水文設(shè)施設(shè)備設(shè)計(jì)方法

1、附件二：水文設(shè)施設(shè)備設(shè)計(jì)方法1 設(shè)計(jì)原則、依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)1.1 設(shè)計(jì)原則（1）“統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)”原則。（2）“統(tǒng)籌兼顧、避免重復(fù)建設(shè)”原則。（3）“實(shí)用、可靠、標(biāo)準(zhǔn)、先進(jìn)、開(kāi)放”原則。實(shí)用：設(shè)施建設(shè)及設(shè)備配置應(yīng)適合測(cè)站的自然地理?xiàng)l件和氣象水 文特性，滿足水文站、水位站、巡測(cè)基地工作的實(shí)際需求；可靠：設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠、保證能在惡劣的環(huán)境條件下，可靠收 集水情信息；標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)施布設(shè)、設(shè)備選型均應(yīng)滿足防洪、測(cè)洪標(biāo)準(zhǔn)，符合國(guó)家 和行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；先進(jìn)：在經(jīng)濟(jì)合理的前提下，盡量選用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備； 開(kāi)放：為今后的功能擴(kuò)展留有空間。1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）宣恩勘測(cè)基地和來(lái)鳳水文站站隊(duì)結(jié)合建設(shè)項(xiàng)目可行性研究 報(bào)告（

2、審定稿）（ 2）水利部辦公廳水文 199868 號(hào)關(guān)于實(shí)行水文站隊(duì)結(jié)合、 開(kāi)展巡測(cè)的通知；（3）水位觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)（4）河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范（5）河流懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)規(guī)范（6）水文基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)（7）降水量觀測(cè)規(guī)范（8）水文纜道測(cè)驗(yàn)規(guī)范（9）水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（10）水文巡測(cè)規(guī)范1.3 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)水文基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn) ，結(jié)合各流域內(nèi)水文 站網(wǎng)和巡測(cè)基地的具體情況， 確定水文設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。 根據(jù)各類測(cè)驗(yàn) 項(xiàng)目的典型設(shè)計(jì)模式， 結(jié)合各站現(xiàn)有的測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目和設(shè)施設(shè)備狀況， 提 出測(cè)驗(yàn)設(shè)施改造的技術(shù)方案設(shè)計(jì)、 測(cè)驗(yàn)技術(shù)手段的選用以及基本儀器 設(shè)備的選型要求。防洪標(biāo)準(zhǔn)（1）能抵御和施測(cè) 5

3、0 年一遇的洪水。（ 2）來(lái)鳳站： 455.36m（3）岸上觀測(cè)設(shè)施應(yīng)高出實(shí)測(cè)最高洪水水位 1.0m 以上。 測(cè)洪標(biāo)準(zhǔn)（1）水位觀測(cè)設(shè)施水位觀測(cè)設(shè)施應(yīng)能測(cè)記實(shí)測(cè)最高洪水位以上1.0m。水位自記設(shè)施應(yīng)能測(cè)記到實(shí)測(cè)最高洪水位。（2）流量測(cè)驗(yàn)設(shè)施能較準(zhǔn)確地施測(cè) 50 年一遇的洪水；當(dāng)出現(xiàn)超建國(guó)以來(lái)最大洪水 或防洪標(biāo)準(zhǔn)水位的洪水時(shí)， 應(yīng)有應(yīng)急措施， 確保施測(cè)到完整的洪水流 量過(guò)程。2 水文基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)2.1 測(cè)驗(yàn)河段基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)（ 1 ） 斷面樁斷面樁應(yīng)在兩岸分別設(shè)立， 一般河流的高水?dāng)嗝鏄稇?yīng)設(shè)立在歷年 最高洪水位以上0.51.0m處;漫灘較遠(yuǎn)的河流可設(shè)在洪水邊界以外； 有堤防的河流可設(shè)在堤防背河側(cè)的

4、場(chǎng)面上。 埋石采用砼預(yù)制， 上刻斷 面樁號(hào)、警示語(yǔ)言（或單位名稱） ，頭部正面中心上有編號(hào)及斷面方 向指示箭頭。每個(gè)水尺斷面（基本水尺、測(cè)流斷面水尺、比降水尺） 、 測(cè)流斷面和浮標(biāo)斷面，應(yīng)設(shè)置 24個(gè)斷面樁。（2）斷面標(biāo) 在測(cè)流斷面和浮標(biāo)斷面除設(shè)置斷面樁外還應(yīng)設(shè)置斷面標(biāo)， 一般情況下每斷面設(shè)置 3 4 個(gè)斷面標(biāo)，但斷面較窄或受地形限制時(shí)，可在 斷面的一岸設(shè)斷面標(biāo)，另一岸只設(shè)斷面樁。水位變化幅度大的測(cè)站， 同一斷面也可根據(jù)需要分別按高、中、低不同水位級(jí)設(shè)置斷面標(biāo)。（3）基線樁 用于交會(huì)法施測(cè)起點(diǎn)距的基線標(biāo)。測(cè)流斷面消化幅度大的測(cè)站，同一測(cè)流斷面也可按高、中、低不同水位級(jí)設(shè)置基線標(biāo)。（4）水準(zhǔn)點(diǎn)水

5、準(zhǔn)點(diǎn)分基本和校核兩種。 基本水準(zhǔn)點(diǎn)是永久性高程控制點(diǎn)， 應(yīng)設(shè)在測(cè)站附近歷年最高洪水 位以上（或堤背處）不易損壞的地方，每站設(shè)置1 3 個(gè)?；舅疁?zhǔn)點(diǎn)之間的間距在200500m。要求牢固耐久，便于引測(cè)，妥善養(yǎng)護(hù)， 長(zhǎng)期穩(wěn)定；有條件時(shí)最好設(shè)成暗標(biāo)，底層最小入土埋深宜為1.21.5m。如只設(shè)一個(gè)基本水準(zhǔn)點(diǎn)，則應(yīng)有必要的參證點(diǎn)；若測(cè)站附近有 國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)或工程單位設(shè)立的水準(zhǔn)點(diǎn)， 也可不另設(shè)參證點(diǎn)。 基本水準(zhǔn) 點(diǎn)可設(shè)在基巖或穩(wěn)定的永久性建筑物上， 也可設(shè)在土中。 無(wú)論是在基 巖、永久性建筑物或土中設(shè)立，均應(yīng)按相關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行。校核水準(zhǔn)點(diǎn)是用來(lái)引測(cè)斷面、 水尺和其他設(shè)備高程的， 可根據(jù)需 要在便于引測(cè)的地

6、點(diǎn)設(shè)置， 一般宜設(shè)成明標(biāo)。 校核水準(zhǔn)點(diǎn)可用長(zhǎng)柱形 石料、混凝土樁或鋼筋混凝土樁制成， 上端鑿成或澆筑成半圓形的標(biāo) 志，下端澆筑混凝土底座。 埋設(shè)的最小入土深度可按基本水準(zhǔn)點(diǎn)的規(guī) 定執(zhí)行。（5）斷面設(shè)施保護(hù)標(biāo)志 在每個(gè)斷面起點(diǎn)終點(diǎn)可各埋設(shè)一處斷面保護(hù)與警示性標(biāo)志， 標(biāo)志 中宜包括斷面名稱、設(shè)置日期、設(shè)施狀況及重要性，以及破壞測(cè)量標(biāo) 志的后果等內(nèi)容。在水文測(cè)驗(yàn)河段應(yīng)設(shè)立保護(hù)標(biāo)志牌。 在測(cè)驗(yàn)河段每個(gè)斷面可設(shè)置 12個(gè)保護(hù)標(biāo)志牌。纜道、水位自記平臺(tái)、鋼塔（架）等設(shè)施每處 設(shè)12個(gè)保護(hù)標(biāo)志牌。保護(hù)標(biāo)志牌分兩種結(jié)構(gòu)鋼架結(jié)構(gòu)和磚石結(jié)構(gòu)。 可根據(jù)測(cè)驗(yàn)河段地域選擇設(shè)置。（ 6 ）斷面界樁在每個(gè)斷面起點(diǎn)終點(diǎn)可各埋

