舉世矚目的三峽水利工程將于2009年全部竣工，目前各項(xiàng)工作正在緊張進(jìn)行。然而，水流量的準(zhǔn)確計(jì)量問題卻一直是三峽工程中為數(shù)不多的尚未解決的技術(shù)難題。中國計(jì)量科學(xué)研究院目前正在開展的一項(xiàng)“三峽工程流量計(jì)量方法研究”，將有望為這一難題提供科學(xué)合理的解決方案。
      水大流量是指過流斷面的尺寸和其中通過的流量都很巨大，主要指大型引水輸水工程中的巨型管道、涵洞和渠道，水電站的機(jī)組進(jìn)水管道等等。從三峽、南水北調(diào)這樣的國家重點(diǎn)工程，到廣泛應(yīng)用于城鎮(zhèn)供水的自來水行業(yè)的輸水管道，都屬于水大流量計(jì)量范疇。與水大流量有關(guān)的工程大多數(shù)是國民經(jīng)濟(jì)的骨干項(xiàng)目，如三峽工程、南水北調(diào)及污水排放治理等，水大流量測(cè)量的準(zhǔn)確性往往涉及巨大的經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效益。因此對(duì)水大流量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量和有效監(jiān)控就顯得意義重大，并且越來越迫切。
      長江三峽水利樞紐工程是世界上最大的水利樞紐工程，共有32臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量2250萬千瓦，設(shè)計(jì)年發(fā)電量為846.8億千瓦時(shí)，可替代燃煤4000~5000萬噸。“這么大型的水利工程，水輪機(jī)的效率就顯得非常重要。如果水輪機(jī)的效率下降2%，那每年就將給電站帶來15億千瓦時(shí)電的巨大損失。”據(jù)項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人、中國計(jì)量科學(xué)研究院熱工計(jì)量科學(xué)與材料特性測(cè)量技術(shù)研究所所長王池介紹，2005年三峽左岸機(jī)組順利投產(chǎn)后，除水輪機(jī)效率外，機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的各項(xiàng)性能指標(biāo)都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。為了考察機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行狀況，了解機(jī)組運(yùn)行的實(shí)際耗水率和不同工況下機(jī)組的運(yùn)行效率，就必須對(duì)機(jī)組的實(shí)際水流量進(jìn)行測(cè)量。
      “水大流量測(cè)量的準(zhǔn)確度是影響水輪機(jī)效率測(cè)量的重要參數(shù)。目前，水大流量測(cè)量是世界難題，也是三峽工程中為數(shù)不多的尚未解決的技術(shù)難題，是制約水輪機(jī)效率測(cè)量的瓶頸。”王池說。
      據(jù)三峽總公司有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，分別來自美國、瑞士和中國的三家超聲流量計(jì)生產(chǎn)廠家已經(jīng)與三峽總公司簽訂了合同，將于今年6月到2008年6月間將各自生產(chǎn)的超聲流量計(jì)安裝在三峽工程的三臺(tái)水輪機(jī)引水管上以測(cè)量水流量。
      王池解釋說，由于受標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量設(shè)備的限制，超聲流量計(jì)無法用實(shí)流標(biāo)定的方法來校準(zhǔn)，目前世界上對(duì)超聲流量計(jì)準(zhǔn)確度水平的評(píng)估也沒有可依據(jù)的技術(shù)文件，計(jì)量機(jī)構(gòu)沒有相應(yīng)的驗(yàn)證手段，只能將各流量計(jì)生產(chǎn)廠家聲稱的指標(biāo)作為流量計(jì)的技術(shù)指標(biāo)。“生產(chǎn)廠家聲稱的指標(biāo)是否正確需要進(jìn)行確認(rèn)。以三峽流量測(cè)量為例，基本相同的測(cè)量方案，各廠家給出的測(cè)量準(zhǔn)確度水平從0.3%到1%，差別很大。如果流量計(jì)本身的測(cè)量準(zhǔn)確度無法得到確認(rèn)，那就談不上利用這樣的流量計(jì)去測(cè)量水流量。盡管超聲流量計(jì)的應(yīng)用很多，但國內(nèi)一直以仿照國外產(chǎn)品為主，幾乎沒有開展過相關(guān)的研究工作。我們計(jì)量院這次研究的任務(wù)就是要用科學(xué)合理的方法去驗(yàn)證廠家的超聲流量計(jì)的測(cè)量水平并給出測(cè)試報(bào)告，從而為三峽水大流量測(cè)量提供公正、可靠的測(cè)量依據(jù)。”
      這次研究可望于明年底結(jié)束，成果將直接用于三峽工程，為三峽的流量計(jì)量提供驗(yàn)證服務(wù)。同時(shí)，研究成果也將為我國廣泛運(yùn)用的水大流量測(cè)量提供一個(gè)很好的基礎(chǔ)和范例，例如，用于提高自來水廠及供水管網(wǎng)的貿(mào)易結(jié)算的準(zhǔn)確度，監(jiān)測(cè)廢水排放量等等。