CN103292873B - 一种取水计量校准方法 - Google Patents

一种取水计量校准方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103292873B
CN103292873B CN201310205681.0A CN201310205681A CN103292873B CN 103292873 B CN103292873 B CN 103292873B CN 201310205681 A CN201310205681 A CN 201310205681A CN 103292873 B CN103292873 B CN 103292873B
Authority
CN
China
Prior art keywords
downflow weir
water
level
data
overflow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310205681.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103292873A (zh
Inventor
黄本胜
邱静
郭磊
韩松
赵吉国
洪昌红
邱颂曦
吉红香
刘中峰
王丽雯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Research Institute of Water Resources and Hydropower
Original Assignee
Guangdong Research Institute of Water Resources and Hydropower
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Research Institute of Water Resources and Hydropower filed Critical Guangdong Research Institute of Water Resources and Hydropower
Priority to CN201310205681.0A priority Critical patent/CN103292873B/zh
Publication of CN103292873A publication Critical patent/CN103292873A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103292873B publication Critical patent/CN103292873B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

本发明公开了一种取水计量校准方法，按一定的模型比尺构建溢流堰物理模型，记录通过溢流堰物理模型的溢流量以及该流量通过溢流堰物理模型时的上游水位数据以及下游水位数据，通过相关的试验分析方法确定溢流量与上游水位或/和下游水位的相关关系，记录溢流堰的上游水位数据和下游水位数据，得到的相关关系后得出溢流堰的溢流量，将溢流堰的溢流量与流量计统计的流量作对比并得到修正系数。本方法的引用可极大提高相关非理想状态下的计量精度，可广泛应用到相类似取水计量的率定中，可为当前最严格水资源管理中的计量管理提供有力的技术支撑。

