浅论水文测站的设计与建设

浅论水文测站的设计与建设

发表时间：2015-01-20T10:42:33.287Z 来源：《工程管理前沿》2015年第2期供稿作者：杨泽斌

[导读] 防汛值班室和缆道房合建之后，建筑面积更大，可以将其设计为不同风格的建筑，这与以前单独建设缆道房相比，具有一定的优势。

杨泽斌（大理州鹤庆水文站云南大理 671501）

摘要：水文测站设计与建设已融入现代设计理念，使水文测站的设计更加美观现代，并对现代水文测站的建设作了介绍。

关键词：水文测站；设计理念；缆道布设

传统设计理念对我国水文测站设计与建设产生了很长时间的影响，在传统设计理念的影响下，水文测站在实际工作中，很多应该发挥出来的功能并没有得到充分的发挥。近年来随着社会经济的发展和时代的进步，越来越多现代的设计理念被融入到水文测站设计与建设过程中，在这些现代设计理念的影响下，水文测站实际存在很多功能都得到了充分的发挥，并取得了相应的经济效益与社会效益，近年来建设完成的水文测站不仅具有较高的水平和品位，与此同时，水文测站建设完成以后还成为江景中一道独特的、亮丽的风景线。下面就让我们从几个不同的方面对水文测站的设计与建设展开分析，对水文测站选址布局、水文站设计进行探讨，最后通过实例分析水文测站的设计与建设。

一、水文测站选址及布局要想建设水文测站首先应该对建站的目的和测验项目的功能进行明确，在满足设站的目的和观测精度的要求下，选择在观测方便，测验资料计算整理简便，交通、生活便利和靠近城镇或居民点的地点。

然后再针对河道断面位置展开实地勘察。水文测站断面位置需要设置200m 的河道，河道应尽量保证顺直、稳定、水流集中，无分流岔流、斜流、回流、死水等现象。顺直河段长度应大于洪水时主河槽宽度的3-5 倍。宜避开有较大支流汇入或湖泊、水库等大水体产生变动回水的影响。河道下游最好设有石梁、弯道、卡口、急滩等地形条件，这些水流条件可以保证水流平稳。河床的地质组成固然是尽量追求稳定，使测流断面的冲瘀影响得到尽量的减少。水文测验工作是否顺利，这与水文测站的布局直接相关，以前水文测站多布局成测流设施缆道房和防汛值班生活用房相分离，但是近年来水文测站布局多是二者合二为一的布局结构。这一变化的发生使水文测站的设计理念和整体功能都得到了极大的提升，这主要体现在一些4 点：1 防汛值班室与缆道房的合建，使安全性得到了增加，建筑物增大之后，抗冲击的能力也会相应增强，承受钢绳主索拉力的能力也相应的增加了。

2 防汛值班室和缆道房合建之后，建筑面积更大，可以将其设计为不同风格的建筑，这与以前单独建设缆道房相比，具有一定的优势。

3 防汛值班房与缆道房的合建，对于水文管理与水文测验工作来说是非常方便的。按照以前水文测站的布局来看，每测一次需要2个人或者3 个人员，合建之后，水位测井也会建在缆道房中，合理布置缆道设备，将玻璃门窗设计为落地式，河道视野与以前相比要更加开阔，这样一来只需要1 个人就能将流量测验任务完成了。

4 防汛值班房与缆道房合建之后，房间的利用率得到了提高，工程造价得到了减少。对于水文测站建设来说，水位测井的位置选择是十分重要的，应该保证水位测井底部比最低水位低0.5m 左右，同时还要尽量选择防冲瘀的、水管短的位置建设水位测井，如果水位测井布局不理想，会使工程投资得到大幅度的增加，从而对水文观测的精度造成影响。

二、水文测站设计（一）计算缆道高度要想对水文测站进行设计首先应该对缆道高度进行确定，水文缆道布局见图1。以水文测站建设的标准为根据，应该测到50 年一遇以上的洪水。缆道高度计算公式：设计洪水位＋钢绳加载垂度＋行车铅鱼高度＋安全超高≤缆道高度。一般来说，安全超高会取到2m，因为缆道高度与工程造价直接相关，所以应该在测流要求得到满足的情况下将缆道高度取到最低。

设计时主要的数据有：L 为主绳跨度、q 为主索单重、为主索钢绳直径、，为牵引索直径、G 为行车重量、P 为铅鱼重量、Va为设计流速、Vb 设计风速、f0 为设计空载垂度、fK 为主索弹性模量、qx为牵引索单重、w 为承载索单位风力、Pv 为垂直荷载、PZ 为水平荷载等。

将上述参数与数据输入之后，解三次方程就会得到加载拉力了。

一般程度上来说，通过手工的方式解三次方程比较繁琐，也会很复杂，在实际的工作中，目前已经编制出了通过数字逼近法对三次方程进行求解，对水文缆道进行计算的程序，这一程序在实际应用中使水文缆道主索钢绳拉力的计算变得异常简便，同时还有很多中拉力设计方案进行选择。

与水文缆道的实际设计要求相结合，一旦主索的安全出现威胁，锚碇、支柱（架）等岸上的很多相关部件仍然会保证一定的安全性。将安全系数拉杆锚碇取为3 倍，在这样的条件下计算出来的加载拉力乘以3 倍，就会得到水文索道主索支柱所能承受的拉力。

水文缆道主索支柱拉力的计算与房屋建筑的实际受力情况直接相关，水文站房设计应该以缆道拉力为根据进行，这样房屋建筑的抗拉力就会得到相应的增强。

三、实例分析近年来我国已经在浙江建成溪口、松阳、浦江等一系列具有现代化特点的水文测站。其中一些水文测站在建设过程中采用了最新的重式水文缆道主索支柱设计理念，与原来水文缆道在设计中存在的大、笨、重的设计理念相脱离。本文以某水文站为例，对其水文测站建设进行探讨。该水文测站建设因为受到道路和高档江景住宅楼建设影响，拆除了原有水文缆道的地锚、电杆、拉线等设施，涉及范围超过334m2，这时主要采用自重式水文缆道，将主索支柱进行迁移，迁移到防洪堤之内的侧江边，占地面积仅为3m2，这一设计理念的应用获得了非常好的经济效益，江景也得到了美化，同时取得了非常好的社会效益。

近年来我国建造的水文测站具有完全不同的风格，从整体上来看，这些水文测站具有简洁明快、实用美观等特点。在众多水文测站的