7、設(shè)一處斷面保護(hù)與警示性標(biāo)志， 標(biāo)志 中宜包括斷面名稱、設(shè)置日期、設(shè)施狀況及重要性，以及破壞測(cè)量標(biāo) 志的后果等內(nèi)容。斷面界樁采用刻字石碑型式，（ 7）觀測(cè)道路觀測(cè)道路是水位觀測(cè)的工作通道， 依據(jù)測(cè)站所處的地形、 環(huán)境特 點(diǎn)建設(shè)。路面寬1.2m，建筑材料為石質(zhì)或 C10混凝土，水尺斷面處 的觀測(cè)道路采用階梯形踏步（ 8）測(cè)驗(yàn)設(shè)施保護(hù)護(hù)坡護(hù)岸在水文測(cè)驗(yàn)設(shè)施布設(shè)位置需要保護(hù)， 修建護(hù)坡護(hù)岸， 根據(jù)具體情 況選擇混凝土、塊石護(hù)坡或擋土墻護(hù)岸。2.2 水位觀測(cè)設(shè)施設(shè)計(jì)（ 1 ）基本要求 按水位觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)條款設(shè)計(jì)，應(yīng)符合防洪、測(cè)洪的建設(shè)標(biāo) 準(zhǔn)。水位觀測(cè)設(shè)施應(yīng)能觀測(cè)水位變幅的全過(guò)程， 水位變幅大的可分級(jí) 建

8、設(shè)，確保測(cè)記中、高洪水位。根據(jù)測(cè)站已有的水文設(shè)施條件、河道 特性、地質(zhì)條件以及水情特性選擇相適用的水位觀測(cè)設(shè)施、水位計(jì)、 近距離傳輸設(shè)備、 監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集終端以及避雷措施； 選用的水位計(jì)、 監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集終端和有線 / 無(wú)線近距離傳輸?shù)仍O(shè)備應(yīng)性能穩(wěn)定、先 進(jìn)可靠。（2）水位觀測(cè)水尺設(shè)計(jì)根據(jù)觀測(cè)斷面的地形條件選用直立式水尺、 傾斜式水尺和矮樁式 水尺。一般情況下優(yōu)選直立式水尺， 當(dāng)直立式水尺設(shè)置或觀讀有困難 而斷面附近有固定的岸坡或水工建筑物的護(hù)坡時(shí)，可選用傾斜式水 尺。有通航、流速大等不利設(shè)置直立式水尺時(shí)，且沖淤變化不大的可 設(shè)立矮樁式水尺。直立式水尺：水尺固定在垂直的靠樁上，靠樁可用型鋼、鐵

9、管或 鋼筋混凝土、木樁等材料制作。用木質(zhì)靠樁時(shí)，表面應(yīng)作防腐處理。水尺靠樁入土深度宜為1.01.5m。可用混凝土澆筑在穩(wěn)固的巖石或 水泥護(hù)坡上，或直接將靠樁打入、 或埋設(shè)至河底。水尺應(yīng)與水面垂直， 安裝時(shí)應(yīng)吊垂線校正。相鄰兩水尺之間要有 1020cm 的重合。傾斜式水尺： 應(yīng)將金屬板固緊在巖石岸坡上， 按斜線與垂線長(zhǎng)度 的換算，在金屬板上刻劃尺度， 刻度面的坡度應(yīng)均勻， 刻度面應(yīng)光滑。矮樁式水尺：參考斷面樁的方法，（3）水位自記平臺(tái)水位觀測(cè)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集、 固態(tài)存貯和隨機(jī)或定時(shí)報(bào)送； 同時(shí)采 用其它記錄方式，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。水位觀測(cè)數(shù)據(jù)必須傳輸至測(cè)站站房，儀器房與站房距離小于200

10、m,采用有線近距離傳輸方式，大于200m則采用無(wú)線近距離傳輸 方式。水位自記平臺(tái)設(shè)計(jì)根據(jù)各流域河道特性，選擇合適水位測(cè)井。 測(cè)井建設(shè)應(yīng)符合防洪、測(cè)洪的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)盡可能記錄到水位全變幅，井底應(yīng)低于設(shè)計(jì)最低水位 0.51m,井口應(yīng)高于設(shè)計(jì)最高 水位0.5 1m，測(cè)井內(nèi)徑應(yīng)大于0.8 1.0m。 進(jìn)水管入水口應(yīng)高于河底0.10.3m,測(cè)井入水口應(yīng)高于測(cè)井 底部 0.30.5m。 沉沙池要設(shè)計(jì)良好，以避免泥沙在測(cè)井內(nèi)大量淤積。沖淤變 化和含沙量相對(duì)較大的測(cè)站應(yīng)建兩級(jí)或多級(jí)沉沙池。 進(jìn)水管入口選址要慎重，設(shè)計(jì)應(yīng)考慮觀測(cè)斷面的淤積情況， 以免管口淤死造成測(cè)井失效。 測(cè)井設(shè)計(jì)要進(jìn)行基礎(chǔ)承載能力、抗傾覆、危

11、險(xiǎn)截面、進(jìn)水管 內(nèi)徑等計(jì)算。確保高洪期測(cè)井不被洪水沖毀并保持正常收集水位資 料。 水位觀測(cè)儀器房與水位測(cè)井一體化建設(shè)，用于存儲(chǔ)水位計(jì)、 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和近距離傳輸設(shè)備。 一般儀器房建于水位測(cè)井上部； 面積 約4m2。儀器房建設(shè)應(yīng)考慮通風(fēng)防潮，應(yīng)配有照明供電設(shè)施。儀器房 建設(shè)風(fēng)格和裝修標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合當(dāng)?shù)氐娜宋木坝^和水文特性。 測(cè)井內(nèi)應(yīng)有便于維修、清淤、安裝的裝置；測(cè)井底部應(yīng)埋設(shè) 避雷設(shè)施。壓力式（氣泡式）水位計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 壓力傳感器安裝在岸上的儀器房?jī)?nèi)， 水下需敷設(shè)感壓氣管。 水位 計(jì)所配的感壓管為© 10mm的塑料管，為避免感壓管受損傷，采用1.5鍍鋅管或© 22mmPVC管材作為保

12、護(hù)套管，感壓氣管敷設(shè)在加蓋 護(hù)溝內(nèi)或埋設(shè)于地下0.5m。加蓋護(hù)溝的剖面面積約15X 20朋，建設(shè) 于觀測(cè)道路旁，以利氣管、傳輸電纜的敷設(shè)和保護(hù)。超聲波水位計(jì)塔（臺(tái)）設(shè)計(jì)超聲波非接觸式水位計(jì)塔 （臺(tái)）由鋼管支架、 樁基礎(chǔ)兩部分組成。鋼管支架為直徑219mm、壁厚8mm的無(wú)縫鋼管，高度6m,水 位計(jì)探頭懸臂長(zhǎng)8- 12m，采用不銹鋼復(fù)合材料。樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料主要包括：最大流速；最大含沙量；沖刷深度； 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)： 根據(jù)建設(shè)地點(diǎn)地質(zhì)資料及設(shè)施沖刷情況， 基礎(chǔ)采用 灌注樁基礎(chǔ)或者其它基礎(chǔ)。灌注樁深度、出河床高度、樁徑、混凝土 標(biāo)號(hào)、鋼筋籠主筋、環(huán)筋、加強(qiáng)筋根據(jù)各站具體情況依據(jù)設(shè)計(jì)確定。樁基礎(chǔ)水平及豎向承

13、載力要經(jīng)過(guò)驗(yàn)算。水位觀測(cè)儀器房： 水位觀測(cè)儀器房用于存儲(chǔ)水位計(jì)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和近距離傳輸設(shè) 備。一般將水位觀測(cè)儀器房建于水位測(cè)井上部； 使用氣泡壓力式水位 計(jì)的測(cè)站，在水位觀測(cè)斷面處建設(shè)儀器房。2.3 流量泥沙測(cè)驗(yàn)設(shè)施設(shè)計(jì)2.3.1 水文纜道 按水文纜道規(guī)范的相應(yīng)條款對(duì)水文纜道進(jìn)行更新或新建；新 建的水文纜道設(shè)施應(yīng)符合防洪、 測(cè)洪的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。 水文纜道形式主要 分為四類：流速儀纜道、吊船纜道、吊箱纜道、浮標(biāo)投擲纜道；具體 到單站要根據(jù)各流域測(cè)站具體參數(shù)、測(cè)驗(yàn)河段實(shí)際情況來(lái)綜合設(shè)計(jì)。2.3.1.1 總體布 設(shè)（1）流速儀纜道主要由兩岸支架、主索、循環(huán)索、副索以及操 作控制系統(tǒng)， 微機(jī)測(cè)流系統(tǒng)等相應(yīng)

