正文 廊坊市機電井超聲波流量計抽水試驗成果計算分析(1 / 1)

廊坊市水務局 程剛 馬欣華

廊坊市在第一次水利普查前期準備階段,即謀劃開展市級典型調查,對典型機電井進行超聲波流量計計量試驗是其中一項重要內容,先將試驗成果報告如下:

1.調查目的

通過超聲波計量實驗,核定出我市不同井深範圍的電水轉換係數,並對一般土質的畝均灌溉單次實際用水量進行大致核算和了解。

2.典型對象的選擇

我市基本全部為平原區,地上水資源匱乏,全市農業灌溉均以地下水為主,但地下水埋深情況差異較大,其中:北部地下水埋深較淺,灌溉機電井深度一般在50~100m;中部井深100~300m;南部在300m以上。根據以上情況,我市在10個縣級普查區內各分別選取了2眼,全市共選擇20眼機電井進行實驗。為達到實驗目的,要求選取的機電井對象需配有獨立電表,且在當地代表性較強。

由於超聲波流量計測量時對機電井的地上部分要求較為苛刻(地上裸露直管段總長要在直徑15倍以上),通過對實驗條件認真分析,最終選擇10眼井精度較有保障的數據進行彙總分析。

3.調查技術路線及試驗安排

3.1超聲波流量計的測試及分析

通過對超聲波流量計的測試,熟悉超聲波流量計的操作方法和條件需求,並對實驗數據進行分析,確定總體實驗安排。

3.2整體技術路線與實驗安排確定

通過對超聲波流量計的測試及實際操作中的數據分析,發現由於受到井下水位變化、地下管道情況造成的壓力變化等影響,使用最初確定的方法核算出的耗電量與出水量轉換係數並不可直接使用。需進一步完善整體技術路線及實驗方法,通過分析計算最終確定可靠的電水轉換係數,保障成果精度。最終確定的技術路線如下:

①實驗以超聲波流量計抽水實驗為主,數據記錄開始時間統一確定為開泵1~2min後,記錄時間2min,電表讀數觀測電表輪盤,數據精確至0.01度,實驗時井口需連接灌溉管道,出水口選取與機電井距離適中的口門。

②在進行過超聲波流量計抽水實驗的機電井中,選取1眼位於一般土質區域且測量條件好的機井安裝水表,在灌溉期開展實灌數據記錄,將兩種方法數據進行比對,計算數據調整係數,並計算一般土質的畝均單次灌溉用水量。

③使用調整係數對超聲波流量計測量成果進行調整,使用調整後的數據分井深範圍進行電水轉換係數核算。

4.實驗成果

2011年9月我市完成了全部計劃的超聲波流量計抽水實驗,通過對實驗條件和結果分析,我市共選取了9眼精度較有保障的實驗數據進行了記錄,並用於成果分析計算。2012年選擇其中五百戶香椿營1眼機電井安裝了水表,進行了實灌數據記錄。

5.成果計算分析

5.1調整係數計算

通過同一眼機電井超聲波流量計抽水實驗成果數據與水表監測實際數據的比對,得出調整係數:

調整係數=8.12\\\/9.29=0.87

5.2畝均單次用水量計算

使用水表監測實際數據直接計算:

畝均單次用水量=34.11\\\/0.638=53.46m3

5.3電水轉換係數

按照實驗選取的機電井井深,分為50~100、250~350m兩組進行計算。

5.4成果分析

通過以上計算,50~100m電水轉換係數為5.7,從表中可以看出各對象計算成果與該值差別較大,最大偏離達到2.7;250~350m電水轉換係數為1.7,各對象成果非常接近。

通過以上分析可看出,較淺機電井受地下水位、外圍條件等影響較大,取水效率差別也較大,采用電水轉換係數法填報水量精確度不足。

其他因素對較深機電機影響相對較小,取水效率相對穩定,較適於使用電水轉換係數法核算實際取水量。