581 УДК 331.875.4:681.12 Вагапова А.Р., Альжигитова М.М. Казахский национальный технический университет имени К.И.Сатпаева, г. Алматы, Республика Казахстан vagapova-alina@rambler.ru БЕСКОНТАКТНЫЙ РАСХОДОМЕР RQ-30 Аннотация. Статья посвящена существующим средствам водоучета. Рассмотрено совре менное устройство – бесконтактный расходомер RQ-30. Дана ср авнительная характеристика измерения расхода воды традиционным методом и прибором RQ-30. Приведен при нцип измерения с помощью RQ-30. Показан пример определения расхода воды вертушкой и RQ-30. Ключевые слова: Водные ресурсы, автоматизированные средства измере ния, водоучет, бесконтактный расходомер RQ-30, гидрометрическая вертушка Внедрение системы автоматизации и мониторинга водор аспределения на водохозяйственных объектах Центральной Азии является одним из самых дешевых мероприятий для экономии водных ресурсов по сравнению с другими техническими меропр иятиями - такими как бетонирование русла или другие антифильтрационные мероприятия. Практика по казывает, что регулярная оценка технического состояния гидротехнических сооружений и внедрение технологий автоматизированного управления водными ресурсами позволяют оперативно управлять процессами и сократить ущерб от вредного воздействия вод или возможных аварий. Оснащенность современными приборами водоучета и обору дованием по автоматизации процессов управления регулирования водных ресурсов является очень актуальной задачей. В статье рассмотрены существующие устройства для решения проблемы объективного учета наличных и потребляемых водных ресурсов, изучено сов ременное устройство – бесконтактный расходомер RQ-30, метрологические (технические) хара ктеристики которого представляют теоретический и практический интерес. В таблице 1 приведены приборы, которые рекомендуются к применению на открытых оросительных системах [1, 2]. Из современных технических автоматизированных средс тв измерения расходов и уровней в открытых оросительных каналах с точностью до 3% можно рекомендовать бесконтактные акустические, электромагнитные, радарные измерительные приборы, техническая характеристика приведена ниже в таблице 1. Для обеспечения тарировки с точностью ± 3 % русловых водомерных постов на мелиоративных каналах возможно применение моделей Argonaut-SL, Ar gonaut MD, Argonaut SW, выпускаемые германской фирмой Sontek. Устройство производит измерения, где обычные методы не могут быть использованы. Преимущества измерения - выход через RS - 485 или SDI (рисунок 1, 2). А также дополнительный выход – аналоговый текущий сигнал 4 - 20 мA, что поз воляет легко применять в различных системах измерения контроля уровней и расходов воды. Рисунок 1. Типичные конфигурации с существующими дополнительными внешними компонентами --- PAGE BREAK --- 582 Рисунок 2. Соединение прибора с компьютером через RS - 485 Таблица 1 – Существующие производители и номенклатура производимой приборной продукции по водоучету, рекомендуемой к применению на открытых оросительных системах Изготовитель Наименование продукции Основные технические характеристики 1 2 3 НПП «Сигнур» г. Москва Расходомер ЭХО-Р-02, интегратор акустический Ду = от 0,1 до 3 м, основная погрешность в %, ± 3, напряжение питания 220 В г. Санкт- Петербург Расходомер-счетчик ультразвуковой «ВЗЛЕТ РСЛ» Диапазон измерения уровня от 0 до 4000 мм, погрешность определения расхода 3 %, напряжение питания 220 В США Расходомер ADFM-2.0 Внутренний диаметр трубы: от 25 ,4 мм до 4,57 м; напряжение питания 220 В, погрешность измерений: ± 2 % от полной шкалы (± 0,24 м/с); скорость потока от 0,03 м/с до 6,2 м/с Продолжение таблицы 1 Различия традиционного измерения расхода воды и при помощи прибора RQ-30 приводятся в таблице 2. Таблица 2 - Сравнительные характеристики измерения расхода в оды традиционным методом и с помощью прибора RQ-30 [3] Традиционные измерения Прибор RQ-30 Существуют пределы измерений расхода воды Непрерывное измерение скорости потока и уровня воды независимо от структуры водной поверхности (гладкая, паводок) ручные измерения (например: гидрометрическая вертушка, ультразвук, ADCP лодка…) не представляются возможными при паводке; требуется кривая расхода Q (h): экстраполяция Q (h) кривой при высоком расходе значение расхода получают мгновенно; не требуется кривая расходов Q(h): калибровка с помощью гидравлической модели повреждение измерительных приборов донными наносами, мусором, плавающим в воде, древесиной; донными наносами, отходами и т.д. Защищенность от повреждений даже во время наводнений нахождение работников и опасность для них (при ручном измерении) во время наводнения на месте проведения измерений; практически не требуется технического обслуживания; экономичная и простая установка над рекой на мосту и ли выносной консоли --- PAGE BREAK --- требует затраты времени; интенси кампания измерения Ограниченность контр о измерений, низкая точность изм расхода в период прохожд паводков, снижение точ определения расхода при на экстраполяции кривой расходов Q Ниже рассматривается приме RQ-30 (рисунок 3). При традистан примере ультразвукового измери Для создания кривой расходов Q ( Рисунок 3 - Определен В то время как с помощью потока. В течении 17 дней получ высоких расходах. В период пав (гистерезис) , вызванный изменен проводилось быстрое определен величина расхода, зависимости «р Принцип измерения с помощью Рисуно 583 ивная ольных змерения