14、部分組成。 采用流速儀纜道測(cè)驗(yàn)的 測(cè)站，根據(jù)測(cè)站水文特性和測(cè)驗(yàn)任務(wù)選用懸索纜道。 纜道基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng) 根據(jù)地形條件建設(shè)主索塔架、地錨、主索、副索、纜道房、塔架和地 錨保護(hù)設(shè)施、防雷避雷設(shè)施。設(shè)計(jì)典型圖見(jiàn)下圖。in «L-lH2r-i2o3-12532益3025282522?2：J2516；5I 1251G足虎即（r-i）叮:匚流速儀主索纜道布設(shè)圖（2）浮標(biāo)投擲纜道根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦蔚孛玻饕蓛砂吨Ъ?、主索?循環(huán)索、浮標(biāo)投放器、避雷設(shè)備以及其他纜道配套設(shè)施。2.3.1.2基本設(shè)計(jì)參數(shù)與常用符號(hào)基本設(shè)計(jì)參數(shù)常用符號(hào)設(shè)計(jì)水位；（實(shí)測(cè)最高洪水位，相應(yīng)流量）fo：空索垂度（m）；設(shè)計(jì)流速V,fv：加

15、載垂度（m）；設(shè)計(jì)含沙量Cs；Ho：空索拉力（N）；設(shè)計(jì)水深hs；H:加載拉力（N）;基本風(fēng)壓3 0；Pv：垂直集中荷載（N ）；地質(zhì)條件：卵石、角礫石；Pz：水平集中荷載（N）;纜道主跨L；q :承載索單位長(zhǎng)度自重（N/m ）；纜道左、右邊跨a、b；3：承載索單位長(zhǎng)度風(fēng)荷載（N/m ）；1.流速儀纜道：Fk：承載索鋼絲橫截面積（cm2）行車架、鉛魚等計(jì)算荷載Pv；Rcp :混凝土抗剪切強(qiáng)度極限（N/cm2）；2.吊船纜道：b1:灌注樁計(jì)算寬度（m）；吊船規(guī)格、排水量、吃水深、水流沖力；hi:灌注樁計(jì)算入土深度（m）；3.吊箱纜道：m :地基土的比例系數(shù)；運(yùn)用水位；a 2：樁柱在土中的變形系數(shù)

16、；吊箱纜道最大工作流速；2E：樁柱混凝土彈性模量（N/cm ）；最大含沙量；I :樁柱截面慣性矩（cm4）；最大水深；Co：樁基土的地基系數(shù)（KN/m3）設(shè)計(jì)風(fēng)力；校核風(fēng)力；最高氣溫；最低氣溫；吊箱尺寸，總重；主索跨度；主（副）索入地角；左岸： 卩主左卩副左右岸：B主右 B副右基本設(shè)計(jì)參數(shù)常用符號(hào)2.3.1.3主要技術(shù)指標(biāo)f =（丄丄）L 垂度選擇：f （ 5020）L 式中L 跨度 超載系數(shù)：1.112 主要構(gòu)件安全系數(shù)：工作索（循環(huán)索、起重索）：不小于2.5主索、地錨：不小于2.53.0塔架：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)按構(gòu)件破壞時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)計(jì)算，不小于2.53.0,鋼結(jié)構(gòu)等按材料允許應(yīng)力計(jì)算。拉線：不

17、小于3.0 纜道驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：電機(jī)驅(qū)動(dòng) 纜道操作控制系統(tǒng)：變頻調(diào)速微機(jī)控制 避雷接地系統(tǒng)：采用均衡電位地網(wǎng)，接地電阻小于10Q。 纜道房：建在最高洪水1m以上，磚混結(jié)構(gòu)、建筑面積為20 30m2。2.3.1.4基礎(chǔ)設(shè)計(jì)纜索支架基礎(chǔ)（1）基礎(chǔ)型式及尺寸主索支柱采用鋼支架淺基采用整體式方塊基礎(chǔ)?；炷林Ъ堋＃?）傾覆穩(wěn)定計(jì)算安全系數(shù)K二Mu/Mq>3（安全系數(shù)）Mu：基礎(chǔ)力矩（基礎(chǔ)重力，與土摩擦力等）Mq：纜索力矩2.3.1.5支架設(shè)計(jì)（3）、纜索支架高度計(jì)算架頂高程=設(shè)計(jì)水位（m） +安全超高（m） +鉛魚至行車架間工作 距離（m） +最大加載垂度（m）支架高二架頂高程（m）地面高程（m）架頭

18、高（m）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼支架一般采用單斜K型結(jié)構(gòu)，主材坡度按等坡設(shè)計(jì)，坡度:。 鋼支架采用自立式角鋼螺栓支架（熱鍍鋅處理），確定主材、斜材、 次材、架頂橫材、架頂斜材型號(hào)。砼支架一般采用C30混凝土現(xiàn)澆，鋼筋布設(shè)根據(jù)傾覆穩(wěn)定計(jì)算的 數(shù)據(jù)計(jì)算鋼筋用量。（4）、架頭設(shè)計(jì)確定主索架頭支撐輪材料，支承輪 直徑D,輪軸直徑d。確定支承架材料，底板厚，立板厚, 加強(qiáng)板厚（如圖）。副索架頭結(jié)構(gòu)形式同主索。!（5）、架腳設(shè)計(jì)架腳結(jié)構(gòu)采用四邊支撐，地腳錨式, 主副塔采用相同的架腳形式。確定底板的平面尺寸，底板厚度， nw主索架頭示意圖是否滿足要求。選用肋板材料，厚度r選用節(jié)板材料，厚度o 確定地腳螺栓型號(hào)，錨栓埋深，

19、平墊圈，配備螺母型號(hào)' 2316纜索安裝設(shè)計(jì)主索（1）荷載計(jì)算 集中荷載垂直集中荷載包括行車、鉛魚等計(jì)算荷載： Pv 作用在單位面積上的風(fēng)載荷3 k=?z a s卩z 3 0 式中：?z高度Z處的風(fēng)振系數(shù)基本風(fēng)壓a s風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)壓高度變化系數(shù)渾水密度匚=(102 - J) 101.58g起重索水面以上風(fēng)水平集中荷載包括作用在循環(huán)索上的風(fēng)荷載、荷載、水面以下動(dòng)水壓力，計(jì)算Pz 均布荷載主索均布荷載為單位風(fēng)荷載，3 = 3 k d 1(2) 主索拉力與垂度計(jì)算空索拉力與垂度：根據(jù)主索跨度確定 fo 則=生8fo加載拉力與垂度：常溫時(shí)H3 (Ho23Ek fk q L ) 24 A H

20、2h2 _ Ek F( B C)一 24A求得主索拉力H2加載垂度f(wàn)=凰型仝H最高氣溫時(shí)校核公式 血3 (H°+C4EkFk A2B4EkFHo2)Hb2 AzBqEkFk求得Hb將Hb代替Ho,代入中公式求得當(dāng)氣溫達(dá)到最高時(shí)主索拉力 H2其最大垂度f(wàn)=（qL 2P丄）/8H 最低氣溫時(shí)校核公式 Hb3 （H°+C4EkFk A2B4EkFk/Ho2）Hb2 AzBqEkFk求Hb將Hb代替Ho,代入中公式求得最大加載拉力H2其垂度f(wàn)=（qL 2視）/8H（3）主索安全系數(shù)TK= 一（安全比較）H max循環(huán)索（1）行車阻力計(jì)算行車在主索上移動(dòng)時(shí)，遇到三項(xiàng)阻力：爬坡阻力、滾

