水庫向下游輸送水源的主干道，是紅崖山灌區(qū)的生命線，全長87.37 km，設(shè)計流量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，而每一個干口的流量測量均使用旋漿式流速儀。在長期使用螺桿式啟閉機(jī)和旋漿式流速儀的過程中，對使用螺桿式啟閉機(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?？偢汕蚋鞲煽诜殖鏊枇髁繒r，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，這時在節(jié)制閘前形成一個閘前水位。

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，運用廣泛。但啟動啟閉機(jī)調(diào)節(jié)水位只能試調(diào)，經(jīng)常會出現(xiàn)調(diào)高或調(diào)低的情況，并且螺桿式啟閉機(jī)啟動一次要等很長時間，閘前水位才會趨于平穩(wěn)。這種方法調(diào)節(jié)水位耗時過長，不能及時將水流向下游傳遞，會給下游調(diào)水造成困擾，不僅費時而且誤差大。

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

躍進(jìn)總干渠冬灌時一共有一干、二干、三干、直斗、四干、東湖直斗、五干、六干、七干、雙干8個干口和2個直斗分水口。

1.1 出庫閉水時

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）出庫閉水1.2 m3/s。

東湖直斗口在四干口以下，這時就要調(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的螺紋數(shù)就是“扣”數(shù)。這時四干口的節(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扣過水流量是10.6 m3/s，這時兩孔螺桿上螺紋1扣經(jīng)過的水流流量是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)確測算流量。

1.2 出庫加水時

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8：00七干出庫加水1.1 m3/s。

這時四干口的節(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扣過水流量是11.2 m3/s，這時兩孔螺桿上螺紋1扣經(jīng)過的水流流量是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，把兩個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算流量。

這種方法只能近似的調(diào)節(jié)水位，因為計算螺桿螺紋的扣數(shù)時會受到許多因素的影響，比如風(fēng)力大小、閘門上提與下降時水流的阻力、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算流量，然后對出現(xiàn)的誤差進(jìn)行微調(diào)，所以這些因素可以忽略不計。

2 旋槳式流速儀測算流量的應(yīng)用技巧

旋漿式流速儀廣泛用于農(nóng)田灌溉的小渠道測流，測流步驟可以簡述為選擇斷面、確定測線；測定斷面；施測流速；計算流量。

旋漿式流速儀測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，但計算流量是個難點。傳統(tǒng)方法是利用測量斷面、流速儀施測的起點距、水深、時間等數(shù)據(jù)，使用計算器結(jié)合流速儀計算公式和斷面面積公式將總流量在“流速儀測流流量計算表”中計算出來。

旋漿式流速儀測流的操作過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)的方法計算“流速儀測流流量計算表”中的流量，計算過程繁瑣費時又不方便，還容易出錯。

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

3 結(jié)束語

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)水位與水流測量工作更加準(zhǔn)確。