水文缆道测验规范SL443-2009.pdf

中华人民共和国水利行业标准 替代 水文缆道测验规范 发布实施 中华人民共和国水利部发布 中华人民共和国水利部 关于批准发布水利行业标准的公告 年第号 中华人民共和国水利部批准水文缆道测验规范 和水利信息网运行管理规程两 项标准为水利行业标准现予以公布 序号标准名称标准编号替代标准号发布日期实施日期 水文缆道测验 规范 水利信息网运 行管理规程 二九年三月二日 前言 根据水利部水利行业标准编制计划按照水利技术标准编 写规定的要求修订水文缆道测验规范 本标准共章节条和个附录主要技术内容有 缆道建设及使用 缆道的组成 缆道流量与泥沙测验 缆道系统防雷 缆道养护与维修 本次修订的主要内容有 增加了术语 增加了缆道建设的基本内容 增加了自动测控系统内容 增加了缆道防雷系统内容 本标准替代标准的历次版本为 本标准批准部门中华人民共和国水利部 本标准主持机构水利部水文局 本标准解释单位水利部长江水利委员会水文局 本标准主编单位水利部长江水利委员会水文局 本标准参编单位水利部黄河水利委员会水文局 河南省水文水资源勘测局 贵州省水文水资源局 山东省水文水资源局 陕西省水文水资源勘测局 南京戴维科技有限公司 本标准出版发行单位中国水利水电出版社 本标准主要起草人陈松生赵蜀汉肖中陈守荣 朱新明戴建国荣新武郑宝旺 郭金巨丁吉龙师奎田岳明 本标准审查会议技术负责人朱晓原 本标准体例格式审查人窦以松 目次 总则 术语 缆道建设与使用 缆道建设 缆道使用 缆道组成 类型及结构型式 索塔架柱及锚系统 绞车驱动系统 调速控制系统 自动测控系统 缆道房 防雷系统 缆道测流 测验仪器 测验仪器操作 测流信号装置 测距 测深 垂线测点位置的确定 测速方法 缆道测沙 悬移质泥沙测验仪器 测验仪器操作 测沙信号装置 悬移质输沙率测验 悬移质泥沙颗粒测验 推移质测验 养护与维修 缆道设施 驱动设备 仪器仪表 防雷装置及设施 附录缆道技术挡案 附录偏角改正表 附录比测用表 附录测验用表 标准用词说明 总则 为统一全国水文缆道测验的技术要求适应水文缆道技 术发展保证缆道测验安全和测验成果质量制定本规范 本规范适用于水文测站水文缆道的建设测验和维护 管理 水文缆道建设应按查勘设计施工调试率定验收 投产等步骤进行 本规范引用的主要标准 建筑物防雷设计规范 水文基本术语和符号标准 河流悬移质泥沙测验规范 河流流量测验规范 建筑物电子信息系统防雷技术规范 水文基础设施建设及技术装备标准 声学多普勒流量测验规范 水文测船测验规范 水文缆道测验除应符合本规范外尚应符合现行有关标 准的规定 术语 水文缆道 能将水文测验设备仪器运送到测验断面内任一指定起点距 水平位置和垂线测点位置进行测验作业而架设的跨河的索 道系统 测验平台 悬吊在水文缆道下面在工作索牵引或吊船在水流冲力 作用下可沿测验断面作水平或铅直移动用以悬挂测量仪器或 携带测验人员进行测验的载体 铅鱼缆道 以铅鱼为测验平台的水文缆道铅鱼用柔性悬索铅直悬吊在 跨河索主索的下面测量仪器安装在铅鱼上测验人员在岸 上控制铅鱼的水平或垂直运行并进行测量作业 吊船缆道 以水文测船为测验平台的水文缆道测船用柔性悬索牵引在 水文缆道下游的水面上测量仪器安装在测船上测验人员在船 上进行测量作业 吊箱缆道 以吊箱为测验平台的水文缆道吊箱用柔性悬索铅直悬吊在 水文缆道的下面测量仪器安装在吊箱上测验人员在吊箱或岸 上控制其水平或垂直运行并进行测量作业 悬杆缆道 用刚性悬杆悬吊测量仪器设备的水文缆道 浮标缆道 以跨河循环索为载体通过投放设备将浮标运送到测验断面 内任一指定起点距位置投放的水文缆道 主索 水文缆道系统中承载负荷仪器与行车都沿此索移动的 钢索 副索 在主索上游并与其平行承载仪器位置校正设备的钢索 循环索 水文缆道系统中由岸上绞车控制将仪器与行车沿断面水平 和铅直方向移动及定位的活动钢索 起重索 用来悬吊铅鱼和采样器等测验仪器并能沿铅直方向定位的 活动钢索 拉偏索 用悬索悬吊铅鱼或测深锤测深时为减小或消除因水流作用 使悬索对垂线偏斜而设置的牵引钢索 干绳改正 用悬索悬吊铅鱼或测深锤测深时对水面以上悬索偏斜影响 所做的改正即悬索支点到水面的垂直距离与该部分实测悬索长 度的差值 湿绳改正 用悬索悬吊铅鱼或测深锤测深时对水面下列悬索偏斜影响 所做的改正即到水面到测点的垂直距离与该部分实测悬索长度 的差值 缆道建设与使用 缆道建设 在测验河段流速较大河宽小于且下游有险滩 