21、動(dòng)摩擦阻力 和輪軸承摩擦阻力，后兩項(xiàng)可以忽略不計(jì)。設(shè)爬坡阻力為Tp，當(dāng)行車接近鋼支架時(shí)，行車阻力最大。設(shè) a, Tp也（qL Pv）（L -2a）2HL首先計(jì)算主索加載拉力HH3 （H。-丄 EkF"3 h2 一丄b C） 0A 24H02A 24代入已知數(shù)據(jù)得：H Tp(2) 循環(huán)索裝配拉力2Tox=qx L8f。(3) 滑輪阻力計(jì)算F=(2佳 sin 二)ToxD 2:為滑輪上鋼絲繩的式中：dz為滑輪軸直徑，d k為鋼絲繩直徑;包角，取二；D為滑輪直徑，。= 0.11 空T0xD -10則計(jì)算F、 、 F(4) 循環(huán)索最大拉力及最小拉力TmaX=T0x+TP+0.5 X '

22、; FTmin=T0x- 0.5 X( Tp + ' F )(5) 循環(huán)索安全校核K=Tj/T max>3 (安全系數(shù))(6) 絞車驅(qū)動(dòng)力計(jì)算循環(huán)上Tp=TP+: F(7) 驅(qū)動(dòng)輪附著力驗(yàn)算T 緊二Tox+0.5 X ."： TpT 松=Tqx 0.5 X - TpKfT訂松解得：一 X二，繩繞輪超過(guò)半周，增設(shè)分線輪可滿足循環(huán)索在驅(qū)動(dòng)輪上不打滑的要求。（8）運(yùn)行速度計(jì)算水平運(yùn)行的絞車卷筒直徑 D,轉(zhuǎn)速n，傳動(dòng)比i 垂直運(yùn)行的絞車卷筒直徑 D,轉(zhuǎn)速n,傳動(dòng)比i 水平速度V 蟲(chóng)，起重速度V 匹。6000060000i（9）電動(dòng)機(jī)功率選擇水平電動(dòng)機(jī)功率“2 也T VN =10

23、2 10（為功率因子）起重電動(dòng)機(jī)功率FV V102 1050X KV；起重從實(shí)用和安全角度考慮，水平運(yùn)行電機(jī)額定功率選 電機(jī)額定功率選用Y KW（10）循回驅(qū)動(dòng)輪扭矩水平 M =1.3 T D2起重 M =1.32 2選用擺線針輪減速器型號(hào)，確定最大輸出扭矩。副索（1）荷載計(jì)算 集中荷載豎向集中荷載R水平集中荷載Pz 均布荷載3 k均布荷載為單位風(fēng)荷載，3 =3 k d 1(2) 拉力計(jì)算 空索垂度與拉力fo根據(jù)副索跨度選取，H 0二磴8fo 加載拉力23H3 (Ho EkF" L) h2= Ek Fk (B C)24AH。224A求：H(3) 安全系數(shù)TK二丄3 (安全系數(shù))H拉偏

24、索拉偏索選用；水平方向受力PZ拉偏索繩安全系數(shù)K一般較大，可滿足要求。索具選擇根據(jù)主索、循環(huán)索、副索、拉偏索的直徑和荷載，分別選擇索具。(1)螺旋扣主索纜道由于受荷載或溫度變化的影響而伸長(zhǎng)(或縮短)，使垂度發(fā)生變化，為能隨時(shí)調(diào)整主索垂度，在右岸錨桿端安裝螺旋扣，使 其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。根據(jù)主索最大加載拉力 H,并考慮安全系數(shù)，選用 螺旋扣類型或型號(hào)。根據(jù)副索加載拉力H,考慮安全系數(shù)，選擇螺旋扣型號(hào)。(2)鋼絲繩夾子采用騎馬式鋼絲繩夾(GB/T5976-1986),具體型號(hào)及單側(cè)配置數(shù)量根據(jù)各站結(jié)果確定防振設(shè)計(jì)根據(jù)纜道跨度、鋼絲繩直徑及防振錘規(guī)范規(guī)定，每側(cè)安裝防振錘。防振錘重量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式： W=0

25、.4dk 2.2式中：W-防振錘總重量，kg;d 鋼絲繩直徑選用防振錘型號(hào)，重量安裝距離計(jì)算公式：400v Y q式中：v常見(jiàn)風(fēng)速H空索拉力q主索垂直均布荷載求：入/2防震錘安裝距離b,即防振錘安裝在距架頭輪支點(diǎn) bm處2.3.1.7宇苗碇主索左右岸、副索左、右岸均為砼重力錨，尺寸及埋深根據(jù)各站 具體情況確定。錨桿選用圓鋼，錨栓選用工字鋼。計(jì)算結(jié)果和安全系數(shù)比較，看是否滿足要求，如不能滿足，則重 新選用，再計(jì)算，直到滿足要求。支架自錨式在支架計(jì)算中應(yīng)加此部分計(jì)算。2.3.1.8 纜道機(jī)房 新建纜道機(jī)房：分機(jī)房和操作房 浮標(biāo)房：盡量考慮將浮標(biāo)投放，浮標(biāo)觀測(cè)設(shè)于一處。2.3.1.9 驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)流

26、速儀纜道驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）功能設(shè)計(jì) 具有控制鉛魚水平運(yùn)行及控制鉛魚垂直升降功能。 具備控制和顯示功能。 能設(shè)置各種測(cè)量參數(shù)、 顯示鉛魚相對(duì)運(yùn)行位置及各種測(cè)量成果 功能。 具有對(duì)流量信息 （水面、 河底、流速、水深、起點(diǎn)距）的接收、 處理、計(jì)算及存儲(chǔ)功能，至少保存一次完整的流量信息資料，并具備 與計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)通訊功能。 當(dāng)發(fā)生異常時(shí)具備應(yīng)急控制功能。（2）控制臺(tái)外形要操作方便，適用美觀。（3）電路設(shè)計(jì) 根據(jù)水文纜道控制系統(tǒng)功能要求。 其控制程序是：控制臺(tái)上電后， 交流電壓表（V）顯示來(lái)電電壓。按電源按鈕后，控制系統(tǒng)進(jìn)入工作 運(yùn)行狀態(tài)，可根據(jù)需要自由選擇自動(dòng)（半自動(dòng)）或人工測(cè)驗(yàn)方式?？?制臺(tái)與計(jì)

27、算機(jī)通過(guò)RS-232C相連，可直接在計(jì)算機(jī)上操作控制吊箱或 鉛魚實(shí)施測(cè)驗(yàn)。 當(dāng)控制器或變頻器發(fā)生異常時(shí)， 可啟動(dòng)應(yīng)急控制部分， 確保鉛魚的正常運(yùn)行。（ 4）控制軟件 控制軟件采用匯編語(yǔ)言編寫，軟件應(yīng)具有以下測(cè)驗(yàn)控制方式。自動(dòng)測(cè)量方式： 當(dāng)用鉛魚測(cè)驗(yàn)時(shí)， 能按事先設(shè)置的測(cè)量程序自動(dòng)運(yùn)行，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)垂線、測(cè)點(diǎn)布設(shè)，水深、流速測(cè)量等。 人工方式：測(cè)驗(yàn)過(guò)程中的垂線、測(cè)點(diǎn)布設(shè)，水深、流速測(cè)量均在人工操作下完成。 自檢方式：系統(tǒng)能自動(dòng)測(cè)試各個(gè)部分工作是否正常， 測(cè)驗(yàn)完成 后顯示測(cè)驗(yàn)結(jié)果。 抗干擾功能：軟件應(yīng)具備防止外界干擾或某些操作上的失誤而 造成程序不運(yùn)行或死機(jī)等，在測(cè)驗(yàn)過(guò)程中如遇突發(fā)事件可隨時(shí)中斷測(cè) 量

