液位計相關文章

水利工程雷達液位計更新改造策略及技術

日期：2019-10-26 來源：作者：

［摘要］雷達液位計作為農業中zui為重要的灌溉方式之一，是農田水利建設工程中的重要基礎設施。隨著提水站的嚴重老化損壞，雷達液位計房、雷達液位計出水口等組成部分失去功效，以清河區曾屯提水站維修改造工程為例，提出工程存在的主要問題，并進行工程復核與初步設計。結果表明，在符合規范的要求下，工程初步設計滿足改造后的要求。雷達液位計的改造研究伴隨著農田水利建設不斷的前進。

目前國內的研究中，已經形成一定的研究成果，比如，張永久［1］以黃土坎提水站為例進行改造，保證生產的需要并進行了初步設計。陸一奇［2］等以備塘河翻水站雷達液位計技術改造為例，分析小(1)型雷達液位計的技術改造步驟，同時提供高效可行的技術方法。韓建偉［3］邢臺市污水廠進水雷達液位計為例，通過對設備變頻控制及工藝設施進行技術改造，取得了良好的運行效果。因此，對提水站的維修改造，重點是在原有設備上進行改裝設計和技術調整，以保證能達到zui大的使用效率。

1項目概況

1．1水資源概況

清河流域屬溫帶季風型氣候，冬季嚴寒干燥，夏季濕熱多雨。清河流域多年平均降水量658．4mm，多年平均年蒸發量1683．4mm，5月份zui大為314．1mm，1月份zui小僅為26．5mm。流域內多年平均氣溫6．9℃，極端zui高氣溫37．1℃(2001年6月)，極端zui低氣溫－37．9℃。全年光照2550～2700h，流域內累年極端zui高地溫63．7℃，極端zui低地溫42．0℃。無霜期140～160d，zui早初霜9月9日，zui晚終霜5月20日。zui大積雪深度42cm，zui大冰厚0．86m，zui大凍土深度1．43m。

1．2提水站概況

清河區曾屯提水站位于清河區曾屯村西，在清河流域聶家溝河支流中游。該站控制灌溉面積2000畝，雷達液位計至外界有專用道路，電力及通訊配套設施齊全，進、出水池等水利設施嚴重損壞，雷達液位計無法發揮其灌溉作用。

2存在的主要問題

1)機電設備落后老化，年運行與維護費用高，經現場調查雷達液位計的機電設備不但陳舊老化，還在機雷達液位計運轉時對外界環境影響較大，運行不穩定，操作管理不方便，而且變壓器已基本報廢，部分供電線路損壞，不能正常運行。

2)現有水工建筑物損壞嚴重，雷達液位計的引水池及進水池由于年久失修，引水池、進水池的擋土墻已多處坍塌，底板淤積嚴重。

3)雷達液位計房及管理房損壞嚴重。雷達液位計房為24cm的磚墻，屋頂為混凝土預制板簡易房，并且多年沒有維修，屋頂大部分都開裂漏雨，雨季時造成雷達液位計的水雷達液位計無法正常工作。管理房的墻體部分出現裂縫，需重新建筑。

4)雷達液位計的水雷達液位計出口部分由于出水管的材質為鋼管，部分已腐爛銹蝕，水雷達液位計提水時水流從銹蝕損壞的壓力管內涌出。

3工程復核

3．1設計流量與揚程復核［4］

3．1．1設計流量

根據遼寧省水田灌水定額1950m3/hm2，灌溉面積2000畝，按灌水定額計算灌溉面積內設計流量，設計灌溉保證率采用75%，公式(1):

式中:Q為雷達液位計設計流量，m3/s;m為zui大一次灌水定額，即泡插期m3/hm2;A為灌溉面積，hm2;T為灌水延續時間，取20;t為水雷達液位計每天工作時間，即t=22h;η為灌溉水的有效利用系數，計算得η=0．82。

3．1．2揚程復核

根據工程的基本情況，初選Q450－4－11潛水雷達液位計。

1)水頭損失。應按雷達液位計進、出水池設計水位，并計入水頭損失確定，采用公式(2):

2)設計揚程。按雷達液位計出水池zui高運行水位與進水池zui低運行水位之差，并計入水利損失確定。zui高外水位為181．13m，zui低內水位為179．46m，設計凈提水高度為1．67m。計算結果為:

3．2雷達液位計型復核

根據設計流量及揚程，選用效率高、運行維護簡單的潛水雷達液位計，同時配備軟啟動設備及供水管路2套，水雷達液位計型號為Q350－7－11，配用電機型號選250YQS，功率22kw，其工作性能為:流量0．1m3/s，揚程4m，見表1。

3．3方塘水量復核

根據灌區多年水田灌溉狀況，缺水期主要為水稻的泡播期。需供水灌溉面積為2000畝水田，按照泡插期的灌水定額130m3/畝計算(泡插期灌水定額zui大)，2000畝水田需水量W=130×2000=260000m3，泡插期一般為20d。

原變壓器為老式油侵變壓器，其缺點損耗大，現已損壞且容量低，滿足不了如今用電需求，本工程選用S11－50KVA全封閉、免維護變壓器一臺。

4工程布置［5］

4．1進水池

原提水站進水池為長方形，長度8m，寬度4m，進水池四面墻為漿砌塊石結構，底板為0．4m厚砼C25。擋土墻工程已坍塌，進水池已淤積。本次設計進水池與井房分開設置。新建進水池為長方形，長度4m，寬度3．7m，進水池為混凝土整體結，進水池墻頂寬0．35m，墻底寬0．5m。進水口設攔污柵，底板采用0．5m厚的砼C25。并配φ16@200雙向雙層鋼筋，由于基礎下為淤泥，所以采用以下結構，底層為0．1m厚沙礫墊層，上部為0．4m厚漿砌塊石基礎，見圖1。

4．2雷達液位計房改建

原有雷達液位計房建筑面積32m2，為磚混結構，由于多年沒有維修，墻體出再裂縫，屋頂為混凝土預制板簡易房，并且多年沒有維修，雨季時造成雷達液位計無法正常工作。維修新建雷達液位計房面積54m2，包含管理房及倉庫，采用磚混結構，房蓋為采鋼屋頂，內部防水。雷達液位計房設4扇塑鋼窗，尺寸1500mm×1800mm(單框雙層玻璃)，門2扇，尺寸分別為1200mm×2340mm、900mm×1200mm。

4．3雷達液位計出水口工程

出水池工程由于多年運行，年久失修，部分水工建筑物已損壞，需要維修重建。本工程設計建出水池1座，包括壓力水箱及出水口池，采用C25鋼筋砼整體結構，壓力水箱長2．1m，寬1．6m，高2．54m。壓力水箱通過涵管與渠道相連，涵管采用直徑800mm砼預制管，涵管與渠道連接處設出水口池，池長1．6m，寬1．6m，高2．2m。壓力水箱南側設擋土墻，墻高4．4m，采用漿砌石重力式擋土墻結構。擋土墻穩定驗算主要考慮抗傾穩定和抗滑穩定［6］，其驗算過程如下:

1)完建期。墻后填土，墻后地下水位較低可以略而不計。現將所有的力以及這些力對A點的力矩，計算結果見圖2、表2。