CN105181179A - 一种浮动式发电机组泄流水温观测装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮动式发电机组泄流水温观测装置及其安装方法，该装置包括竖直布置在尾水平台内壁的钢管，钢管通过若干支架安装在尾水平台内壁，钢管内设有浮球，浮球下方通过连接链连接有水温探头，浮球顶端安装有钢缆，钢缆另一端固定在钢管顶端。本发明弥补目前发电机组泄流水体水温变化规律系统观测工作的空白，对提高我国水库下泄水体水温变化规律观测工作技术水平及成果质量，进一步提升我国河流水温变化规律数学模型研究、经验公式改进及其计算软件开发研究工作水平，推动行业技术进步具有重要意义，经济、社会、环境效益显著。

Description

一种浮动式发电机组泄流水温观测装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及水利水电工程监测技术领域，具体涉及一种浮动式发电机组泄流水温观测装置及其安装方法。

背景技术

目前，我国水电工程发电机组泄流水体水温变化规律系统观测工作开展较少，尤其是针对水电工程高坝大库形成的水温分层型水库下泄低温水影响的系统观测更少，水电工程库区垂向水体与发电机组泄流的水温变化规律观测工作之间，普遍存在工作要求不协调、成果形式不匹配问题，已有技术观测成果对系统把握水电工程不同发电工况、水位情况下发电机组泄流水温变化规律针对性不强，致使水电工程水库库区及下游整体水温变化规律观测成果质量普遍存在系统性、代表性、可靠性不强等问题，对提高我国河流水温变化规律数学模型研究、经验公式改进及其计算软件开发等工作的参考意义不大。

发明内容

本发明旨在提供一种浮动式发电机组泄流水温观测装置及其安装方法，以弥补目前发电机组泄流水体水温变化规律系统观测工作的空白。

本发明是通过如下技术方案予以实现的：

一种浮动式发电机组泄流水温观测装置，包括竖直布置在尾水平台内壁的钢管，钢管通过若干支架安装在尾水平台内壁，钢管内设有浮球，浮球下方通过连接链连接有水温探头，浮球顶端安装有钢缆，钢缆另一端固定在钢管顶端。

所述水温探头为TDC-20水温传感器，分辨率0.01℃，精度为0.1℃，范围为-40～100℃，工作深度为0～200m。

所述钢管底端超过最低尾水位1.5m～3.5m，顶端超过最高尾水位3m～5m。

所述支架的间距为3-5m。

所述连接链长度为1-3m。

上述浮动式发电机组泄流水温观测装置的安装方法包括以下步骤：

(a)根据需观测水电工程发电尾水位变化范围确定钢管的长度，并在钢管上等距安装若干与其相垂直的支架；

(b)将装有支架的钢管竖直放入尾水平台内侧，然后将支架逐个固定在尾水平台内壁；

(c)在浮球下端固接一根连接链，连接链末端安装一个水温探头；

(d)在浮球顶端固接一根钢缆，钢缆的顶端固定在钢管顶部；

(e)将浮球连同水温探头一同放入钢管内即可。

所述钢缆的长度为钢管长度的2倍。

所述浮球为PE滚塑浮球。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明提供的浮动式发电机组泄流水温观测装置及其安装方法，结合了水电工程不同发电工况及水库水位变化过程情况，针对性提出了水电工程发电机组泄流的水温变化规律的自动观测，对发电机组泄流水温变化规律的自动观测进行了有效覆盖，确保了水库下泄水体水温变化规律观测成果的系统性、代表性、可靠性；且系统把握了水电工程不同发电工况、水位情况下的发电机组泄流水温变化规律，对提高我国水库下泄水体水温变化规律观测工作技术水平及成果质量，进一步提升我国河流水温变化规律数学模型研究、经验公式改进及其计算软件开发研究工作水平，推动行业技术进步具有重要意义，经济、社会、环境效益显著。

附图说明

图1是本发明的布置图；

图2是本发明实施例中2012年4月至12月期间发电机组逐时发电流量及泄流水温统计图；

图中：1-尾水平台，2-钢管，3-支架，4-浮球，5-水温探头，6-连接链，7-钢缆。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；

如图1所示，本发明提供的浮动式发电机组泄流水温观测装置，包括竖直布置在尾水平台1内壁的钢管2，钢管2通过若干支架3安装在尾水平台1内壁，钢管2内设有浮球4，浮球4下方通过连接链连接有水温探头5，浮球4顶端安装有钢缆7，钢缆7另一端固定在钢管2顶端。所述水温探头5为TDC-20水温传感器，分辨率0.01℃，精度为0.1℃，范围为-40～100℃，工作深度为0～200m。所述钢管2底端超过最低尾水位1.5m～3.5m，顶端超过最高尾水位3m～5m。所述支架3的间距为3-5m。所述连接链6长度为1-3m。