28、，并保存已測(cè)成果。浮標(biāo)測(cè)流纜道驅(qū)動(dòng)控制裝置設(shè)計(jì)浮標(biāo)投擲器的驅(qū)動(dòng)裝置可采用電動(dòng)、 手動(dòng)兩種方式。電動(dòng)裝置具 備變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)控制、光電編碼器測(cè)距，智能電子計(jì)數(shù)顯示起點(diǎn)距等 功能。配置控制設(shè)備箱，變頻器對(duì)交流電機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速控制，按鈕操作， 并具備變頻、工頻轉(zhuǎn)換，保證浮標(biāo)投放正常運(yùn)轉(zhuǎn)。選用電動(dòng)機(jī)額定功率、額定電壓 380v、額定轉(zhuǎn)速電機(jī)，運(yùn)行速 度，浮標(biāo)控制臺(tái)可變頻調(diào)速，控制浮標(biāo)纜道正反運(yùn)行，配備起點(diǎn)距計(jì) 數(shù)器，控制浮標(biāo)放間隔。23110流量信息采集及處理（1）鉛魚鉛魚造形示意圖鉛魚是實(shí)施流量信息自動(dòng)采集的基本載體。水深（水面、河底信 號(hào)）、流速等水文要素的信號(hào)源均 安裝在鉛魚上，通過(guò)鉛魚的水平 和垂直

29、移動(dòng)，將信號(hào)源帶到指定 的垂線（測(cè)點(diǎn)），實(shí)現(xiàn)水深、流速 等信息的自動(dòng)采集。根據(jù)各站的水流特性，確定鉛魚重量，其鉛魚造形見(jiàn)圖在流量測(cè)驗(yàn)中，水深和起點(diǎn)距信息的自動(dòng)采集主要依靠光電編碼器實(shí)現(xiàn)。光電編碼器是常用的位移、長(zhǎng)度、深度等機(jī)械量的檢測(cè)器件 在位移、長(zhǎng)度、深度測(cè)量中具有很強(qiáng)的抗干擾能力、良好的實(shí)用性能 和穩(wěn)定可靠的輸出脈沖信號(hào)性能，且該脈沖信號(hào)經(jīng)計(jì)數(shù)后可得到被測(cè) 量的數(shù)字信號(hào)，目前被各行業(yè)廣泛采用。傳感輪直徑采用© 150mm,編碼器選用每轉(zhuǎn)400個(gè)脈沖，則每個(gè) 電脈沖信號(hào)所代表鋼絲繩繩長(zhǎng)為：150n -400=1.178(mm)滿足水深、 起點(diǎn)距測(cè)量精度。(2) 水面、河底、流速信息

30、水面、河底、流速儀信息的傳輸方式設(shè)計(jì)為數(shù)字編碼無(wú)線傳輸， 由信號(hào)發(fā)射器和信號(hào)接收器組成(見(jiàn)圖)。信號(hào)發(fā)射器安裝在鉛魚尾 翼上與流速儀同高度，鉛魚懸吊索作為信號(hào)發(fā)射天線。水下水上水面I河底流速:II 缺電:流量信息自動(dòng)采集框圖(3) 流量測(cè)算軟件設(shè)計(jì)流量測(cè)算軟件用 VB、VC或Delphi語(yǔ)言編寫，以充分利用 WINDOWS的友好界面及動(dòng)態(tài)效果。軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，使其具有 先進(jìn)性、實(shí)用性、可靠性和可擴(kuò)充性。測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目以菜單形式提供以便 自由選擇，并具有糾錯(cuò)、應(yīng)急等功能。軟件內(nèi)容包括數(shù)據(jù)通信、運(yùn)行控制與數(shù)據(jù)處理等。數(shù)據(jù)通信通過(guò) RS-232實(shí)現(xiàn)，主要完成計(jì)算 機(jī)與控制臺(tái)間的通信聯(lián)絡(luò)， 完成數(shù)據(jù)及命

31、令的傳輸?shù)龋?運(yùn)行控制主要 是實(shí)現(xiàn)對(duì)鉛魚運(yùn)行控制， 各種流量信息的測(cè)算； 數(shù)據(jù)處理主要是將流 量信息及時(shí)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)， 以免系統(tǒng)異常丟失數(shù)據(jù)； 實(shí)時(shí)顯示鉛魚相對(duì) 位置、測(cè)量斷面和流速分布以及測(cè)算成果并打印輸出等。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn) 圖。23111防雷設(shè)計(jì)按水文纜道測(cè)驗(yàn)規(guī)范(SD121 84)的規(guī)定，高出周圍地形地 物很多的纜道支架、纜索，在一定條件下易成為雷擊的目標(biāo)。為確保 安全，年平均可能雷擊次數(shù) S>0.03次/a的測(cè)站，應(yīng)考慮裝置防雷設(shè) 施。年平均可能雷擊次數(shù)按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：S =0.027 n(a 10h)(10h 10-6)式中n 多年年平均雷電日數(shù)；a. h纜索的長(zhǎng)度和高度(m)。設(shè)

32、計(jì)測(cè)站的n , a, ho根據(jù)計(jì)算結(jié)果S確定是否安裝防雷設(shè)施。根據(jù)設(shè)計(jì)站水文纜道鐵塔處的地質(zhì)情況，選土壤電阻率Qm,進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。(1) 主纜道部分接地體在鉛魚纜道左岸靠近錨碇的地方添加劑回填埋設(shè)接地體， 將主纜 道等部分全部用鍍鋅扁鋼引下線接至該接地體。 接地體由垂直接地體 和水平接地體組成，水平接地體用鍍鋅圓鋼焊接成矩形框架， 垂直接 地體由在水平接地體向下的一面每格焊接的角鋼組成 (具體尺寸由各 站設(shè)施確定)。(2) 等電位連接將各纜索錨樁通過(guò)鍍鋅扁鋼連接，并與接地體連接，實(shí)現(xiàn)各纜索 的等電位連接。(3) 操作房電源系統(tǒng)進(jìn)入纜道操作機(jī)房的電源線路架空引入， 但高度相對(duì)較低，遭遇 直擊雷的

33、機(jī)會(huì)很小，主要采取防雷電波侵入和感應(yīng)雷措施。 配電柜入 戶加電源電涌保護(hù)器；各控制器前加電源電涌保護(hù)器。(4) 操作樓接地體接地裝置用垂直接地極，與一根適當(dāng)長(zhǎng)的水平接地極組成混合接地體。規(guī)格：垂直接地極用角鋼制作，水平接地極用扁鋼制作，接地線 用扁鋼引出。2.3.2 泥沙測(cè)驗(yàn)與分析設(shè)施 從水文巡測(cè)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向，懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)技術(shù)手段與雨 量、水位、流量等逐步向自動(dòng)化、半自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)不相適應(yīng)，成為 制約水文巡測(cè)工作發(fā)展的瓶頸。懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)現(xiàn)行采用的技術(shù)， 船測(cè)站為普通橫式采樣器， 纜 道站為積時(shí)式采樣器。從河流懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)規(guī)范的要求來(lái)看， 船測(cè)一類泥沙站不宜采用橫式采樣器，宜選用新型的

34、儀器設(shè)備替代； 目前纜道站所采用的積時(shí)式采樣器， 也由于使用年代久遠(yuǎn)， 自配備至 今未進(jìn)行更新，儀器設(shè)備的配件、備件欠缺，一旦出現(xiàn)儀器故障，難 于保證正常測(cè)驗(yàn)，需更換配備積時(shí)式采樣器。全部更新現(xiàn)有纜道積時(shí)式采樣器； 船測(cè)站懸移質(zhì)泥沙采樣器， 一 類精度站配備能夠?qū)崿F(xiàn)泥沙實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)沙儀， 勘測(cè)隊(duì)配備適量 的同類型儀器以滿足泥沙巡測(cè)的需要； 對(duì)有泥沙分析項(xiàng)目的站及勘測(cè) 隊(duì)泥沙室進(jìn)行改造， 充實(shí)泥沙室分析儀器設(shè)備， 提高泥沙分析的自動(dòng) 化水平。2.4 降水蒸發(fā)觀測(cè)設(shè)施設(shè)計(jì)2.4.1 基本要求 雨量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集、現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)存儲(chǔ)、隨機(jī)或定時(shí)報(bào)送，達(dá)到 基本水文資料收集和水情報(bào)汛相結(jié)合的要求。 依

