齊 鵬,康曉博
(黑龍江省綏化水文局,黑龍江綏化152000)
東方紅水庫(kù)站,位于呼蘭河水系扎克河,設(shè)立于1959 年1 月,集水面積522 km2,至河口距離為67 km。主要分為東方紅水庫(kù)(壩上)水位站、東方紅水庫(kù)(壩下)流量站,其中東方紅水庫(kù)(壩下)流量為東方紅水庫(kù)(電站)、東方紅水庫(kù)(渠道)、東方紅水庫(kù)(溢洪道)3 個(gè)分?jǐn)嗝娴暮铣?。其流量推求方法分別采用電功率法(電站)、水力因素法(渠道、溢洪道)?,F(xiàn)將使用南方片資料整編程序在東方紅水庫(kù)推流工作中的實(shí)際運(yùn)用情況簡(jiǎn)要介紹如下。
東方紅水庫(kù)(壩上)的水位觀測(cè)數(shù)據(jù)是其計(jì)算日平均水位表的依據(jù),同時(shí)也是電站、渠道、溢洪道各站推求流量時(shí)所須的必要計(jì)算數(shù)據(jù)。采用南方片資料整編程序計(jì)算日平均水位表時(shí)主要錄入操作見(jiàn)圖1。
東方紅水庫(kù)(電站)采用電功率法推求流量,使用公式:
式中:N 為功率,采集自水庫(kù)發(fā)電原始記錄本中;η為效率,采用多年率定的N-η 曲線查得,N-η 曲線的率定是通過(guò)歷年實(shí)測(cè)流量點(diǎn)據(jù),與測(cè)流時(shí)實(shí)際水頭、實(shí)際發(fā)電功率計(jì)算出當(dāng)時(shí)效率(η =N/9.8Qh),然后點(diǎn)繪N-η 曲線圖,東方紅水庫(kù)電站為兩臺(tái)機(jī)組發(fā)電,因此,分別率定了單機(jī)與雙機(jī)兩條曲線,h 為實(shí)測(cè)水頭使用東方紅水庫(kù)(壩上)水位減去電站壩底高程求得。
圖1 采用南方片資料整編程序計(jì)算日平均水位表時(shí)主要錄入操作圖
在資料整編采用南方片資料整編程序后,可通過(guò)河道自編公式或單獨(dú)的水庫(kù)兩種模塊完成推流計(jì)算,目前,我們采用河道自編公式法[1]。圖2 為如何實(shí)現(xiàn)采用自編公式法推流的程序推流結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)界面。
在數(shù)據(jù)加工時(shí)還要注意的是當(dāng)發(fā)電功率改變時(shí)的一分鐘處理,需人工插補(bǔ)出瞬時(shí)水位,然后將相應(yīng)時(shí)間、功率等數(shù)據(jù)錄入。
圖2 為如何實(shí)現(xiàn)采用自編公式法推流的程序推流結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)界面
東方紅水庫(kù)(渠道)站,采用水力因素法推求流量,使用公式:
式中:自由孔流中hc可用εe 代替,轉(zhuǎn)換后公式為:
式中:U 壩上水位,e 開(kāi)高,B 開(kāi)寬,G 閘底高程,M1流量系數(shù),ε 值可查規(guī)范中e/hu為ε 關(guān)系表,其中開(kāi)高、開(kāi)寬數(shù)據(jù)采集自水庫(kù)原始記錄表,M 為通過(guò)多年率定的M ~e/(U-G)曲線查得。使用南方片資料整編程序推求流量時(shí),控制信息界面錄入信息與電站一樣。其它具體如圖3,圖3 為實(shí)現(xiàn)渠道站采用自編公式法推流的程序推流結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)界面。
圖3 實(shí)現(xiàn)渠道站采用自編公式法推流的程序推流結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)界面
在數(shù)據(jù)加工時(shí)也要注意閘門(mén)開(kāi)高改變時(shí)的一分鐘處理,同樣如電站一樣需人工插補(bǔ)出瞬時(shí)水位,然后將相應(yīng)時(shí)間、功率等數(shù)據(jù)錄入。
東方紅水庫(kù)(溢洪道)站,也采用水力因素法推求流量。溢流時(shí)為5 孔溢流,且開(kāi)高不同,使用南方片資料整編程序?qū)崿F(xiàn)推流時(shí),采用了5 孔單獨(dú)推流后合成計(jì)算的方法。使用公式分為兩種,以e=0.65為分界值,詳見(jiàn)圖4,公式法時(shí)間要素?cái)?shù)據(jù)采集自水庫(kù)閘門(mén)運(yùn)行記錄表與東方紅水庫(kù)(壩上)水位原始,開(kāi)高變化時(shí)采用一分鐘處理的方法。
圖4 5 孔單獨(dú)推流后合成計(jì)算
電站、渠道、溢洪道分別完成推流后,通過(guò)合成計(jì)算,完成壩下流量推求。
使用南方片資料整編程序進(jìn)行水庫(kù)站推流計(jì)算時(shí),檢校各種原始記錄的準(zhǔn)確性,合理性是其它工作的基礎(chǔ);理解電功率、水力因素等推流方法的原理,從原始記錄中提取數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、有效形成可轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫(kù)識(shí)別的各站電算加工,是能否成功使用程序推流的重點(diǎn);正確處理電功率變化、閘門(mén)開(kāi)高變化處是提高推流精度的重點(diǎn)。計(jì)算出成果后,依據(jù)規(guī)范要求認(rèn)真校對(duì),再次檢查數(shù)據(jù)庫(kù)中形成文件,刪除可能形成的非成果文件是其整個(gè)推流工作中的必要環(huán)節(jié),也是成果規(guī)范、準(zhǔn)確的重要保證。
東方紅水庫(kù)站電站、渠道、溢洪道三個(gè)推流分?jǐn)嗝娣謩e采用了電功率法、水利因素法,且電站采用了單雙機(jī)兩條推流曲線、溢洪道采用了以e =0.65 為分界值,5 孔單獨(dú)推流。應(yīng)該說(shuō)大部分在水庫(kù)推流工作中區(qū)別于其它常見(jiàn)推流使用的水庫(kù)方法,和較難使用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換之處均有涉及。
[1]中華人民其和國(guó)水利部,SL247—2012 水文資料整編規(guī)范[S].北京:中國(guó)水利水電出版社,2013.