实施例：北盘江董箐水电站

(1)观测背景情况

董箐水电站是北盘江干流最后一个梯级，装机容量880MW，共设置4台单机220MW水轮发电机组，水库正常蓄水位490m，死水位483m，发电极限水位475m，为日调节水库。塔式进水口塔身底板高程455m，塔顶高程494.5m，塔高39.5m，进水口前沿宽度89.2m。水库水温结构为过渡型，其塔式进水口底板距正常蓄水位有35m高差，发电下泄流量大部分来自进水口前455m～470m高程内的深水低温区水体。

为系统观测董箐水电站发电机组泄流水温变化规律，2012年4月至12月期间，开展了董箐水电站发电尾水水温变化规律的自动观测工作。

(2)观测装置布置情况

董箐水电站发电尾水与下游的龙滩水电站水库衔接，尾水变幅较大，尾水位的变化范围为366.5m～402.5m，尾水位变幅达36m。

董箐水电站浮动式发电机组泄流水温观测装置的钢管2安装于尾水平台1右侧回水区的外壁上，通过支架3固定在尾水平台1上，钢管2管径为200mm，总长度为41m，其底端超过最低尾水位2m，顶端超过最高尾水位3m。支架3延垂向钢管2上下等距设置，间距为4m，共计11个支架3，支架3安装处的位置由低端至顶端分别为0m、4m、8m、12m、16m、20m、24m、28m、32m、36m、40m。

浮球4采取PE滚塑浮球，直径为150mm，具备抗冲击碰撞、抗强压、抗腐蚀、抗老化等特性。连接链6长1.5m，直径0.3cm。钢缆7长80m，直径0.4cm。

连接链6末端安装水温探头5两个，水温探头5为TDC-20水温传感器，一用一备，其水温测量分辨率为0.01℃，精度为0.1℃，范围为-40～100℃，工作深度范围为0～200m。采用电池作为电源，设置成每小时记录一次水温观测数据，此模式下电池寿命为两年。采用不锈钢外壳封装，仅有0.2mm的壁厚，具有很小的蓄热量，采用导热性高的密封胶，保证了传感器的高灵敏性，极小的温度延迟，具有抗冲击碰撞、抗强压、抗腐蚀、抗老化等特性。水温探头5采集的水温数据通过中国移动GPRS数据通信平台接收至实验室指定计算机予以储存。

(4)发电机组泄流水温自动观测成果情况

由图2可知，2012年4月至12月期间内，董箐水电站发电时段的发电机组泄流水温变化范围为14.8℃～22.5℃，最高泄流水温出现在2012年7月24日，最低泄流水温出现在2012年12月21日。

上述实施例仅为本发明的一个较佳实施例，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术基础上所作出的变形、修饰或等同替换等，均应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种浮动式发电机组泄流水温观测装置，其特征在于：包括竖直布置在尾水平台(1)内壁的钢管(2)，钢管(2)通过若干支架(3)安装在尾水平台(1)内壁，钢管(2)内设有浮球(4)，浮球(4)下方通过连接链连接有水温探头(5)，浮球(4)顶端安装有钢缆(7)，钢缆(7)另一端固定在钢管(2)顶端。

2.根据权利要求1所述的浮动式发电机组泄流水温观测装置，其特征在于：所述水温探头(5)为TDC-20水温传感器，分辨率0.01℃，精度为0.1℃，范围为-40～100℃，工作深度为0～200m。

3.根据权利要求1所述的浮动式发电机组泄流水温观测装置，其特征在于：所述钢管(2)底端超过最低尾水位1.5m～3.5m，顶端超过最高尾水位3m～5m。

4.根据权利要求1所述的浮动式发电机组泄流水温观测装置，其特征在于：所述支架(3)的间距为3-5m。

5.根据权利要求1所述的浮动式发电机组泄流水温观测装置，其特征在于：所述连接链(6)的长度为1-3m。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的浮动式发电机组泄流水温观测装置的安装方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(a)根据需观测水电工程发电尾水位变化范围确定钢管(2)的长度，并在钢管(2)上等距安装若干与其相垂直的支架(3)；

(b)将装有支架(3)的钢管(2)竖直放入尾水平台(1)内侧，然后将支架(3)逐个固定在尾水平台(1)内壁；

(c)在浮球(4)下端固接一根连接链(6)，连接链(6)末端安装一个水温探头(5)；

(d)在浮球(4)顶端固接一根钢缆(7)，钢缆(7)的顶端固定在钢管(2)顶部；

(e)将浮球(4)连同水温探头(6)一同放入钢管(2)内即可。

7.根据权利要求6所述的浮动式发电机组泄流水温观测装置的安装方法，其特征在于：所述钢缆(7)的长度为钢管(2)长度的2倍。

8.根据权利要求6所述的浮动式发电机组泄流水温观测装置的安装方法，其特征在于：所述浮球(4)为PE滚塑浮球。