Description

一种取水计量校准方法
技术领域
本发明涉及一种校准的方法，特别用于有取排水工艺中含吸排水井溢流堰的取水户的取水计量校准的方法。
背景技术
当前随着我国最严格水资源管理制度的实施，取水计量成为取水户合法取水的基础条件，而取水计量精度直接关系到取水户缴纳水资源费的多少，因此，因此各用水户都需安装取水计量设备，并尽可能能够精确计量。然后，对已运行的取水户增设计量设备，存在一定困难：若按流量安装要求重新设计计量方案并按要求进行施工安装，往往影响企业正常运行，从而造成巨大经济和社会影响；若不重新设计施工，利用企业原有条件进行计量，则往往因安装条件不满足相关规范规程，计量精度难以保证。为此，如何提高非理想状态下的计量精度，是一个技术难题。
实际上，有部分取水户（特别是大型水厂或电厂）本身的取水设施结构有其独特的特点。一般地，它包括引水段，引水段至泵房，泵房至生产车间装有流量计，工艺末端连接至用水终端。在大型水厂中，引水段至泵房之间有吸水井；而在电厂中，工艺末端连接至用水终端之间安装有排水井。一般的工艺流程是，引水端与江河连通并将水引入泵房内，经过生产后，输送至用水终端。一般而言，为了保证水泵的吸水流态和抽水效率，无论是吸水井或者排水井内均设置有溢流堰。
从上述结构可知，实际上泵房取水量与吸水井或排水井的水量相等，可以通过吸水井或排水井的水量推算用户的取水量，本方法充分利用了这个特点，通过测量吸水井或排水井的水量后与同步测量的流量计数据进行比对，从而确定修正系数。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种取水计量校准方法，其能校正流量计的流量后得到更精确的实际流量。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种取水计量校准方法，具体包括以下步骤：
1）、在溢流堰的上游位置和下游位置安装水位计量器；
2）、按一定的模型比尺构建溢流堰物理模型，记录通过溢流堰物理模型的溢流量以及该流量通过溢流堰物理模型时的上游水位数据以及下游水位数据，通过相关的试验分析方法确定溢流量与上游水位或/和下游水位的相关关系；
3）、记录溢流堰的上游水位数据和下游水位数据，代入在步骤2）中得到的相关关系后得出溢流堰的溢流量；
4）、将步骤3）中得到的溢流堰的溢流量与流量计统计的流量作对比并得到修正系数。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤1）中，水位计量器安装在溢流堰的上游和下游水流波动较少的位置。
作为上述技术方案的进一步改进，所述水位计量器为圆管套装水位测针。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤2），试验分析中，当溢流堰物理模型处于自由出流状态时，采用幂函数回归分析的方法确定溢流量与上游水位或/和下游水位的相关关系；当溢流堰物理模型处于淹没出流状态时，采用二次线性回归分析的方法确定溢流量与上游水位或/和下游水位的相关关系。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤3）中，溢流堰的上游水位和下游水位的数据采集涵盖溢流堰运行时的最大工况和最小工况两个时段。
作为上述技术方案的进一步改进，所述溢流堰的上游水位，将根据溢流堰至流量计的距离及管路流速，选择长时段监测数据中稳定的1～3个小时数据平均值作为分析用数据，所述溢流堰的下游水位，将根据溢流堰至流量计的距离及管路流速，选择长时段监测数据中稳定的1～3个小时数据平均值作为分析用数据。
作为上述技术方案的进一步改进，所述溢流堰的上游水位数据、下游水位数据以及流量计的数据通过无线数据传输终端进行实时传输。
本发明的有益效果是：本方法针对在对已运行的取水户（大部分水厂或电厂）进行增设计量过程中，普遍存在超声计量安装条件不满足要求，计量精度不高问题，巧妙的采用中溢流堰与水泵流量一致的特征，对非理想状态下的计量进行校正，本方法通过建立物理模型计算溢流量与上游水位或/和下游水位的相关关系后代入数据计算分析溢流堰的溢流量与流量计统计的流量作对比并校正，本方法的引用可极大提高相关非理想状态下的计量精度，可广泛应用到相类似取水计量的率定中，可为当前最严格水资源管理中的计量管理提供有力的技术支撑。
附图说明
下面结合附图及实例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明中溢流堰处于自由出流状态时的示意图；
图2是本发明中溢流堰处于淹没出流状态时的示意图；
图3是本发明中实施例一中溢流堰物理模型的流量与上游水位数据的关系图；
图4是本发明中实施例二中溢流堰物理模型的流量与上游水位数据和下游水位数据的关系图；
图5是本发明中实施例二中流量—斜率和流量—截距的关系图。
具体实施方式
下面结合附图，详细说明本发明的应用。
参照图1～图2，一种取水计量校准方法，具体包括以下步骤：
1）、在溢流堰的上游位置和下游位置安装水位计量器；
2）、按一定的模型比尺构建溢流堰物理模型，记录通过溢流堰物理模型的溢流量以及该流量通过溢流堰物理模型时的上游水位数据以及下游水位数据，通过相关的试验分析方法确定溢流量与上游水位或/和下游水位的相关关系；
3）、记录溢流堰的上游水位数据和下游水位数据，代入在步骤2）中得到的相关关系后得出溢流堰的溢流量；
4）、将步骤3）中得到的溢流堰的溢流量与流量计统计的流量作对比并得到修正系数。
进一步作为优选的实施方式，在步骤1）中，水位计量器安装在溢流堰的上游和下游水流波动较少的位置。
进一步作为优选的实施方式，所述水位计量器为圆管套装水位测针。
进一步作为优选的实施方式，在步骤2），试验分析中，当溢流堰物理模型处于自由出流状态时，采用幂函数回归分析的方法确定溢流量与上游水位或/和下游水位的相关关系；当溢流堰物理模型处于淹没出流状态时，采用二次线性回归分析的方法确定溢流量与上游水位或/和下游水位的相关关系，由图1和图2中得知，自由出流和淹没出流是由下游的水位确定的，当下游水位超过一定的高度，则出流型态为淹没出流，此时，其过堰流量与H上和H下有关，当为自由出流时，其过堰流量仅与H上有关，而与H下无关。