35、據(jù)降水量觀測(cè)規(guī)范 和各水位觀測(cè)站的實(shí)際，選擇雨量計(jì)安裝、數(shù)據(jù)傳輸方式和采集、存 儲(chǔ)的時(shí)間間隔與精度以及報(bào)汛方式。依據(jù)降水量觀測(cè)規(guī)范和水面蒸發(fā)觀測(cè)規(guī)范的規(guī)定確定觀 測(cè)場(chǎng)規(guī)模、儀器設(shè)備選型及信息傳輸方式。（1）雨量觀測(cè)場(chǎng)地 改造或新建雨量觀測(cè)場(chǎng)，按下列要求進(jìn)行： 觀測(cè)場(chǎng)的面積應(yīng)滿足設(shè)置一臺(tái)雨量計(jì)為4mK6m，兩臺(tái)為6m6m，有其它觀測(cè)項(xiàng)目的可設(shè)置為12m12m。四周柵欄高度為1.21.5m,疏密以不阻滯空氣流通又能削弱通過(guò)觀測(cè)場(chǎng)的風(fēng)力和不 產(chǎn)生雪堆為度。 雨量計(jì)與建筑物、 樹(shù)木等障礙物的水平距離為障礙物高度的兩 倍,特殊情況下不得小于障礙物與雨量計(jì)器口高差的兩倍。 山區(qū)觀測(cè)場(chǎng)不宜設(shè)在陡坡或峽谷內(nèi),

36、 盡量選在平坦場(chǎng)地上, 使 雨量計(jì)器口至山頂?shù)难鼋遣淮笥?30°。 對(duì)已建的雨量觀測(cè)場(chǎng)進(jìn)行改造, 改造內(nèi)容包括場(chǎng)地平整、 建設(shè) 雨量觀測(cè)道路、更新和維修柵欄。（2）觀測(cè)場(chǎng)與站房間的近距離傳輸 雨量觀測(cè)數(shù)據(jù)必須傳輸至測(cè)站站房, 可采用有線傳輸方式, 若有 困難則采用無(wú)線傳輸方式； 雨量水位數(shù)據(jù)共用監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集終端的 固態(tài)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ), 監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集終端安裝在站房?jī)?nèi)； 采用無(wú)線傳 輸?shù)臏y(cè)站, 需在觀測(cè)點(diǎn)另外配置一套近距離傳輸設(shè)備。 傳輸線以深埋 地下為宜,為了保護(hù)好傳輸線,傳輸線應(yīng)套上金屬或塑料管道,管道 敷設(shè)時(shí),若河岸較長(zhǎng),可建有蓋護(hù)溝,其大小根據(jù)敷設(shè)管道的根數(shù)確 定。護(hù)溝內(nèi)框一般

37、為0.2mX）.2m的矩形溝，溝的三面采用磚砌或混凝 土鋪設(shè),溝頂蓋水泥板。2.4.2 觀測(cè)設(shè)施無(wú)蒸發(fā)觀測(cè)項(xiàng)目的水文（位）站，新建或改建觀測(cè)場(chǎng)選用4mK6m 規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)場(chǎng), 并滿足山區(qū)觀測(cè)場(chǎng)不宜設(shè)在陡坡或峽谷內(nèi), 盡量 選在平坦場(chǎng)地上,使雨量計(jì)器口至山頂?shù)难鼋遣淮笥?30°；四周欄柵 高度為1.2m，疏密以不阻滯空氣流通又能削弱通過(guò)觀測(cè)場(chǎng)的風(fēng)力和 不產(chǎn)生雪堆為度。有蒸發(fā)項(xiàng)目的水文站，其觀測(cè)場(chǎng)根據(jù)需要或按水 面蒸發(fā)觀測(cè)規(guī)范的規(guī)定，場(chǎng)地規(guī)格按 12mxi2m、20mx20m布置。2.5 水情報(bào)訊通信系統(tǒng)（ 1 ）水情報(bào)汛技術(shù)要求 本工程按照水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范規(guī)定以及國(guó)家防汛抗旱

38、 指揮系統(tǒng)工程的建設(shè)要求對(duì)于目前還未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)汛的流域水文、 水 位站進(jìn)行更新改造，水情報(bào)汛的技術(shù)要求是： 采用的報(bào)汛通信的工作制式與通信傳輸協(xié)議必須與在建的防 汛指揮系統(tǒng)工程保持一致。 報(bào)汛設(shè)備必須具有雙通信信道，互為備份，以確保測(cè)站報(bào)汛 信息傳輸可靠、暢通。 充分利用信息傳輸區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有的通信資源，作為信息傳輸通 信信道。 報(bào)汛設(shè)備應(yīng)有充足的電源供給，并采取可靠的避雷措施，以 保證報(bào)汛設(shè)備在惡劣的天氣情況下正常運(yùn)行。 各測(cè)站的水情信息向所屬巡測(cè)基地 （已建的水情分中心） 傳送， 巡測(cè)基地在 20min 以內(nèi)完成所屬測(cè)站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的接收、處理和轉(zhuǎn)發(fā)。 數(shù)據(jù)傳輸信道的誤碼率w 1X 10-5。 數(shù)

39、據(jù)收集月平均暢通率達(dá)到 95%以上。（2）通信制式及傳輸協(xié)議 通信工作制式采用定時(shí)自報(bào)、超限加報(bào)和召測(cè)兼容的工作體制。通信傳輸協(xié)議按以下要求： 發(fā)送的數(shù)據(jù)包應(yīng)包括測(cè)站站址、 電池電壓、 數(shù)據(jù)類型等參數(shù)。 發(fā)送等雨量數(shù)據(jù)中必須包含雨、陰、晴信息。當(dāng)前 5 分鐘有 雨則表示雨；當(dāng)前 5分鐘無(wú)雨，但當(dāng)前 30分鐘有雨則表示陰；當(dāng)前30 分鐘無(wú)雨則表示晴。 （參考） 發(fā)送的水位數(shù)據(jù)必須包含落、漲、平信息，這些信息根據(jù)當(dāng) 前時(shí)刻水位與前一時(shí)刻水位變化來(lái)判斷，時(shí)段長(zhǎng)可編程設(shè)置。 人工輸入數(shù)據(jù)的格式應(yīng)滿足水情拍報(bào)格式要求。 收到信息后，應(yīng)反饋確認(rèn)信息。（3）主要功能 自動(dòng)報(bào)汛設(shè)備要求具備以下功能： 在測(cè)站數(shù)

40、據(jù)終端的控制下，按報(bào)汛任務(wù)書規(guī)定的級(jí)別和 段次， 自動(dòng)完成定時(shí)拍報(bào)和在雨量的增量、 水位的變幅達(dá)到加報(bào)標(biāo)準(zhǔn) 時(shí)的隨機(jī)拍報(bào)。（在能不突破測(cè)站月通信包干經(jīng)費(fèi)的情況下采用現(xiàn)有 方式） 接受分中心的查詢、召測(cè)。 具備主備通信信道，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。 流量、泥沙等水情信息，能通過(guò)人工置數(shù)方式拍報(bào)。 能夠在現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程設(shè)置、修改、讀取測(cè)站工作參數(shù)，下載固 態(tài)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。（4）通信信道設(shè)計(jì) 隨著通信技術(shù)的發(fā)展，用于水文信息自動(dòng)傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?，有VHF（超短波）、氣象衛(wèi)星、海事衛(wèi)星（Inmarsat 0、通信衛(wèi)星（VSAT、 北斗衛(wèi)星、微波、PSTN（程控電話）、GMS/GPR（移動(dòng)通信）等多種。 因此， 在設(shè)計(jì)

41、水文信息傳輸通信信道時(shí)， 除了考慮各站點(diǎn)信息傳輸?shù)?距離、路由、自然地理?xiàng)l件之外，還應(yīng)考慮信息傳輸?shù)赜颥F(xiàn)有的通信 資源條件。充分利用已建的通信公網(wǎng)，安全、可靠，可減少建設(shè)投資 和通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。由于近年來(lái)，GPRS/GSM還有CDMA以及3G通信網(wǎng)絡(luò)遍及全國(guó)， 暢通發(fā)達(dá)，且設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用不高、信道維護(hù)有保障、設(shè)備不容易遭雷擊等優(yōu)勢(shì)，特別利于在幅員廣闊的長(zhǎng)江流域進(jìn)行水文信息傳輸 運(yùn)用。采用北斗衛(wèi)星通信比采用海事衛(wèi)星 C站的優(yōu)勢(shì)在于衛(wèi)星星源、 通信信道有保障，數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性、可靠性高，運(yùn)行費(fèi)用低廉。當(dāng)前,GPRS / GSM、CDMA以及3G和北斗衛(wèi)星的通信技術(shù)在水文信息傳輸 方面的應(yīng)

42、用已經(jīng)越來(lái)越趨成熟。通過(guò)多種通信信道比較，并根據(jù)各流域的地理?xiàng)l件及流域內(nèi)現(xiàn)有 通信資源狀況，本工程選擇GSM/GPRS乍為報(bào)汛的主通信信道，對(duì)于 GSM/GPRS不能覆蓋的測(cè)站，則采用北斗衛(wèi)星作為主通信信道。程控電話交換網(wǎng)（PSTN，通信覆蓋面廣、傳輸質(zhì)量較高，各測(cè) 站均具備有PSTN通信的條件。而且，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、便 于應(yīng)用等特點(diǎn)。本工程選擇其為備份通信信道。主備信道自動(dòng)切換，以保障水文信息傳輸暢通、可靠。（5）自動(dòng)報(bào)汛設(shè)備組合結(jié)構(gòu)自動(dòng)報(bào)汛設(shè)備一般由測(cè)站數(shù)據(jù)終端、傳感器、人工置數(shù)設(shè)備、通 信設(shè)備以及供電系統(tǒng)等五部分組成。具有全數(shù)字化的測(cè)、報(bào)、控一體 化結(jié)構(gòu)，有可編程功能，并采用太陽(yáng)

43、能浮充蓄電池直流供電，以適應(yīng) 惡劣的工作環(huán)境。其結(jié)構(gòu)框圖如圖所示。供電系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)汛設(shè)備組合結(jié)構(gòu)當(dāng)雨量、水位米集點(diǎn)距離站房 200m以遠(yuǎn)時(shí)，米用近距離無(wú)線傳輸方式將雨量、示。供電系統(tǒng)采集點(diǎn)站房IIII水位傳至站房的數(shù)據(jù)終端，其設(shè)備組合如圖5-42所自動(dòng)報(bào)汛設(shè)備組合結(jié)構(gòu)2.6生產(chǎn)、辦公設(shè)施2.6.1生產(chǎn)辦公用房在進(jìn)行設(shè)備設(shè)施更新改造的同時(shí)，按照水利部水資文199938號(hào)關(guān)于頒發(fā)水文基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實(shí)施意見(jiàn)的通知”要求的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)， 對(duì)水文、水位站的生產(chǎn)辦公業(yè)務(wù)用房進(jìn)行更新改造。以國(guó)家民用辦公用房方面的建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)， 如民用房屋設(shè)計(jì)與 施工標(biāo)準(zhǔn)2.6.2水文站站房按水文基礎(chǔ)設(shè)施及技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)（SL276-

44、2002的要求，水文辦公、生產(chǎn)用房面積根據(jù)實(shí)際需要確定，結(jié)構(gòu)為磚混結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 按民用房屋設(shè)計(jì)與施工等的有關(guān)規(guī)定?；A(chǔ)施工前,施工單位需按照基底設(shè)計(jì)標(biāo)高，對(duì)照地質(zhì)報(bào)告及其周圍的環(huán)境制定基坑開(kāi)挖方 案?；拥滋撏岭s物應(yīng)清除干凈，承臺(tái)及底板下地基土超挖部分，采 用素土分層回填夯實(shí)或分層回填夯實(shí)或砂墊層回填夯實(shí)。 房屋基礎(chǔ)及 屋面工程采用現(xiàn)澆工藝，整體澆筑，澆筑用水泥標(biāo)號(hào)不低于32.5，混凝土標(biāo)號(hào)不低于C20,結(jié)構(gòu)箍筋及拉筋一律為圓鋼，鋼筋搭接長(zhǎng)度不 小于600。房屋外墻鋪設(shè)瓷磚（規(guī)格：100X 50）,內(nèi)墻粉刷耐擦洗乳 膠漆，辦公室地面鋪設(shè)陶瓷地磚（規(guī)格：500X 500）,屋頂鋪設(shè)兩氈三油防水

45、層，并裝置防雷設(shè)備，房窗戶使用實(shí)德塑鋼型材（ 80 系列） 制作,大門為不銹鋼防盜門 ,內(nèi)門為高級(jí)木門 ,室內(nèi)電路采用暗埋工藝, 電源線與信號(hào)線（強(qiáng)弱電）分離鋪設(shè)以避免干擾,室內(nèi)進(jìn)水管采用 PPR管，排（落）水管使用PVC管。該建筑主要構(gòu)造做法具體要求如下： 防水凡防水材料均應(yīng)采用非焦油型, 凡卷材不宜采用熱熔法施工, 而 宜采用冷粘貼工藝施工。I屋面防水：8-10厚地磚鋪平拍實(shí),縫寬 5-8,1:1水泥砂漿填縫； 25厚1:4干 硬性水泥砂漿 ,面撒素水泥；水泥砂漿找平層； 20 厚改性瀝青防水卷 材； 20厚（最薄處）1:8水泥珍珠巖找 2%坡；干鋪 100厚水泥珍珠巖 板；鋼筋水泥混凝土

46、屋面板,表面清掃干凈II衛(wèi)生間防水防水材料：聚氨酯防水涂料或聚合物水泥砂漿。 防水層次：一道設(shè)防或復(fù)合防水。設(shè)防要求：坡向地漏的坡度應(yīng)2%;空心砌塊等輕質(zhì)隔墻離地面 200mm 高處。應(yīng)搗 20 砼墻基；同墻厚；衛(wèi)生間內(nèi)墻應(yīng)全部作防水處理。 墻體外墻：采用250厚MU7.5加氣混凝土砌塊，M5混合砂漿砌筑。 凡不同墻體材料交接處加鋪一層金屬網(wǎng)，網(wǎng)寬 300mm。墻身防潮層 采用 1： 2水泥砂漿摻 5%防水劑，設(shè)于相對(duì)標(biāo)高 -0.060處。 門窗本工程所注門窗尺寸均為洞口尺寸，門窗立面為外視立面。 本工程外門為防盜門 ,內(nèi)門為高級(jí)木門 ,窗為塑鋼窗。 樓地面樓地面采用陶瓷地磚地面 98ZJ00

47、1P15； 樓梯地面采用陶瓷地磚地面 98ZJ001P15； 衛(wèi)生間地面采用陶瓷地磚地面 98ZJ001P15。 墻面 .頂棚裝修內(nèi)墻面采用98ZJ001,內(nèi)墻4,涂料23。乳膠漆；外墻面采用瓷 磚98ZJ001外墻12；衛(wèi)生間墻面采用瓷磚98ZJ001,內(nèi)墻8;頂棚采 用 98ZJ001 頂 19。本工程按三級(jí)防雷標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。防直擊雷措施：在建筑頂部采用避雷帶，其網(wǎng)格不大于20m X20m 接閃器的引下線應(yīng)與建筑物柱內(nèi)的主鋼筋和基礎(chǔ)內(nèi)的主鋼筋焊 接成整體，構(gòu)成電氣通路。引下線不少于 2根，其間距不大于 25m， 沖擊接地電阻小于30 Q。防雷電波侵入措施： 凡進(jìn)入建筑物的埋地金屬管道、 進(jìn)戶電

48、纜通 過(guò)的金屬管道，均在其入戶處與防雷接地裝置相連， 屋面的處理相同。防反擊措施： 將建筑物內(nèi)的金屬主干道與就近處防雷接地裝置相 連。低壓電氣設(shè)備和弱電設(shè)備的保護(hù)接地裝置為利用建筑物基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋做為自然接地體，采用40 X 4鍍鋅扁鋼自基礎(chǔ)底梁主筋焊接引 出至配電箱內(nèi)作PE干線，其接地電阻小于1Q。2.6.3 水位站站房根據(jù)水文基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及技術(shù)裝配標(biāo)準(zhǔn)（SL276-2002的規(guī)定 及水位站工作、 生產(chǎn)生活需要來(lái)確定生產(chǎn)業(yè)務(wù)用房面積， 結(jié)構(gòu)為磚混 結(jié)構(gòu)。施工工藝同水文站站房，2.6.4 巡測(cè)基地生產(chǎn)用房 依據(jù)巡測(cè)基地規(guī)模，所處地理位置、地質(zhì)條件、環(huán)境進(jìn)行站房設(shè)計(jì)，以經(jīng)濟(jì)實(shí)用，突出水文特點(diǎn)為原則

