长江水文

[应急侧记]浅谈应急抢险水位测量方法

来源:上游局 时间:2019-01-02 作者:李洪 编辑:上游局

参加金沙江“11.3”白格堰塞湖应急抢险已成为去年往事。这次应急监测主要工作、经历、感受和体会,与其他人员写的侧记文章大致一样,在此不再赘述。现主要从应急抢险水位遥测设备选址、调试以及整个洪水过程水位监测等方面,结合实际浅谈个人一些经验和看法。

由于堰塞湖洪水的特殊性,涨落率完全不同于常规洪水,遥测自记设备选址必须在规定的范围内,保证气路安全的前提下,才能满足水位数据的完整收集。针对苏洼龙水电站上游施工围堰的实际情况,我们选定右岸上游距离导流洞300多米处的稳定边坡作为水位遥测地点。该断面在涨水时将处于回水区,流速和水流脉动的影响相对较小,气路安全更能得到保证。

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苏洼龙坝上站水尺断面下游的施工围堰、导流洞和泄洪孔(洪水前)

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苏洼龙坝上站水尺断面下游的施工围堰、导流洞和泄洪孔(洪水后)

我们与电站方面协商后,达成中低水位由电站测量中心人员使用免棱镜全站仪测量水位,自记设备(YAC9900+HS-40)和水文人员负责中高水位测量。在洪水过程期间,双方同时坚守现场,实行无缝切换观测。

根据11月13日上游叶巴滩导进站和巴塘站洪水实际情况分析,气泡式水位计无法满足快速上涨洪水水位观测需要。我们于是重新调整了水位观测方案,以人工观测水位为主,自记水位为辅。人工观测方式为全站仪加辅助照明,观读水尺桩读数。水位计气泡率原计划120个/分钟,改为230个/分钟(几乎达到极限气泡率)。考虑到打气泵的工作特性,气泡率改变时间定为洪水到来前3小时,洪水后改回正常30个/分钟气泡率。

11月14日凌晨1时22分,苏洼龙江段水位起张。1时37分洪水涨到第一根水尺桩,开始进入水位观测和记录阶段。

为了说明气泡式水位计在本次洪水中的整个状态,对叶巴滩导进站和苏洼龙坝上站人工水位和自记水位进行了对比。

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叶巴滩导进站水位过程线对比图

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叶巴滩导进站人工水位与自记水位相对误差图

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苏洼龙坝上站水位过程线对比图

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苏洼龙坝上站人工水位与自记水位相对误差图

由以上二站对比图,可以看出气泡式水位计在本次洪水中,涨率越大,延迟越大,意味着水位快速上涨过程中补气满足不了实际需求。根据苏洼龙坝上站现场情况分析,水位观读时间不一致,人工为整点读取(手机时间),仪器读取水位早几秒钟,河道中泓波浪起伏1-2米,水尺桩处波浪起伏达0.7-1.5米,水流脉动很大(事后查看断面中低水的河砂层与卵石层整体冲刷达0.5-0.8米)。综合几方面因素,快速上涨过程中,仪器水位明显低于人工水位是正常反应。当涨率变小和退水时,水位计补气速度基本跟上,自记水位与人工水位的相对误差明显变小(小于1%)。综合前面提到的几个因素,自记水位基本可以满足观测要求。

根据此次应急抢险水位测量来看,涨率过大的情况下自记水位无法满足要求,必须依靠人工观读。涨退率在正常情况下,自记水位数据可靠且可用。人工和自记双管齐下,互为补充,这样就可以保证完整收集应急抢险整个水位过程资料。

责任编辑:郑力
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