桥梁水工建筑物等的测站实施流量泥沙测验宜建设水文 缆道 缆道建设查勘应包括下列内容 收集有关水文气象地质地形地震等情况的资料 选定缆道断面位置确定缆道型式与跨度 选定缆道房位置及缆索布设方式 缆道塔架柱根据型式可分为塔柱或山锚等缆道塔 架柱根据材料可分为钢塔钢筋混凝土塔柱分有拉线无 拉线支柱测站可根据具体情况选择塔架柱的型式和材料 缆道设计标准与有关技术参数宜符合下列要求 防洪标准 大河重要控制站年一遇或不低于近年以来 发生的最大洪水大河一般控制站年一遇 或不低于近年以来发生的最大洪水区域代表站或 小河站年一遇 测验河段有堤防的测站缆道房地面不宜低于堤顶或 防洪标准水位 测洪标准 大河重要控制站建设的铅鱼或吊船缆道应按实测 年一遇洪水的标准或不低于当地和下游保护区防洪 标准进行设计吊船缆道的设计流速不宜超过 大河一般控制站建设的铅鱼悬杆或吊船缆道应按 实测高于年一遇洪水的标准或不低于当地和下游 保护区防洪标准进行设计吊船缆道的设计流速不宜 超过 区域代表站或小河站建设的铅鱼悬杆或吊船缆道 宜按实测年一遇洪水的标准进行设计 采用悬杆悬挂流速仪测深杆测深的吊箱缆道的设计 流速不宜超过设计水深不宜超过 浮标缆道应按高于铅鱼缆道或实测超标洪水的设计标 准进行设计 缆道主索的加载垂度按式确定 式中加载垂度 跨度 设计荷载及荷载组合对主要构件承受的荷载及组合 应在科学分析的基础上选择其中最大的种不利因素进行 组合 主要构件安全系数应符合下列要求 承载索主索副索铅鱼悬杆缆道不应小于 吊船缆道吊箱缆道不应小于 工作索循环索起重索拉偏索浮标缆道不应小 于铅鱼悬杆缆道吊船缆道不应小于 吊箱缆道不应小于 缆道塔架柱基础锚碇浮标缆道不应小于 铅鱼悬杆缆道吊船缆道不应小于吊箱缆 道不应小于钢筋混凝土结构塔架柱应按构 件破坏时的应力计算钢结构塔架等应按材料允许应 力计算 拉线不应小于 缆道测控系统设计宜采用具有无级变频调速控制自动 测距测深测速流量计算等合成功能的系统 为确保缆道操作与运行安全测站应根据需要配备下列 装置 水平垂直运行系统的制动装置 极高极远极近的标志或限位保护装置限位保护装 置应独立于正常操作系统 在通航河流进行测验时应按航道部门的规定设置明显 的测量标志 夜间测验时的照明装置 缆道设计与建设应严格审批程序设计成果审批程序 由流域机构省自治区直辖市水文部门规定 施工组织与管理应符合下列要求 缆道建设应严格按照国家基本建设程序进行组织管理 和施工 在施工过程中应按照设计图施工确保施工质量未 经审批单位同意不得变更设计或降低设计标准 工程竣工后应编制竣工报告绘制竣工图纸 缆道建成投产前上级主管部门应组织缆道使用单位和 施工单位进行综合调试和鉴定工作工作内容应包括 检验缆道运行的可靠性和安全性 检验缆道测验的稳定性和准确性 确定缆道测验运行参数 对操作人员进行缆道操作维护技术等培训 验收投产应符合下列要求 流域机构省自治区直辖市水文部门应组织专业 技术人员根据设计与施工项目图纸技术要求工程质量 等逐项进行检查验收并填写工程验收单未达到设计标准 者应采取措施进行整改 缆道建成后应通过调试率定验收满足下列要求后 报流域机构省自治区直辖市水文部门批准方可投产测 验成果才能作为正式记录要求包括 缆道设施牢固构件在受载变形稳定后无异变情况 缆道设备运转正常操作安全可靠 信号传输可靠声音清晰计数准确 起点距水深流速及流量测验成果精度符合规范规定 缆道使用 缆道投产前应进行起点距水深率定和比测每次率定 比测不宜少于点并均匀分布在全断面缆道测验仪器应一 并进行校测 缆道投产后的率定比测应符合下列要求 每年应在汛前进行次每次率定比测不宜少于 点并均匀分布在全断面 当主索垂度调整更换铅鱼吊箱循环索起重索 传感轮及改变信号装置时应及时重新率定比测 经比测缆道各项测验精度应符合下列要求 起点距垂线定位误差不大于河宽的绝对误差 不超过累计误差不大于水面宽的 水深两次测得的水深差值不超过最小水深值的 缆道测验操作规程与管理制度应符合下列要求 缆道操作规程应包括 操作步骤方法及对操作人员的要求 操作安全制度 管理制度应包括 缆道操作人员岗位责任制度 设备维修养护制度 培训技术考核制度 缆道站应建立缆道技术档案主要应包括下列内容 填制水文缆道考证簿见附录作为测站考证表的组 成部分 设计书设计图纸或竣工图纸 竣工报告或施工总结工程验收单 各项比测率定成果试验资料等 缆道组成 类型及结构型式 缆道根据悬吊测验平台类型的不同可分为铅鱼缆道吊 