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不拘一格的应用之道——南水北调中线郑州段工程雷达水位计应用侧记

时间:2019-11-07
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李新宇(右)正在观察雷达水位计运行情况
       水位数据是南水北调输水调度工作中最重要的数据,它用来计算全线渠道水体体积,是整个中线用来控制全线水量的重要数据,也是日常水量调节的重要数据。
       郑州段工程渠段总长31.743km,共有3个节制闸,每个节制闸前安装有4个压力式水位计,闸后有1个压力式水位计。闸前水位数据,是由4个闸前水位计自动采集后,再由系统计算出来的平均值。目前,水位数据的采集是靠水位计自动采集和人工复核采集两种方法。
       历经近5年运行,压力式水位计又深潜在7米深的渠底,水流的冲击和长时间的浸泡,水位计突发故障,“南水”又值大流量输水期,现场怎么确保水位数据精确的被传输上来,让我们一起走进郑州段工程现场,看他们是如何在险中求安,如何破解这个难题的呢?带着一系列问题,深入工地现场,探寻究竟。
       掀起波澜
       听,哗哗啦啦……啪啪……,这声音被一次一次的推向高潮再落入低谷,站在郑州段工程须水河闸站出口平台上,水浪一次一次的击打在闸门和孔壁上,响声一直在反复,从未停止。
       早上8点钟,须水河闸站值守人员尚红兵和段文忠,按时来到这里,每天4次的闸前水位数据采集就是在这里,分别站在四孔闸门处,他们一个人读取数据一个人做记录,将数据复核后再上报中控室,这是他们的工作日常。
       2018年9月,尚红兵和段文忠像平常一样来到工作现场,但那一天,他们却记忆犹新。“砰砰乓乓……”阵阵敲击声,响声特别大,与以往声音不同,声音从水下振动发出来。中控室值班电脑上,也出现连锁反应,1#、3#、4#闸前水位计先后出现数据波动、跳变、无效等情况,几秒钟内,水位数据上下波动大出40公分。郑州管理处调度科李新宇心有余悸的回忆道。
       闸站有3个水位计,同时出现设备故障。水位数据测量不准,现场需要启动紧急措施。
       分析详细原因,李新宇道出了缘由,“一根长约11米的管子,由20多个金属卡子固定,从渠底引到水面,靠压力测量出水深,再传输到终端,这就是压力式水位计的应用原理。水位计安装后,近5年来日日夜夜输水不停,管子长年浸泡在水中,渠底水流湍急冲击量大,保护管卡脱落出现松动,造成水位计数据采集出现故障”。
       现场陷入两难僵局。一方面是当前正值大流量输水,全线不能断水,现场不具备停水检修条件。另一面是现场抢险需要停水检修,管线都在渠底水面以下,不然无法施工。紧急排除设备故障抢修不了。
       不拘一格,大胆应用
       走出去,多看江河湖泊的运行管理,他们就有一些很好的案例。李新宇想起了,参加闸控培训时北京水科学院老师说过的话:“有一种是雷达水位计,它安装在水面以上,利用雷达波反射到水面计算出水深,最终测量出水位数据,它利用的是雷达波反射原理”。
       雷达水位计法人成功案例是适用在江河湖泊运行管理和商业液体灌上,在南水北调中线工程使用这还是首例。李新宇非常谨慎,认真研究,把相关工况收集汇总,找专家咨询,水流流量大,水流速快,还有户外天气等影响,雷达水位计使用的因素全面进行考虑;找厂家核对设备参数,现场的环境和情况,一遍遍核对与说明;向上级请示,拿出数据分析和建议,李新宇一丝不敢怠慢。
       几番周折,终成正果,李新宇的建议被上级采纳,为确保工程平稳运行和调度闸控系统正常工作,须水河节制闸实施水位测量读取的加强补充措施,同步开展压力式水位计和雷达水位计的对比,再配合人工观测水尺的水位数据对比。分秒必争,李新宇立即组织,在闸前加装雷达水位计, “现场用了2天时间安装,1天时间调试,抢工期,就是为了大流量输水平稳运行”。
       雷达水位计安装在距离水面3米的翼墙上,不影响渠道过流,自己的运维队伍安装,厂家远程指导技术,装上设备调试应用,这些自己的队伍没有干过,现场带头研究安装,经历几次调试失败,当有效水位数据传输过来后,李新宇才稍稍缓口气。
       今年4月份,错开大流量输水期,天气也适合,现场开始对须水河三孔闸门压力式水位计进行排水检修,保护管套进行全部更新,优化工艺采用不锈钢材质卡扣,50公分布置1个,每一孔20多个卡扣将保护管套进行电钻螺丝固定,检修每一孔需要4天的时间,半个月的时间,现场把这个隐患彻底解决了。
       一分耕耘,一分收获。历经1年的试用,时时跟踪,时时关注,性格严谨的李新宇欣喜地说:经过这一年的使用,雷达水位计零故障,数据采集的准确度、精确度均达到要求,这个大胆应用很成功。
作者:赵鑫海/文 尚红兵/图 编辑:张小俊