液位计相关文章

水利工程雷达液位计更新改造策略及技术

日期：2019-10-26 来源：作者：

［摘要］雷达液位计作为农业中zui为重要的灌溉方式之一，是农田水利建设工程中的重要基础设施。随着提水站的严重老化损坏，雷达液位计房、雷达液位计出水口等组成部分失去功效，以清河区曾屯提水站维修改造工程为例，提出工程存在的主要问题，并进行工程复核与初步设计。结果表明，在符合规范的要求下，工程初步设计满足改造后的要求。雷达液位计的改造研究伴随着农田水利建设不断的前进。

目前国内的研究中，已经形成一定的研究成果，比如，张永久［1］以黄土坎提水站为例进行改造，保证生产的需要并进行了初步设计。陆一奇［2］等以备塘河翻水站雷达液位计技术改造为例，分析小(1)型雷达液位计的技术改造步骤，同时提供高效可行的技术方法。韩建伟［3］邢台市污水厂进水雷达液位计为例，通过对设备变频控制及工艺设施进行技术改造，取得了良好的运行效果。因此，对提水站的维修改造，重点是在原有设备上进行改装设计和技术调整，以保证能达到zui大的使用效率。

1项目概况

1．1水资源概况

清河流域属温带季风型气候，冬季严寒干燥，夏季湿热多雨。清河流域多年平均降水量658．4mm，多年平均年蒸发量1683．4mm，5月份zui大为314．1mm，1月份zui小仅为26．5mm。流域内多年平均气温6．9℃，极端zui高气温37．1℃(2001年6月)，极端zui低气温－37．9℃。全年光照2550～2700h，流域内累年极端zui高地温63．7℃，极端zui低地温42．0℃。无霜期140～160d，zui早初霜9月9日，zui晚终霜5月20日。zui大积雪深度42cm，zui大冰厚0．86m，zui大冻土深度1．43m。

1．2提水站概况

清河区曾屯提水站位于清河区曾屯村西，在清河流域聂家沟河支流中游。该站控制灌溉面积2000亩，雷达液位计至外界有专用道路，电力及通讯配套设施齐全，进、出水池等水利设施严重损坏，雷达液位计无法发挥其灌溉作用。

2存在的主要问题

1)机电设备落后老化，年运行与维护费用高，经现场调查雷达液位计的机电设备不但陈旧老化，还在机雷达液位计运转时对外界环境影响较大，运行不稳定，操作管理不方便，而且变压器已基本报废，部分供电线路损坏，不能正常运行。

2)现有水工建筑物损坏严重，雷达液位计的引水池及进水池由于年久失修，引水池、进水池的挡土墙已多处坍塌，底板淤积严重。

3)雷达液位计房及管理房损坏严重。雷达液位计房为24cm的砖墙，屋顶为混凝土预制板简易房，并且多年没有维修，屋顶大部分都开裂漏雨，雨季时造成雷达液位计的水雷达液位计无法正常工作。管理房的墙体部分出现裂缝，需重新建筑。

4)雷达液位计的水雷达液位计出口部分由于出水管的材质为钢管，部分已腐烂锈蚀，水雷达液位计提水时水流从锈蚀损坏的压力管内涌出。

3工程复核

3．1设计流量与扬程复核［4］

3．1．1设计流量

根据辽宁省水田灌水定额1950m3/hm2，灌溉面积2000亩，按灌水定额计算灌溉面积内设计流量，设计灌溉保证率采用75%，公式(1):

式中:Q为雷达液位计设计流量，m3/s;m为zui大一次灌水定额，即泡插期m3/hm2;A为灌溉面积，hm2;T为灌水延续时间，取20;t为水雷达液位计每天工作时间，即t=22h;η为灌溉水的有效利用系数，计算得η=0．82。

3．1．2扬程复核

根据工程的基本情况，初选Q450－4－11潜水雷达液位计。

1)水头损失。应按雷达液位计进、出水池设计水位，并计入水头损失确定，采用公式(2):

2)设计扬程。按雷达液位计出水池zui高运行水位与进水池zui低运行水位之差，并计入水利损失确定。zui高外水位为181．13m，zui低内水位为179．46m，设计净提水高度为1．67m。计算结果为:

3．2雷达液位计型复核

根据设计流量及扬程，选用效率高、运行维护简单的潜水雷达液位计，同时配备软启动设备及供水管路2套，水雷达液位计型号为Q350－7－11，配用电机型号选250YQS，功率22kw，其工作性能为:流量0．1m3/s，扬程4m，见表1。

3．3方塘水量复核

根据灌区多年水田灌溉状况，缺水期主要为水稻的泡播期。需供水灌溉面积为2000亩水田，按照泡插期的灌水定额130m3/亩计算(泡插期灌水定额zui大)，2000亩水田需水量W=130×2000=260000m3，泡插期一般为20d。

原变压器为老式油侵变压器，其缺点损耗大，现已损坏且容量低，满足不了如今用电需求，本工程选用S11－50KVA全封闭、免维护变压器一台。

4工程布置［5］

4．1进水池

原提水站进水池为长方形，长度8m，宽度4m，进水池四面墙为浆砌块石结构，底板为0．4m厚砼C25。挡土墙工程已坍塌，进水池已淤积。本次设计进水池与井房分开设置。新建进水池为长方形，长度4m，宽度3．7m，进水池为混凝土整体结，进水池墙顶宽0．35m，墙底宽0．5m。进水口设拦污栅，底板采用0．5m厚的砼C25。并配φ16@200双向双层钢筋，由于基础下为淤泥，所以采用以下结构，底层为0．1m厚沙砾垫层，上部为0．4m厚浆砌块石基础，见图1。

4．2雷达液位计房改建

原有雷达液位计房建筑面积32m2，为砖混结构，由于多年没有维修，墙体出再裂缝，屋顶为混凝土预制板简易房，并且多年没有维修，雨季时造成雷达液位计无法正常工作。维修新建雷达液位计房面积54m2，包含管理房及仓库，采用砖混结构，房盖为采钢屋顶，内部防水。雷达液位计房设4扇塑钢窗，尺寸1500mm×1800mm(单框双层玻璃)，门2扇，尺寸分别为1200mm×2340mm、900mm×1200mm。

4．3雷达液位计出水口工程

出水池工程由于多年运行，年久失修，部分水工建筑物已损坏，需要维修重建。本工程设计建出水池1座，包括压力水箱及出水口池，采用C25钢筋砼整体结构，压力水箱长2．1m，宽1．6m，高2．54m。压力水箱通过涵管与渠道相连，涵管采用直径800mm砼预制管，涵管与渠道连接处设出水口池，池长1．6m，宽1．6m，高2．2m。压力水箱南侧设挡土墙，墙高4．4m，采用浆砌石重力式挡土墙结构。挡土墙稳定验算主要考虑抗倾稳定和抗滑稳定［6］，其验算过程如下:

1)完建期。墙后填土，墙后地下水位较低可以略而不计。现将所有的力以及这些力对A点的力矩，计算结果见图2、表2。