ждения очности стадии Q (h) обнаружение динамических процессов зарастание водоема травяной растительно ер определения расхода воды традиционным нционном методе проводилось ручное измерен ителя, гидрометрической вертушки или ADCP (h) брались лишь несколько точек (обозначенн ние расхода воды традиционным методом и с помо устройства RQ- 30 проводились непрерывны чили большое количество точек (обозначенны водка этим расходомером возможно измери нием уклонов водной поверхности в паводко ние расходов без построения кривой Q(h), расход - уровень» и «скорость течения - урове щью RQ- 30 представлен на рисунке 4. ок 4 - Принцип измерения с помощью RQ-30 в (изменения русла реки, ностью, гистерезис) методом и с помощью ние скорости потока на P лодки в течение 2 лет. ные треугольниками). ощью RQ-30 ые измерения скорости ые ромбами), даже при ить паводковую петлю овой волне. При этом , лучше определялись ень» [4]. --- PAGE BREAK --- 584 RQ-30 непрерывно измеряет уровень воды и поверхност ную скорость не входя в контакт с водой, расчетным путем определяет расход в открытых руслах; вычерчивает кривую связи расхода воды от глубины, интегрируется в существующие систе мы автоматического управления водными ресурсами, имеет возможность обнаруживать изменения формы и размеров русла. Расходомер рекомендуется применять на крупных водот оках, где наблюдается суточная неравномерность стока и необходим постоянный контро ль, особенно в период попусков и паводков. При автоматизации вододеления на гидроузлах и крупн ых оросительных системах для точного учета водоподачи и обнаружения несанкционированных изъят ий и других колебаний стока, RQ-30 позволяет повысить эффективность использования орос ительной воды и снизить непроизводительные сбросы. ЛИТЕРАТУРА 1 Руководство по обработке результатов измерений п араметров учета воды на оросительных, осушительных и обводнительных системах. – М.: ВНПО «Союзводавтоматика», 1980. – 70 с. 2 Фролов С. Развитие отечественных систем промышлен ной автоматизации www.ict.edu.ru/ft/004950/elisarov.pdf. /14.05.2014. 3 Разработка технологий автоматизированного управле ния водными ресурсами в бассейнах рек аридной зоны / ТОО «КазНИИВХ». – Тараз, 2012. – С. 104-122. – № ГР 0112РК02053. – Инв.№ 0212РК02913. 4 RQ-30, RQ-30а firmware version 1-5x Discharge Measurement System User Manual. – Austria, 2012. – 103 p. Вагапова А.Р., Альжигитова М.М. Түйіспейтін су шығын өлшегіш rq-30 тұжырым Түйіндеме. Мақала қолданыстағы жəне тұтынылатын су ресурстары н бұрмаламай өлшеу мəселесін шешу үшін, қазіргі қолданылатын қондырғыларды зерттеуге арналған. Қазіргі заманауи түйіспейтін су шығын өлшегіш RQ-30 қондырғысы зерттелді. Осы қондырғының метрологиялық (техникалық) сипаттамалары теориялық жəне практикалық қызығушылық танытуда. Су шығынын дəстүрлі əдіспен жəне RQ-30 құралының көмегімен өлшеудің салыстырмалы сипаттамасы, RQ-30 көмегімен су шығынын өлшеу принципі берілген. Су шығынын дəстүрлі əдіспен жəне RQ-30 құралының көмегімен өлшеп, анықтау мысалдары келтірілген. Түйін сөздер: Су ресурстары,автоматтандырылған өлшеу құралдары , су өлшегіш, түйіспейтін су шығын өлшегіш RQ-30,гидрометриялық зырылдауық. Vagapova A.R., Alzhigitova M.M. Contactless flowmeter rq-30 the abstract Summary. The article is devoted existing means of the water account. The modern device - contactless flowmeter RQ-30 is considered. The comparative characteristic of measurement of the water expense is given by a t raditional method and device RQ-30. The principle of measureme nt by means of RQ-30 is resulted. The example of def inition of the water expense by a hydrometric impeller and RQ-30 is shown. Keywords: Water resources, automated measuring instrument, w ater assessment, a contactless flowmeter RQ-30, a hydrometric flowmeter. Zavaley V.A., Zhumadilov N.I. Kazakh National Technical University, Almaty, Kazakhstan zavaley_v@mail.ru, zhnurlan@gmail.com USING AUTOMATED GROUNDWATER MODEL CALIBRATION FOR OPTIMIZING BOREHOLE MONITORING NETWORKS Annotation. Maintaining a groundwater monitoring network is cos tly and therefore methodologies for rationalising the network without compromising its usefulness are desirable. The groundwater monitoring network supplies with qualitative and quantitative data whi ch is essential for making informed decisions about the state of the surrounding environment. One important use of the provided groundwater level data is in the calibration of groundwater models. This means that the model performance is sub-optimal as it is not undertaken in a rigorous manner. This project seeks to investigate the use of UCODE-2005 as a mea ns of calibrating groundwater models of the synthet ic arbitrary catchments. Having assessed the results of the auto mated calibration method, the worth of specific bor ehole data for model calibration will be investigated in a systema tic manner in order to determine their value to the observation network in the context of the model calibration. Su ch an approach could then inform decisions when rat ionalising groundwater networks. This method can be used to sel ect the optimum number of monitoring boreholes in a monitoring network that would be enough to represent the behaviour and characteristics of the catchment. Key words: groundwater, groundwater modelling, model calibrati on, UCODE, ZOOMQ3D, model parameters, parameter estimation, groundwater network