船缆道吊箱缆道悬杆缆道浮标缆道等按跨数的多少可分 为单跨缆道和多跨缆道 缆道类型应根据测站地形自然环境断面状况水位 变幅流速大小以及测流取沙方式等确定 铅鱼缆道宜由承载索主索工作索循环索起重 索拉偏索塔架柱拉线锚碇滑轮运载行车测验 平台驱动绞车运行控制设备信号传输系统缆道房和防雷 系统等组成见图 铅鱼缆道布设应符合下列要求 铅鱼缆道按循环索绕线方式分为开口游轮见图 和闭口游轮见图两种断面水深变幅较大的测 站宜采用开口式缆道断面水深变幅较小且两岸地势较高的测站 宜采用闭口式缆道开口或闭口式缆道可采用平衡锤和滑轮组 省力减速系统 铅鱼缆道分拉偏和不拉偏两种形式采用何种形式应根 据测流断面流速大小及悬吊铅鱼设计重量选定 铅鱼缆道跨度不宜大于 不拉偏条件下的铅鱼重量确定应符合下列要求 窄深河道深宽比大于 宽浅河道深宽比小于 式中铅鱼重量 工作索单位长度重量 跨度 铅鱼重量的选择应保证设计洪水时最大偏角不大于 拉偏缆道的布设应符合下列要求 缆道主索和拉偏索缆道副索的安装间距应在最大水深 的倍之间 拉偏条件下的铅鱼重量按式计算 其中 以上式中铅鱼重量 悬索上单位长度的水流冲阻力 拉偏索上单位长度的水流冲阻力 悬索阻水体型系数取 拉偏索阻水体型系数取 悬索直径 拉偏索直径 垂线平均流速 最大水深 水的密度清水的密度取 拉偏缆道跨河副索在架设时不应影响通航 吊船缆道布设应符合下列要求 设计方案应结合吊船的吨位大小船形吃水线深度 流速大小水位变幅等情况综合分析确定 测船应准确定位于垂线位置在缆道架设时应同步架设 断面垂线位置标志牌 测船在实施水文测验时应根据航道管理要求悬挂锚球 或相应标志明示测船在河道中的航行状态 吊箱缆道按循环绕线方式可分开口游轮和闭口游轮两种 吊箱缆道布设应符合下列要求 宜采用双游轮可调节拉偏形式 其跨度不宜大于吊箱宜采用四角悬吊 悬杆缆道的布设应符合下列要求 悬杆缆道适用于跨度不大于漂浮物较少的测站 悬杆宜采用强度较高的流线型管材 悬杆应有足够的重量可根据需要在下端悬吊重锤 多跨缆道适用于测验断面有分岔多槽断面中间有架 设条件的测站其布设应符合下列要求 循环索应按水平方向平面线圈走线使循环索循环 于中间塔架柱的上下游两侧 行车塔架柱悬臂长度应确保循环索在水平运行和垂 直运行中不发生摩擦 行车水平运行滑轮在通过中间塔架柱的索鞍时不发 生跳槽掉架 其他设计可参照单跨缆道要求 索塔架柱及锚系统 缆道主索布设应符合下列要求 应根据测站地形在可能的条件下缩小跨度确保缆道 安全和河道船舶通航 其主跨两端点宜在同一水平线上受条件限制不能等高 时两端点连线与水平线的夹角不宜大于 主索的设计拉力主索所承载的垂直集中荷载位于跨中 间应满足式式的要求 上二式中主索的设计拉力 主索单位长度自重 主索所承载的垂直集中荷载含铅鱼行车 仪器等重量 缆道跨度多跨缆道按最大的主槽跨计 算 主索加载垂度 主索破断拉力 安全系数 工作索布设与设计应符合下列要求 工作索包括循环索起重索拉偏索其拉力应满足式 的要求 式中循环索的设计拉力 循环索的破断拉力 工作索在平面和立面上应分开设置在运行中不得产生 相互磨擦 工作索的布设宜减少导向滑轮使用个数和钢丝绳的使用 长度因受地形地物限制造成绞车与塔架柱之间跨度过大 时应安装滑轮支索架以减小工作索垂度 塔架柱之间跨度过大时宜安装循环索减少垂度 装置 塔架柱布设与设计应符合下列要求 塔架柱架设高度 通航河流塔架柱的设计高度通航河流塔架柱 的设计高程塔架柱基础高程其中通航河流 塔架柱的设计高度最高的通航水位船桅高度 安全超高行车悬吊点至吊载仪器底部高 度加载垂度 非通航河流塔架柱的设计高度非通航河流塔架 柱的设计高程塔架柱基础高程其中非通 航河流塔架柱的设计高度设计测洪水位安全 超高行车悬吊点至吊载仪器底部高度 加载垂度 塔架柱的设计高度除应满足或外还应满 足游轮平衡锤在塔架柱上下移动高度的要求 塔架柱可采用钢结构或钢筋混凝土构件组成其中 钢结构应采用容许应力法设计钢筋混凝土构件应采用 破损阶段法设计 塔架柱基础和锚碇布设与设计应符合下列要求 塔架柱基础应根据测站所处位置的地质条件塔架 柱材料构件缆道承载力分布等因素确定基础方案和尺寸的 设计 缆道锚碇分钢筋混凝土桩锚和块锚两种设计时应进行 稳定与强度验算 钢筋混凝土桩锚的稳定性按岩石抗剪强度按式 验算 式中安全系数基础岩石坚硬时取基础硬度一 般取为 桩锚锚杆边缘距边坡最短距离 桩锚埋深 岩石抗剪强度 钢筋混凝土板锚稳定验算 当锚杆入地角水平方向拉力最大时应采用 立式板锚其稳定性按式式 验算 水平稳定性 垂直稳定性 上二式中板锚水平方向拉力取 锚块前方被动土压力 锚块后方主动土压力 板锚垂直方向拉力取为锚杆 设计拉力 锚块自重 土壤与混凝土的摩擦系数 当锚杆入地角垂直方向拉力最大时应采用 平式板锚其稳定性按式验算 式中板锚上方土锥体重 混凝土方块锚采用非配筋混凝土可在混凝土中加入 的大块卵石浇筑其尺寸比例按式确定 式中混凝土方块锚长度 混凝土方块锚高度 混凝土方块锚方宽度 锚杆直径的设计按式计算当考虑腐蚀时 实际采用直径应比计算值大 拉 式中锚杆直径 锚杆设计拉力 拉钢材允许拉应力 拉线宜选用弹性模量较高的钢绞线 绞车驱动系统 缆道绞车的驱动方式可分为电动人力两种 用电无保证的测站可配置柴油发电机组供电发电机输 出功率应大于电动机功率的倍 电动机的功率应根据荷载及运行速度按式计 算选用功率取计算功率的倍 式中功率 行车水平及垂直运行速度水平运行速度取 垂直运行速度取 荷载循回绞车按最大爬坡时拉力紧边与松边 拉力差计算起重绞车按悬吊铅鱼重量及平衡锤绕 线方式确定 总效率系数按照传递方式查有关机械设计手册 缆道绞车的结构应符合下列要求 设计负荷按倍测验平台重量计算 采用卷扬方式收放索的应适当加大轴负荷采用凹槽循 环方式收放索的应加分线轮循环轮宜采用双槽驱动轮以防止 钢丝绳在槽内相互挤压磨擦 各类型绞车应配有增减速单头蜗轮蜗杆变速箱制动 离合测距测深计数和手摇等装置 工作索和滑轮应符合下列要求 工作索所采用的钢丝绳应选用抗锈蚀强度高柔性好 的绳索 滑轮应采用双轴承且油封性能好的导向滑轮直径应大于 钢丝绳直径的倍行车滑轮直径应大于主索直径的 倍动滑轮直径应大于循环索直径的倍并应有防止 跳槽装置 调速控制系统 缆道调速控制系统可分为交流变频调速可控硅直流调 速控制装置晶体管直流调速系统和滑差电动机调速控制电 磁转差离合器装置系统三种 交流变频调速系统按其工作方式分为电压源型和电流源 型两种电压源型多用于不经常起制动且对高速性能要求不 高的水文缆道电流源型逆变器回路不需附加设备即可实现电动 机的四象限运动适用于加减速频繁和变动负载的缆道为缆道 测流建设的首选方式 可控硅直流调速系统分开环单相半控桥闭环单相全控 桥闭环三相半控桥和闭环三相全控桥四种设计应符合下列 要求 宜采用闭环三相半控整流电路组成的调速控制系统 直流电动机的整流装置和强电开关等电器设备进行金属 屏蔽 可控硅直流调速控制装置应购置标准定型产品 应具备对直流电动机进行断相和过热保护的功能 滑差电动机调速控制系统可采用异步交流电动机但正 反方向转向频繁的缆道不宜使用 自动测控系统 缆道自动测控系统应由计算机装置测控装置绞车运 行装置水下信号装置等部分组成 计算机装置应包括基本配置的台式机或便携机打印机 等并应满足工作环境要求应配置符合缆道自动测控系统要求 的软件和相关的通用计算机软件通过或 等通信接口与测控装置进行数据交换实现对铅鱼和吊箱等测验 平台的水平或垂直运行以及定点停控状态的运行控制 测控装置可由微处理器工业可编程器电动机调速器 计算机通信及相关的辅助电路组成具有水深起点距的计数 流速信号的计时和计数电动机调速运行控制数据采集控 制运行和声光报警等功能 绞车运行装置可由电动机绞车转向滑轮及工作索等 机械运行装置组成应具有将测验平台移送到缆道任一预定位置 的功能 水下信号装置可由信号传感信号接收编码发送装 置直流电源等组成水下信号装置应密封满足水面河底 流速信号的传输要求根据需要应兼顾测深取沙等信号的传输 要求并具备较强的通道选择功能 自动测控系统功能应符合下列要求 具有进行现场随测随算随整理随分析显示数据 和分析图形等功能 能可靠采集水位起点距水深流速等项目的数据或 信号自动计算水面宽部分流量全断面流量等水文要素 根据水位断面变化情况可随时增减测线测点或重 测每线测完后自动存储 软件界面应采用菜单方式在测量前可自由选定菜单完 成测验项目 具备端口测试功能自动测流前可有选择地通过端口测 试数据口和控制口的功能状态 测量过程中应具有自动加速和自动减速等功能能实时 显示铅鱼流速仪等设备的运行情况具备水平垂直限位等应 急处理功能 具备水位水深断面河床型式等测量方式的选择功能 能根据不同测站的具体情况选择较适应的测量模式 具备各类参数预置和修改大断面资料起点距水深 等数据的输入编辑和校正功能 测量的流量成果数据格式应与规范的整编程序衔接 具备现场打印成果资料的功能 