鯉魚潭水庫抽水機數據的判讀－insect200650的部落格

抽水機本版主剛接抽水機時,痛苦不已,因為要常常到現場觀查抽水機有沒有抽,而且現場抽水機非一支而已,很難判斷是否有抽?還要知道滲流水,本版主只好想辦法,最後本版主利用廊道及滲漏室的抽水系統，按裝了感應器、記錄器及傳輸系統等，把資料傳到辦公室電腦，依據數據判讀系統的狀況。

鯉魚潭壩的壩底廊道及壩趾地下水廊道，需設集水井把收集的滲水經由抽水機排放，其中廊道集水井抽水機有２部，滲漏室集水井抽水機有３部，利用此抽水機的相關數據，判讀滲水量、抽水機狀況等等是否正常。

大壩廊道底部的二部抽水機

壩底廊道滲漏水監測及抽水系統圖

A:極棒式液面感應器：當集水井水位上升至3棒固定高度水位時，會在C（接點開關）處得到訊息，C會輪流通知D、E電磁開關供電給1、２號抽水機進行抽水。當抽水機把集水井的水抽降至2棒固定高度水位時，C會輪流通知D、E電磁開關停供電給1、2號抽水機中斷抽水，1、2號抽水機就如此交替抽水。

h:由液面控制器所控制的抽水高：所設定的集水井每次抽水的高度差。其決定設置高度原則及意義如下：

設置高度原測：為避免碳酸鈣附著於抽水機葉片的時間太久，造成強度太強，抽水機運轉時無法打散，造成碳酸鈣在抽水葉片上累積厚度至葉片卡死無法起動。

鯉魚潭水庫的壩底廊道滲漏量約為6cmd間，△h╳集水井斷面積＝1.01立方公尺，設置後抽水機每天約每支抽水機7小時就起動抽水，設定後抽水機葉片就不曾因碳酸鈣固結太厚而造成損壞了，因為約在7小時內抽水機旋轉的力量足以破壞碳酸鈣的強度，打散葉片上的碳酸鈣抽出。

設置高度意義：△h╳集水井斷面積＝1.01立方公尺，這個體積的意義表示在未抽水時間間距內，滲漏水流進集水井的體積，其體積是固定的，因此可以配合時間的間距以數學演算方式求得其平均的壩底廊道滲漏量。

B:抽水機組：共二部，接受液面感應器的控制輪流抽水。

C:接點開關：屬於液面控制器的接點開關，其控制線連接D及E電磁開關，再控制1及2號抽水機起動及關閉。

D及E電磁開關：接受C 的控制。

G:信號線：連接D及E電磁開關所附加的繼電器乾接點，把抽水機起動及關閉的信號傳到H數據記錄器（DATA LOGGOR）上。

H:數據記錄器：內為資料表，把由G傳來的訊號存成和時間對應的開始及關閉的數位表，其等待來自遠端的呼叫截取之用，其數據供遠端電腦演算其滲漏量。

以下是營管系統內的廊道抽水機記錄說明如表一

表一

廊道抽水機:

水井空間容量1.01的意義:廊道底部的水井，當滲水將水井內液面控制器所控制的1.01立方公尺的容積量灌滿時，開始抽水，抽到1.01立方公尺的空間空出來時，停止抽水。

抽/停:感應器將抽水機抽和停的時間點記錄起來。

起始時間:將抽水機抽和停的時間點的記錄。

抽水持續時間:抽水機將1.01立方公尺的容積量的水抽掉的時間，依此表其持續時間可判斷有二支抽水機，有一支是持續時間5分41秒；另一支為5分17秒，時間短的功率較好。

關機率定時間:抽水機停抽後，廊道的滲水將夜面控制器所限定的1.01立方公尺容積量的水井空間蓄滿，抽水機抽水的前一秒。

流量(CMD):廊道的滲流量，單位為每日噸，計算方式＝(水位井空間容量/關機率定時間)×86400，依本表的第一次的率定換算為=(1.01/(3×60×60+39×60＋50))86400=6.62cmd。

判讀分析的方法:

流量

首先看流量，在一天內各階段的流量是穩定的不會變化大，尤其是廊道的滲流量即使是風雨天，都是以年的變化在起伏。

流量突然增加:一般都是人為的定期維護工作所造成，因為維護時需要試抽。

流量沒有記錄:表示是斷電了。

流量不穩定:表示抽水機有一支出問題了，需檢修。

抽水持續時間:故判斷為二支抽水機，若抽水機的持續時間到達13分鐘時，表示抽水機

由表中可以看出有二支抽水機在輪流抽水，因為抽水的時間有5:41、5:17、二種，若是抽水機壽命快到了，功率就降底，水抽時間就會拖久。

起始時間:

可以預判抽水的時間，如表中的日期，可以判斷約每間隔3小時43分鐘抽一次水。

斷電:

間隔太久沒抽表示斷電了，斷電有二種，發電機壞了，或是發電機的電沒有轉到抽水機。

105年11月11日的廊道抽水機日報表:

判讀，正常，有二支抽水機,一支每次要5:11左右，另一支功率較好每次3:53左右，3:53是新抽水機, 5:11為較舊抽水機。

其流量平順,約6cmd。

大壩滲漏室三部抽水機

滲漏室抽水系統示意圖

壩趾地區地下滲水以排水廊道排出，其出口和大壩滲水量水堰出口在滲漏室內共同流入滲漏室的集水井內，其排水量乾濕季相差甚大，由250-4000cmd，特大排水量都發生在豪雨時。

A:浮球內開關液面控制器：其主要是控制三部抽水機輪流運轉，因水量大且所在的空間大，雜質亦多，故其形式不能使用極棒式的感應器，必需以浮球內開關感應器取代之，如此才會穩定。一共有三個浮球，分別設定不同的上下限水位高度，水位達上限時，啟動單一部抽水機輪流抽水或二部抽水機、三部抽水機同時起動抽水；相反的，水位達下限時，依續關閉動單一部抽水機輪停止抽水。

h:由液面控制器：所設定的集水井每次抽水的高度上下限差。其決定設置高度原則及意義與壩底廊道同，差別僅在數據的不同，不同之處如下：

△h╳集水井斷面積＝15.31立方公尺，每支抽水機小於二小時就起動一次。抽水記錄所求得的滲水量扣除壩體滲漏量就得到壩趾地區地下水滲漏量。

B:抽水機組：共三部大馬力的抽水機，接受液面感應器水位上下限控制抽水。

C:接點開關：屬於液面控制器的接點開關，因其為浮球內開關液面控制器，故C共有三組。

D、E、F電磁開關組：由PLC程式控制，屬二段式的起動，因為抽水機的馬力大，為避免一次起動突波電壓太大，第一段先緩起動，第二段才全速起動。

G:記時計（TIMER）及記數器（COUNTER）：連接D、E及F電磁開關的乾接點，當抽水機起動時記時計開始記錄其抽水時間，其時間為累計值；記數器記錄其抽水次數，其次數為累記，當管理人員巡查時，以記錄本記錄其抽水次數及累記時間，回由辦公室時，演算其廊道滲漏量，屬人工演算且可以做為確認自動記錄是否正常用，當自動記錄壞時，可以取代之。

H:信號線：連接D、E及F控制抽水機電磁開關所附加的繼電器乾接點，把抽水機起動及關閉的信號傳到I數據記錄器（DATA LOGGER）內。

I:數據記錄器：內為資料表，把由G傳來的信號存成和時間對應的開始及關閉的數位表，等待來自遠端主控電腦的程式呼叫截取之用。所演算出來的滲漏量為包含大壩滲水的滲漏量，故演算的滲漏量減去相對時間內的大壩滲水量，得到的值就是壩趾地下水滲水量。

營管系統內的滲漏室抽水機記錄說明如表二

表二的判讀率定時間01:46:33顯然錯誤，依停抽記錄時間00:07:30，00:57:23，其率定時間應該為00:57:23減00:07:30等於49:53，01:46:33顯然錯誤的，應為電腦程式判斷錯誤所造成的,當然相對其流量206.9113cmd也是錯誤的，其更正演算應為(15.31/(49×60+53))×86400=441.9593cmd。