进一步作为优选的实施方式，在步骤3）中，溢流堰的上游水位和下游水位的数据采集涵盖溢流堰运行时的最大工况和最小工况两个时段。
进一步作为优选的实施方式，所述溢流堰的上游水位，将根据溢流堰至流量计的距离及管路流速，选择长时段监测数据中稳定的1～3个小时数据平均值作为分析用数据，所述溢流堰的下游水位，将根据溢流堰至流量计的距离及管路流速，选择长时段监测数据中稳定的1～3个小时数据平均值作为分析用数据，这样，可以减少流量计和溢流堰的溢流量的时间异步性带来的误差。
进一步作为优选的实施方式，所述溢流堰的上游水位数据、下游水位数据以及流量计的数据通过无线数据传输终端进行实时传输。
下面具体举两个实施例详细阐述一下：
实施例一：
以某电厂为例，其溢流堰处于自由出流状态时，故溢流堰物理模型也处于自由出流状态，可通过物理试验，得到溢流堰物理模型H上与过流流量的关系曲线，其关系图如图3所示。
可见，在不同H上工况下，有一个固定的流量，然后通回归分析，得到如上流量和H的关系。
这个关系式一般与常规堰型的关系式形式雷同，但系数是不同的，是针对本电厂溢流堰的。
如通过试验得到某电厂的溢流堰的关系式如下：
Q=20.255×H堰上 1.5554
式中：Q为流量；H堰上为溢流堰的上游水位数据。将实测的上游水位代入到上式中，推算出流量，见表1：
表1
可见，其平均修正系数为1.104，即为流量计的修正系数。
实施例二：
以某水厂为例，其溢流堰处于自由出流状态时，故溢流堰物理模型也处于自由出流状态，可通过物理试验，得到溢流堰物理模型的其流量Q与上下游水位均有关系，其关系图如图4所示，可见，横坐标轴分别表示上游水位，纵坐标轴分别表示下游水位，图中的一根直线则分别表示一个流量，这样，提出了通过一次线性回归得到不同流量情况下的水位流量关系，见表2，
表2
序号 流量(m3/s) 上下游相对水头关系式 R
1 1 H上=0.8546H下+0.1441 0.9978
2 2 H上=0.6628H下+0.3756 0.9931
3 3 H上=0.4976H下+0.5729 0.9821
4 4 H上=0.3877H下+0.7610 0.9846
5 5 H上=0.3182H下+0.9220 0.9931
6 6 H上=0.2793H下+1.0598 0.9911
提出利用表2中记载的上下游关系的斜率和截距作为因变量，利用流量与其相关的二次相关法，从而计算出一个固定的关系式，见表3：
表3
流量 1 2 3 4 5 6
斜率 0.8546 0.6628 0.4976 0.3877 0.3182 0.2793
截距 0.1441 0.3756 0.5729 0.761 0.922 1.0598
通过以上，分别对流量—斜率和流量—截距进行回归分析，得到如图5所示，
即，流量和斜率及流量和截距有一定的相关关系，然后代入到表2式中，可得到：
H上=（0.0205Q2－0.2583Q+1.0933）H下+0.183Q－0.0013
从而可以推算出流量和上下游水位关系：
0.0205×H下×Q2+(-0.2583H下+0.183)×Q+（1.0933H下－H上－0.0013）=0
这样，可以把实测的上下游水位代入上式中，推算出实时流量，见表4。
表4
可见，其平均修正系数为0.957，即为流量计的修正系数。
以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.一种取水计量校准方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
1）、在溢流堰的上游位置和下游位置安装圆管套装水位测针；
2）、按一定的模型比尺构建溢流堰物理模型，记录通过溢流堰物理模型的溢流量以及该流量通过溢流堰物理模型时的上游水位数据以及下游水位数据，当溢流堰物理模型处于淹没出流状态时，采用二次线性回归分析的方法确定溢流量与上游水位和下游水位的相关关系；
3）、溢流堰的上游水位和下游水位的数据采集涵盖溢流堰运行时的最大工况和最小工况两个时段，记录溢流堰的上游水位数据和下游水位数据，代入在步骤2）中得到的相关关系后得出溢流堰的溢流量；
4）、将步骤3）中得到的溢流堰的溢流量与流量计统计的流量作对比并得到修正系数。
2.根据权利要求1所述的取水计量校准方法，其特征在于：在步骤1）中，圆管套装水位测针安装在溢流堰的上游和下游水流波动较少的位置。
3.根据权利要求1所述的取水计量校准方法，其特征在于：所述溢流堰的上游水位，将根据溢流堰至流量计的距离及管路流速，选择长时段监测数据中稳定的1~3个小时数据平均值作为分析用数据，所述溢流堰的下游水位，将根据溢流堰至流量计的距离及管路流速，选择长时段监测数据中稳定的1~3个小时数据平均值作为分析用数据。
4.根据权利要求1所述的取水计量校准方法，其特征在于：所述溢流堰的上游水位数据、下游水位数据以及流量计的数据通过无线数据传输终端进行实时传输。
CN201310205681.0A 2013-05-28 2013-05-28 一种取水计量校准方法 Active CN103292873B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310205681.0A CN103292873B (zh) 2013-05-28 2013-05-28 一种取水计量校准方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310205681.0A CN103292873B (zh) 2013-05-28 2013-05-28 一种取水计量校准方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103292873A CN103292873A (zh) 2013-09-11
CN103292873B true CN103292873B (zh) 2017-02-01