49、。施工工藝同水文站站房。2.6.5 附屬設(shè)施 供電、給排水系統(tǒng)、環(huán)境工程，按工業(yè)與民用供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、低壓配電裝置及線路設(shè)計(jì)規(guī)范 、環(huán)境工程設(shè)計(jì)規(guī)范 、給排 水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)和當(dāng)?shù)匾?guī)劃設(shè)計(jì)，與周邊環(huán)境統(tǒng)一、協(xié)調(diào)。3 儀器設(shè)備選型 根據(jù)水文基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合各水文測(cè) 站的實(shí)際需求情況， 對(duì)各站點(diǎn)的儀器設(shè)備進(jìn)行更新和補(bǔ)充。 水文測(cè)站 的儀器設(shè)備包括降水、蒸發(fā)設(shè)備；水位觀測(cè)設(shè)備；流量測(cè)驗(yàn)設(shè)備；泥 沙觀測(cè)與分析設(shè)備；報(bào)汛設(shè)備以及其他設(shè)備等。3.1 降水、蒸發(fā)設(shè)備3.1.1 選型原則（ 1）、雨量傳感器應(yīng)根據(jù)各流域氣候、 環(huán)境和降水歷時(shí)、 降水強(qiáng)度及特性等實(shí)際情 況，選擇采用滿足

50、觀測(cè)需要和測(cè)量精度要求的、 性能穩(wěn)定可靠的雨量 計(jì)。多年平均雨量800mm時(shí)，采用分辨率為0.5mm的翻斗式雨量 計(jì)；多年平均雨量 <800mm 時(shí)，采用分辨率為 0.2mm 的翻斗式雨量計(jì)。(2)、蒸發(fā)器應(yīng)根據(jù)各流域氣候、環(huán)境等實(shí)際情況，選擇采用滿足觀測(cè)需要和 測(cè)量精度要求的、性能穩(wěn)定可靠的蒸發(fā)傳感器。蒸發(fā)觀測(cè)選用的蒸發(fā)器，應(yīng)能達(dá)到水面蒸發(fā)觀測(cè)規(guī)范規(guī)定安 裝標(biāo)準(zhǔn)；氣象要素觀測(cè)儀器如溫度計(jì)、濕度計(jì)、風(fēng)向風(fēng)速儀、氣壓計(jì)、 百葉箱等要能滿足氣象觀測(cè)規(guī)范要求。3.1.2設(shè)備性能及主要技術(shù)指標(biāo)(1)、雨量傳感器0.2mm、0.5mm分辨率翻斗式雨量計(jì)量測(cè)精度應(yīng)滿足表6-1的要求：表6-1不同分辨

51、率雨量傳感器精度項(xiàng)目分辨率自身排水量(mm、< 10>10< 12.5>12.50.2mm± 0.4mm± 4%0.5mm± 0.5mm± 4% :環(huán)境條件：工作溫度-10C-+45C,工作濕度95%(40C)。 可靠性指標(biāo)：在滿足儀器正常維護(hù)條件下，MTBQ16000小時(shí)降雨測(cè)量范圍：0.01-4mm/min翻斗計(jì)量誤差：<± 4%輸出信號(hào)方式：開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)容量：開(kāi)關(guān)通斷信號(hào)DC 電壓w 12V,電流w 120mA接點(diǎn)工作次數(shù):1X 107 次可靠性指標(biāo)：在滿足儀器正常維護(hù)條件下，MTBQ16000小時(shí)承雨口徑：&#

52、169; 200+0.6mm1、翻斗式雨量計(jì) 主要技術(shù)指標(biāo)要求: 承水口內(nèi)徑：2OO+8+0.6mm 刃口角度：4550° 雨強(qiáng)測(cè)量范圍：04mm/mi n 分辨率：0.2、0.5mm 環(huán)境溫度：傳感器-10+45C ;記錄器：0+40C 環(huán)境濕度：傳感器40 C時(shí)，95%RH記錄器40 C時(shí)，90%RH 時(shí)間誤差：日記式士 1min/1c持續(xù)運(yùn)行時(shí)間1.5d月記式士 4mii30d,持續(xù)運(yùn)行時(shí)間35d季記式士 9min/90（持續(xù)運(yùn)行時(shí)間100d半年式士 12mi n/180（持續(xù)運(yùn)行時(shí)間192d年記式士 18mir365d,持續(xù)運(yùn)行時(shí)間384d 均無(wú)故障工作時(shí)間： 8000h2）

53、數(shù)字雨量計(jì) 主要技術(shù)指標(biāo)要求： 記錄時(shí)間：90天 傳輸距離：1000 米 分辨率：0.1mm 電源：DC6V2組 記錄方式：顯示、打印、存儲(chǔ) 輸出：RS-2323）雨量存儲(chǔ)器要求可實(shí)現(xiàn)雨量測(cè)驗(yàn)自動(dòng)測(cè)量、 自動(dòng)存儲(chǔ)， 由計(jì)算機(jī)進(jìn)行整編并 建立水文數(shù)據(jù)庫(kù)。主要技術(shù)指標(biāo)要求： 計(jì)數(shù)準(zhǔn)確、存儲(chǔ)可靠、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn) 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定和顯示各種參數(shù)（如采樣周期、時(shí)段雨量、站號(hào)、降雨分辨率等） 數(shù)據(jù)由便攜式計(jì)算機(jī)現(xiàn)場(chǎng)提取， 數(shù)據(jù)可隨時(shí)清除， 反復(fù)使用。（ 2）、 蒸發(fā)器 蒸發(fā)器是觀測(cè)水面蒸發(fā)量的儀器，應(yīng)具有防腐蝕、防凍裂、隔熱 性好、防止小水體和地面劇烈的熱交換、測(cè)量精度高、使用方便、壽 命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。主要技術(shù)

54、指標(biāo)要求：測(cè)針最大量程： 70mm測(cè)針最小讀數(shù)： 0.1mm蒸發(fā)桶器口直徑： 618±2mm環(huán)境溫度：-40 C+50C蒸發(fā)桶器深： 600mm電源： DC3V3.1.3 設(shè)備選型 雨量計(jì)、蒸發(fā)器設(shè)備屬成熟產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)可供選擇的型號(hào)較多，且 均滿足要求，根據(jù)各測(cè)站可根據(jù)實(shí)際情況選用。3.2 水位觀測(cè)設(shè)備3.2.1 選型原則 應(yīng)具有水位數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、現(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)、自動(dòng)傳輸?shù)染C合功能。選 用的水位計(jì)應(yīng)符合 “技術(shù)先進(jìn)、性能穩(wěn)定、可靠實(shí)用 ”的原則和水位 觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，與水位觀測(cè)設(shè)施配套。3.2.2 設(shè)備的性能及主要技術(shù)指標(biāo) 水位計(jì)有浮子式、壓力式、超聲波等幾種類型。各種水位傳感器的分辨率均應(yīng)達(dá)

55、到1cm;誤差應(yīng)符合水位觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中的相應(yīng)精度指標(biāo)。水位傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)要求見(jiàn)表。水位自記儀器主要技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)備注記錄變幅水位變化全變幅r確保中、高水位分辨率1cm綜合誤差Z< 10m2cm10m<Z< 15m2%oXAZZ>15m3cm室內(nèi)測(cè)定保證率95%記錄周期日或月周期時(shí)鐘誤差日周期± 3min普通級(jí)時(shí)鐘± 0.5min:精密級(jí)時(shí)鐘月周期± 4min不充許使用普通級(jí)時(shí)鐘(1)浮子式水位計(jì)浮子式水位計(jì)一般由浮子、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和記錄部分組成，應(yīng)具有技 術(shù)成熟、工作可靠、精度較高、使用維修方便等特點(diǎn)，適合安裝于建 有水位測(cè)井的測(cè)站使用。長(zhǎng)期自記浮子式水位儀設(shè)備應(yīng)采用光電編碼，可與數(shù)