具备一定的可扩展性 具备半自动全自动测量和应急手动功能 测控装置应满足自动测控条件下对水深起点距流速 水面及河底信号数据采集及通信调速和控制运行等部分的要 求并具备下列功能 流速信号的接收放大和有效性采集处理 起点距的计数显示校正与采集处理 水深湿绳长的计数显示校正与采集处理 水面信号与河底信号的接收判断处理 执行不同操作时相应状态和数据的显示 抗干扰处理 控制水下信号的输出状态选通相应的水下信号传输 通道 与计算机或等端口通信传输外设 各类数据执行动力控制命令控制调速系统自动控制铅鱼的 水平与垂直运行 能进行超声波水深取沙信号的接收与处理 能进行缆道偏角信号的接收与判断处理 信号输入时应具备音响灯光等提示功能 调速部分应由动力控制设备或可编程控制器变频 器电动机等部分组成并具备下列功能 具备欠压过压过流过载过热短路等安全保 护和故障诊断报警功能 具备多种用途的控制信号接口根据系统的要求可 分别选择不同速度与方向的控制方式构成开环或闭 环控制系统 低速运行时具备恒转距恒功率调速的功能 可自动平滑地加速或减速运行 水下信号装置应根据缆道自动测控系统的功能要求分 别选择基本型和综合型并具备下列功能 多信号传输宜采用多音频和数码音频调制信号条件许 可也可用时序方式组成的水下信号源水面河底流速 水面信号与河底信号可靠控制过程准确 以磁浮开关或水银浮球作水面信号传感装置浮子或浮 球应能克服漂浮物的影响并有防撞击保护装置 以水阻极板作水面信号传感装置的水下信号源控制 灵敏度应适中 水下信号源应具有耗电省的功能宜以水面信号作为水 下信号源主要功耗部分的控制开关保证水下信号源的工作 时限 水面河底流速信号宜采用不同频率的交流信号 水下信号源应密封可靠出厂前应作密封检测并应 保证在不低于的水压力下水下信号筒保持 不漏水 综合型水下信号装置应使水下信号接收控制灵敏度适中 抗干扰能力强控制可靠准确传输效率高 自动测控系统软件应由具备端口测试参数设置测量 作业抗干扰数据维护数据处理打印输出等功能的模块组 成并符合下列要求 每个模块应依事件激发完成某一特定任务可独立地理 解编程测试排错和修改 软件应具备操作的安全性和稳定性 端口测试及功能应符合下列要求 测验作业前应进行测控系统测试测试包括控制口测试 和数据口测试当测试全部通过后方可进入测验作业测试未通 过应参照相关资料进行故障排查 控制口测试应检测设备的控制功能保证操作台控制铅 鱼运动的按钮指示灯与测试项动作的一致性 数据口测试应检测设备的数据通信功能测试内容包括 检测水位起点距水面河底水深流速仪及超声波信号等 数据的通信是否正确 测量作业的功能应符合下列要求 测量作业宜包括自动自动转人工全人工等方式 自动测量应符合下列要求 自动控制铅鱼的水平和垂直运行并自动完成垂线测点 的准确定位 测速垂线应能按需要根据水深值自动或人工判别 垂线测点数的设定 具备流速不正常时的重测功能如遇流速仪损坏应 具备更换流速仪并继续测量的功能 软件界面应具备前几次测量和本次测量的流速分布曲 线并具备大断面图线和上次测量的河底高程图线进 行对比分析的功能 软件界面应具备流速垂线分布图能进行垂线流速的 对比及合理性分析 具备测量过程中遇意外情况下自动测控系统不能正 常运行需中断返回或自动转人工处理的功能 选择超声测深仪作配套设备时系统应具备超声测深 仪测全水深和效验相对测点深位置的功能 返回过程及最后提升的安全高度应有自动和人工干预 功能 自动转人工测量应符合下列要求 自动测量中断时测量的所有数据应保存完整 可采用其他设备接着中断处继续测量并将测验数据 通过人机接口输入到系统中 自动测量部分的数据与人工测量的数据可合并成一份 完整的流量测验资料 在测量作业菜单下选择自动转人工测量时与人工测 量方法相同 人工测量应符合下列要求 系统出现故障时应及时启用备份设备进行测验并 将数据导入系统中 应有必要的人工操作热点提示 与自动测量的原始资料一样具备资料的连续性 数据维护应包括测站设置大断面资料起点距校验 水深校验流速仪使用种类缆道主索垂度校正铅鱼自动返回 轨迹等内容并应符合下列要求 测站应根据测验项目的不同准确设置相应的功能 大断面资料应准确录入并作为自动测量时的实时显示 及计算时的依据 断面较稳定时可依据月初断面上次资料数据通过水 深借用方式进行测量 数据处理应符合下列要求 测验作业完成后测验人员应及时对测验数据进行校对 满足原始数据校正修正的条件 对于有测沙任务的测站通过悬沙资料输入可保持资料 的完整性 按整编要求对全年测验成果进行统计时数据应转换为 水文资料整编程序要求的文本格式按规范的整编程序要求 直接用于整编 打印输出应具备下列功能 输出当次和历次测验记载计算表 输出现场分析图 输出实测成果表流量成果表和悬移质输沙率成果表 输出资料封面 缆道房 缆道房应由操作室和绞车机房两部份组成操作室结构 应牢固通视条件好受条件限制的测站操作室和绞车可置于 同一房内但应对绞车做好隔离保护 缆道房宜修建在水文缆道塔架柱上游一侧缆道房 和塔架柱宜分开设立特殊情况下缆道房和塔架柱可合 并设立 缆道房内输配电线路及电器安装应满足有关规范要求 缆道房建筑面积标准应执行的规定 防雷系统 缆道防雷系统布设应符合下列要求 年平均雷击次数不小于次年的水文站其缆道应 按三类建筑物防雷标准设计建设 缆道的年平均雷击次数可按式计算 式中缆道塔架柱主索预计年平均雷击次数 年平均雷电日 主索跨度 主索塔架柱高度 缆道和站房的引雷电流取作为设计标准 土壤电阻率宜采用实测值确定无条件时可根据土壤性 质按有关参考书确定 接地电阻的要求缆道接地电阻不大于测控装置 接地电阻不大于 缆道测流设备不使用时应断开所有测验设备电源避雷 缆道防雷系统布设除执行本规范外还应执行 等有关规范和标准 共用接地系统的等电位连接应采用型星形结构和型 网形结构两种基本形式并应符合下列要求 当采用型等电位连接网络时信息系统的所有金属 组件除等电位连接点外应与共用接地系统的各组 件有大于的绝缘 当采用型等电位连接网络时系统的各金属组件不 应与共用接地系统各组件绝缘型等电位连接网络 应通过多点连接组合到共用接地系统中去并形成 型等电位连接 缆道防雷应符合下列要求 水文站缆道架设宜采用非绝缘缆道架设方式其塔架 柱主索副索工作索等要求防雷等电位接地接地电阻不 大于接地点宜选在塔架下方 对无法解决缆道信号传输选用绝缘缆道架设方式的测 站宜在缆道的顶部上方处架设一条避雷线接地接地 电阻不应大于接地点宜选在避雷线两端拉锚处 缆道两岸的塔架柱及主副索拉锚均应设置防雷接 地装置宜优先利用塔架柱钢筋混凝土基础及主索副索锚 碇的钢筋混凝土作为自然接地体如自然接地体接地电阻大于 时应在基础和拉锚外处加设人工接地体 有架空电源线的吊箱缆道应在架空电源线上方处 架设避雷索避雷索宜采用截面不小于的镀锌钢绞线 吊船缆道的钢丝绳吊船索与吊船之间应串接个以上的 绝缘子 缆道房防雷应符合下列要求 在缆道房顶上设置避雷带避雷带应沿屋角屋背屋 檐和檐角等易受雷击的部位敷设 引下线不应少于根引下线应沿缆道房四周均匀或对 称布置其间距不应大于当仅利用缆道房四周的钢筋混凝 土柱子中的主钢筋作为引下线时按跨度设引下线但引下线的 平均间距不应大于接地电阻不大于 塔架柱距离缆道房较远时塔柱与缆道房的接 地体应分开设置 缆道房的防雷接地装置宜与测控设备等接地装置共用 防雷的接地装置宜与埋地金属管道相连当不共用不连接时 两者间在地中的距离不应小于 缆道房应设等电位连接将钢筋混凝土屋面板墙梁 柱基础的钢筋和阳台钢栏杆停放铅鱼的架子等均应以最短的 距离与等电位连接网络的接地端子连接 当主索从缆道房顶上方跨过时其主索与缆道房之间的 最小垂直距离应大于支承主索的塔柱距缆道房最小水平 距离应大于 避雷针的针尖上或避雷线不应悬挂收音机电视机天线 或晒衣服的铅丝天线在雷雨时应该接地在装有防雷引下线 的墙壁上离引下线近的地方不应有架空进户线 电源防雷应符合下列要求 进出缆道房的电源线路宜采用屏蔽电缆穿入钢管中埋 地敷设如条件限制需采用架空线路的应对管线进行屏蔽 当动力电源从总配电箱开始引出的配电线路和分支线路 应采用一级防雷时宜选用电源保护器 在缆道房配电箱采用二级防雷宜选用电源 保护器 测控装置及其他电子测验设备采用三级防雷宜选用 电源保护器 缆道测控系统的防雷应符合下列要求 缆道测控系统的防雷包括测控装置的所有进出信号线 水雨情报汛系统进出信号线电话线网络视频线等的防雷 所有进出建筑物的信号线缆宜选用屏蔽电缆穿入钢 管中埋地敷设其埋地长度不宜小于电缆屏蔽层应做等电 位连接并接地并安装适配的信号线路浪涌保护器浪涌保护器 的接地端及电缆内芯的空线对应接地 当电缆转换为架空线时应在转换处装设浪涌保护器 避雷器浪涌保护器避雷器电缆屏蔽层和绝缘子铁脚金具 等应连在一起接地 缆道测控装置及其他测验设备的公共地不得与金属外壳 相连金属外壳应与电源接地体连接 信号线路浪涌保护器应根据线路的工作频率传输介 质传输速率传输带宽工作电压接口型式特性阻抗等参 数选用电压驻波比和插入损耗小的适配的浪涌保护器 动力电缆与信号电缆应分别屏蔽铺设 防雷设施按相关标准要求验收 缆道测流 测验仪器 流量测验仪器可分为转子式流速仪声学多普勒流速剖 面仪和雷达流速仪根据不同河流的水沙特性设备条件和测验 精度等要求选用 转子式流速仪适用于缆道各种情况下的流量测验 声学多普勒流速仪适用于中低流速及低含沙量情况下的 流量测验 雷达流速仪适用于中高流速情况下的水面流速测验 测验仪器操作 各种流量测验仪器使用前应进行检查测验过程中发现 问题应及时查明原因并予以处理 铅鱼悬吊及工作状态应符合下列要求 铅鱼宜采用单点悬吊或八字型悬吊用八字型 悬吊时悬吊点不宜用固接方式联结保证铅鱼重心能自由 调整 铅鱼入水后应能保持前后平衡和迎合流向其轴线与 水平线水流方向的夹角不大于 转子式流速仪安装应符合下列要求 应安装在铅鱼头部前方距铅鱼头部的水平和垂直距离 宜大于倍铅鱼最大直径 在水中应保持水平状态并能自由转动 拉偏缆道的转子式流速仪不应受拉偏索的影响 在浅水低速的情况下可安装在特制的低速悬杆上且 符合本条其他各项要求 使用声学多普勒流速剖面仪流量测验应符合 的要求 测流信号装置 测流信号装置应由水下流速水面河底等信号组成 信号传输方式包括有线缆道无线无线电其参数应满足 相应的测验精度要求信号的直流供电容量的连续使用时间应大 于 流速信号的性能与主要技术参数应符合下列要求 流速水下音频振荡频率宜为 水下信号源信号输出功率在输出阻抗不大于时应 大于 水下测流控制信号的控制装置接收灵敏度在输出阻抗 不大于时交流宜大于直流宜大于 水面与河底信号应在铅鱼上安装水阻磁浮开关和托 板式磁簧开关两者配合使用水面信号应安装在铅鱼或采样器 与流速仪水平轴线高度相同的位置其性能与主要技术参数应满 足下列要求 接触式水面河底信号应接触灵敏可靠 水面河底接触信号在不绝缘缆道上使用时宜采用不 同音频的交流信号有条件的可采用数码音频调制信号 水面河底音频信号的频率宜在之间 并应与流速仪信号相区别 铅鱼河底托板的重量和型式应适应河床变化和仪器入水 时水流顶托的影响多沙河流托板应具备漏沙槽或孔防止砂 石卡塞托板上的信号触点行程应控制在以内失重式河 底信号器抗拉强度应大于缆道起重索的沉重重量信号触点行程 应控制在以内 水面河底信号输出功率在输出阻抗不大于时应 大于 缆道测验信号接收的仪器包括音响器流速测算仪综 合测量仪和微机辅助测流系统信号接收与数据处理的性能与主 要技术参数应符合下列要求 音响器应能适用于各种不同型式流速仪信号的接收所 发出的音响应清晰可辨 流速测算仪的性能与主要技术参数应满足下列要求 能接收流速仪调制发出的交流音频或者直流脉冲信号 按指定测速历时累计信号总数按流速仪流速计算 公式计算测点流速 接收灵敏度应有一定的调节范围适应各种不同类型 缆道的要求 硬件应采用抗干扰电路并应与软件配合识别真伪 信号提高抗干扰能力 计时器应有无信号计时和有信号计时功能分辨率 为 计时计数精度应符合有关规范要求 具有掉电保持的功能 测量结果应有数字显示 综合测量仪的性能与主要技术参数应符合下列要求 综合测量仪的流速测算功能应符合条款的 要求 综合测量仪应能现场采集起点距水深和流速信号 具有计算出测点水深和测点流速等功能其结果以数 字显示并具有或接口 应具有控制水下仪器的信号装置 微机辅助测流系统的性能与主要技术参数应符合下列 要求 应现场采集水位起点距水深流速等项目的数据 或信号自动计算水面宽部分流量断面流量 应能计算显示数据和图形分析应能观察施测全过 程保证测验成果的精度 流量测验软件应具有适时存贮并复测及自动修正 功能 输出的测验成果应符合有关规范的要求 信号接收与数据处理设备的主要技术参数应符合下列 要求 测速计算范围 测速历时 计时精度优于 输入信号速率用于接触丝类流速仪时不应大于 次 信号接收灵敏度缆道输出阻抗不小于时直流 信号幅度优于交流音频信号幅度优于 电源或 测距 起点距测量宜采用测定循环索运行长度法 计数器计数显示范围应为特殊情况可 放宽至测距精度相对误差不大于 分辨率 计数器应具有自动或手动计数修正和复位功能 应建立计数器读数与实测值的关系并对测距计数器进 行率定比测其成果应满足条条的要求 测距仪器应采用具有智能计算功能的装置进行测距计数 显示具有对计数轮不准确度和循环索起重索垂弧度的自动修 正计算的功能并对铅鱼水平和垂直行车的最大行程越位报警 数字显示宜使用电子数字表 测距前行车应开至测验起始位置将测距计数器复位 测量完毕后行车开回测验起始位置处检查计数器是否回位回 位误差不应大于河宽的 测深 铅鱼测深应在铅鱼入水后偏角小于时进行偏角大于 或流速大于时不宜使用铅鱼测全水深入水后偏角大于 时施测相对测点深应加入偏角改正值作为参考水深 铅鱼测深计数显示范围应为设水面 为零水上为水下为分辨率 铅鱼测深应符合下列要求 测深绳长记数器的测量范围应满足测量最大水深的 要求 测深计数器的率定应符合下列要求 测站应根据本站缆道使用效率一年内宜安排次 率定遇缆道调整更换计数传感轮起重索等应及 时进行率定 率定时在不同长度段内重复次以上系统误差不宜 大于 率定长度应大于计数传感轮周长的倍 测深改正系数计数器率定后应在无偏角的情况下 率定计数器读数与实测水深的关系当计数器率定系 统误差大于时按式计算实测水深 式中实测水深 计数器计数水深 改正系数 水深比测是将计数水深与实测水深相比较可在无偏角 和有偏角时分别进行并应符合下列要求 无偏角时水深比测应经过测深改正数计算后将计 数水深与直接观读水深相比较 有偏角时水深比测应将计数水深经过干绳湿绳 位移改正后的水深与实测悬索湿绳长度经过湿绳改正 的水深或与超声波测深仪测得的水深相比较相关改 正方法应符合条的要求 水深小于应记至水深大于应记至 不同水深的比测垂线数总计不应少于条并应均 匀分布 水深比测的允许误差河底比较平整或水深大于 时误差不应大于水深的河底不平整或水深小 于时误差不应大于水深的水深小于 时绝对误差不大于 测深时应分别读记水面河底的悬索偏角每点连续 观测两次取其平均值偏角器平面与断面方向垂直 观测精度为 偏角改正应符合下列要求 水深计算可分为拉偏和不拉偏拉偏时当悬索偏角小于 比测精度符合要求可不作偏角改正不拉偏的偏角改正应符 合下列要求 偏角大于时应分别进行悬索干绳和缆索位移改 正偏角大于时应进行湿绳改正 铅鱼测深水深按式或式 计算 直接测得湿绳长度时 上二式中湿绳长度 悬索干绳改正数 悬索湿绳改正数 缆索位移改正数 可分别查附录使用微机辅助测流系统的 也可按公式直接进行计算 水面偏角大于时应进行干绳改正干绳改正数按式 计算 式中行车距水面高差 铅鱼下放至河底时的悬索偏角 铅鱼下放至水面时的悬索偏角 湿绳改正数的计算应符合下列要求 根据冲力分配参数查附录冲力分配参数按式 式计算 无导线时 有导线时 铅鱼采用铁铸成时 以上式中铅鱼重量 悬索直径 微机辅助测流系统湿绳长度按式式 计算 以上式中湿绳长度 水深 悬索偏角 相对水深 改正系数 湿绳改正值 椭圆流速分布公式参数取 冲力分配参数 当铅鱼重量一定时缆道垂度位移改正数按式 式计算 以上式中缆道参数 偏角系数 为主索处加载垂度 主索加载最大垂度 主索跨度 集中荷重 主索单位长度自重 工作索单位长度自重 行车及附属物重量 铅鱼重量 未使用微机辅助测流系统可根据缆道参数查附 录 当更换主索工作索铅鱼及调整主索垂度时应重新 计算缆道参数和偏角系数 超声测深仪宜在低含沙量的情况下使用仪器应符合下 列要求 换能器频率宜在范围内选用含沙量较小 时选用频率较大的换能器含沙量较大时选用频率较小的换 能器 具有较高精度的数据处理功能水深读数置信度达 以上 测深范围单向为双向为分辨率 为允许误差的保证率不应小于 采用超声测深仪测深的水深比测应符合下列要求 比测点次点 比测允许误差河底比较平整或水深大于时误差不 应大于水深的河底不平整或水深小于时误差不应大 于水深的水深小于时绝对误差不应大于 测深仪在使用中的比测每年不应少于次当发现测 深仪误差超差时较大应送检定单位检修率定 测深比测检查每次采用测深仪进行水深测量时均应进 行测深差比测检查 超声测深仪测深应根据测站的水质含沙量断面流速 水深条件等选用频率适宜的测深仪并符合下列要求 含沙量断面流速水深较大或具有泡旋水流的测站 宜选用大功率低频率的测深仪水深较浅的测站宜选用盲区 较小频率较高的测深仪 无自动温度调校装置的超声波测深仪施测前应观测水温 并进行声速校正水温测量应在流水水深不小于的深度进行 采用数字显示的仪器每次测深应连续读取次以上的 有效读数取其平均值有条件时应自动计算平均值 垂线测点位置的确定 测点定位应使仪器入水后在垂线上的位置等于或接近预 定的测点深度 测点定位可采用直接观读法相对计数水深法校正系 数法试错法各方法应分别符合下列要求 当偏角小于时实测水深可采用直接观读法当断面 稳定借用水深时各测点的定位也可采用本方法 相对计数水