Family

ID=49094125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310205681.0A Active CN103292873B (zh) 2013-05-28 2013-05-28 一种取水计量校准方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103292873B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103591998A (zh) * 2013-10-15 2014-02-19 常州思宇环保材料科技有限公司 一种计量取水装置
CN104729605A (zh) * 2015-03-26 2015-06-24 宇星科技发展(深圳)有限公司 河流流量监测系统及其水位流量标定方法
CN108534843B (zh) * 2018-03-02 2019-12-24 武汉大学 一种明渠输水渠道的单闸门流量率定方法与装置
CN110346012B (zh) * 2019-07-03 2024-04-26 长江三峡通航管理局 一种高水头船闸水位计自动校准方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6035219A (ja) * 1983-08-05 1985-02-23 Meidensha Electric Mfg Co Ltd 堰式流量計
CN1110401A (zh) * 1993-12-31 1995-10-18 长治市水利局 灌区配水口量水的率定方法及其装置
CN1667370A (zh) * 2005-03-30 2005-09-14 武汉大学 一种利用量水仪的量水方法
CN102393228A (zh) * 2011-09-24 2012-03-28 福建四创软件有限公司 基于水力学原理推求实时过闸流量应用方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
某电厂加装取水计量装置及率定试验研究;郭磊等;《广东水利电力》;20101031(第10期);第16-19页 *
用虚拟水位流量关系作多元回归的相应水位法洪水预报;张德伟等;《东北水利水电》;19930531(第5期);第13-16页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103292873A (zh) 2013-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103292873B (zh) 一种取水计量校准方法
CN102128666B (zh) 一种科里奥利质量流量计的标定方法
CN109239813B (zh) 翻斗式雨量计的多计量特性检定方法及装置
CN108534843B (zh) 一种明渠输水渠道的单闸门流量率定方法与装置
CN102538914B (zh) 一种具有校正功能的电子显示水表
CN108180951B (zh) 一种用于灌区渠系水量计量的测控一体化装置及控制方法
CN109783934A (zh) 一种基于h-adcp的断面平均流速拟合率定方法
CN111260159B (zh) 一种气象水文耦合洪水测报法
CN102879061A (zh) 一种基于拟合方程的水表误差校正方法
CN112539809A (zh) 一种基于物联网服务的智能水表运行误差校准方法、装置及存储介质
CN113780807B (zh) 一种以电折水转换系数的计算方法
CN107271005A (zh) 明渠污水流量计检定/校准装置
CN114001710B (zh) 一种高精度渠道过流断面面积测量装置及测量方法
CN109840368B (zh) 一种灌区渠道水位流量关系率定方法
CN114777887A (zh) 一种超声波水表的零点漂移消除方法
CN205593619U (zh) 流量计校准装置
CN114819322A (zh) 湖泊入湖流量的预报方法
CN106320257A (zh) 基于水文观测的湖库槽蓄曲线确定方法
CN109521503A (zh) 一种高精度响应雨量过程的虹吸装置
CN1667370A (zh) 一种利用量水仪的量水方法
CN104964729B (zh) 一种流体计量仪表的检定装置
CN109341814A (zh) 一种全时段水位采集系统与方法
CN108680237A (zh) 一种多功能试验平台及其试验方法
CN208921242U (zh) 一种明渠均匀流发生装置
CN203337538U (zh) 农田氨挥发测定方法回收率测定装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent for invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Huang Bensheng

Inventor after: Wang Liwen

Inventor after: Qiu Jing

Inventor after: Guo Lei

Inventor after: Lv Chunfa

Inventor after: Zhao Jiguo

Inventor after: Hong Changhong

Inventor after: Qiu Songxi

Inventor after: Ji Hongxiang

Inventor after: Liu Zhongfeng

Inventor before: Huang Bensheng

Inventor before: Qiu Jing

Inventor before: Guo Lei

Inventor before: Zhao Jiguo

Inventor before: Hong Changhong

Inventor before: Qiu Songxi

Inventor before: Ji Hongxiang

Inventor before: Liu Zhongfeng

Inventor before: Wang Liwen

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: HUANG BENSHENG QIU JING GUO LEI ZHAO JIGUO HONG CHANGHONG QIU SONGXI JI HONGXIANG LIU ZHONGFENG WANG LIWEN TO: HUANG BENSHENG QIU JING GUO LEI LV CHUNFA ZHAO JIGUO HONG CHANGHONG QIU SONGXI JI HONGXIANG LIU ZHONGFENG WANG LIWEN

CB02 Change of applicant information

Inventor after: Huang Bensheng

Inventor after: Wang Liwen

Inventor after: Qiu Jing

Inventor after: Guo Lei

Inventor after: Han Song

Inventor after: Zhao Jiguo

Inventor after: Hong Changhong

Inventor after: Qiu Songxi

Inventor after: Ji Hongxiang

Inventor after: Liu Zhongfeng

Inventor before: Huang Bensheng

Inventor before: Wang Liwen

Inventor before: Qiu Jing

Inventor before: Guo Lei

Inventor before: Lv Chunfa

Inventor before: Zhao Jiguo

Inventor before: Hong Changhong

Inventor before: Qiu Songxi

Inventor before: Ji Hongxiang

Inventor before: Liu Zhongfeng

COR Change of bibliographic data
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant