水文缆道测量规范

中华人民共和国水利行业标准水文缆道测验规范（初稿）2007-××-××发布2007-××-××实施中华人民共和国水利部发布目次1总则2术语、符号和代号3缆道建设使用的一般规定3.1缆道建设的一般规定3.2缆道使用的一般规定4缆道的组成4.1结构形式4.2索、柱、锚系统4.3铅鱼4.4驱动系统4.5控制系统4.6缆道房5缆道测流5.1信号系统5.2缆道测距5.3缆道测深5.4测点位置的确定5.5铅鱼悬吊5.6测速方法6缆道采样6.1悬移质泥沙采样方式6.2悬移质泥沙采样器6.3信号控制6.4悬移质输沙率测验6.5悬移质颗粒级配取样7缆道自动测控系统7.1系统组成7.2系统功能与技术指标7.3硬件设施与设备7.4软件功能及要求7.5系统安装8缆道防雷8.1一般规定8.2防直击雷8.3防雷电波8.4防雷电磁脉冲8.5电涌保护器与其他设施8.6防雷施工8.7防雷施工验收9缆道养护与维修9.1缆道设施的养护维修9.2驱动设备的养护维修9.3仪器仪表的养护维修9.4防雷设备设施的检查维修附录A水文缆道建设技术要求附录B水文缆道考证簿附录C偏角改正表附录D率定用表规范用词说明条文说明1总则1.0.1为统一全国水文缆道测验的技术标准，适应水文缆道技术的发展，提高缆道测验技术水平和测验精度，为防汛测报、江河治理、水资源配置与管理、水利工程建设及运行提供可靠的流量、泥沙信息，制定本规范。1.0.2本规范适用于全国各级水文单位和其他单位的水文缆道建设和水文缆道测验。1.0.3水文缆道建设应根据测站特性、测验任务和地形条件等情况，经技术经济综合比较确定；其建设标准应符合《水文基础设施建设及技术装备标准》（SL276-2002）的有关规定。1.0.4水文缆道设计除应符合本规范有关规定外，尚应符合国家现行有关规范的规定。1.0.5水文缆道投产前的比测和各项目的测验记录以及成果表应符合现行的有关标准（规范）的规定。1.0.6水文缆道测验采用的各种仪器应符合现行的有关标准（规范）的规定。1.0.7本规范引用的主要标准：2.术语、符号和代号2.0.1K—安全系数2.0.2S—受载—跨加载拉力最大时的主索长度（m）。2.0.30S—爱载—跨空载（多跨缆道各跨空载）时的主索长度（m）。2.0.4L—缆道跨度（多跨缆道按最大的主槽—跨计算）（m）2.0.50H—主索空载拉力（kg）2.0.6q—主索钢丝绳每米自重量（mkg/）2.0.7w—主索上每米长度的水平风力（mkg/）2.0.8vp—主索垂直集中荷载（kg）、（铅鱼、行车、铅鱼等重量）2.0.9zp—主索水平集中荷载（kg）、（水对悬索、铅鱼、仪器的冲力）。2.0.100f—主索空载垂度。2.0.11jT—承载索破断拉力（kg）2.0.12H—承载索拉力（kg）2.0.13XT—牵引索的设计拉力（kg）2.0.14XjT—牵引索的破断拉力（kg）2.0.15vf—主索加载垂度（m）2.0.16'pR—岩石抗剪强度（公斤/2cm）2.0.17H—桩锚上的水平荷载2.0.18xL—桩锚锚杆边缘距边坡最短距离（m）2.0.19yh—桩锚埋深（m）2.0.20—夹角（度）2.0.21G—锚块自重（kg）2.0.22jH—板锚水平方向拉力（cosKTHj）（kg）2.0.23jV—板锚垂直方向拉力（sinKTVj）（kg）2.0.24T—锚拉杆设计拉力（kg）2.0.251E—锚块后方主动土压力（kg）2.0.262E—锚块前方被动土压力（kg）2.0.27f—土壤与混凝土的磨擦系数2.0.280G—板锚上方土锥体重（kg）2.0.29d—锚杆直径（cm）2.0.30T—锚杆设计拉力（kg）2.0.31拉—钢材允许拉应力（2/cmkg）2.0.32p—铅鱼重量（kg）2.0.33aq—悬索上单位长度的水流冲（阻）力（mkg/）2.0.34bq—拉偏索上单位长度的水流冲（阻）力（mkg/）2.0.35h—设计水深（m）2.0.36mV—垂线最大流速（sm/）2.0.37—水体密度（42/mskg），一般情况1022.0.38ad—悬索直径（2m）2.0.39bd—拉偏索直径（2m）2.0.40aK—悬索阻水体系数（8.0aK）2.0.41bK—拉偏索阻水体系数（4.0bK）2.0.42Xq—牵引索单位长度自重（mkg/）2.0.43N—功率（KW）2.0.44p—超重负荷（kg）2.0.45V—循环、升降运行速度（sm/）2.0.46102—功率换算系数（smkgKW/1021）3缆道建设与使用的一般规定3.1缆道建设的一般规定3.1.1水文缆道应按照查勘、设计、施工、调试率定、验收投产等步骤进行建设。查勘应包括以下内容：1收集有关水文、气象、地质、地形等资料，如最高洪水位、最大流速、最大水深、最大风速、最低最高气温、最大水面宽、河岸崩坍、土壤地质、河床组成、通航、漂浮物、雷电活动、电源、交通等情况。2选定缆道断面位置，确定缆道型式与跨度。3选定缆道机房、操作室位置及缆索布设方式。3.1.2水文缆道设计标准与有关技术参数应符合下列要求：1防洪标准：1）大河重要控制站：100年一遇，或不低于近50年以来发生的最大洪水；大河一般控制站：50年一遇至100年一遇，或不低于近30年以来发生的最大洪水；区域代表站或小河站：30年一遇至50年一遇。2）测验河段有堤防的站，缆道机房、支架、锚定等主要设施应建在堤顶上或防洪标准洪水水位以上。3）通航河流应保证船只航行要求。2测洪标准：1）大河重要控制站建设的铅鱼或吊船缆道，应按实测50年一遇至100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5.00m/s。2）大河一般控制站建设的铅鱼或吊船缆道，应按实测高于30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5.00m/s。3）区域代表站或小河站所建的铅鱼或吊船缆道，一般应按实测20年一遇至30年一遇洪水的标准进行设计；吊船缆道的设计流速不宜超过5.00m/s。4）吊箱缆道的设计流量不宜超过2000m3/s，设计流速不宜超过3.00m/s，设计水深不宜超过5m。5）浮标缆道是一种高洪测验设施，应按实测超标洪水的标准进行设计。3加载垂度可按下式确定：fv=(1/50-1/20)L（3.1.2）式中L—跨度。4荷载组合应根据实际情况，科学分析，合理取用，可选择其中两种不利因素组合，作为设计依据；超载系数可采用1.1-1.2。5主要构件安全系数：1）工作索（循环索、起重索）：不应小于2.5。2）主索、地锚：不应小于2.5～3.0。3）支架：不应小于2.5～3.0，钢结构等按材料允许应力计算。3.1.3缆道设计应尽可能采用具有无级变频控制、智能测距、测深、测速、流量计算机合成等功能的控制系统。3.1.4缆道设计应严格审批程序，设计成果审批程序，由流域机构、省（市）、自治区水文部门自行规定。3.1.5施工组织与管理应符合下列要求：1水文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。2在施工过程中，应照图施工，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。3工程竣工后，应进行技术总结，编制竣工报告，绘制竣工图纸。3.1.6水文缆道建成投产前，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。具体工作内容应包括：1检验缆道运行的可靠性和安全性。2检验缆道测验的稳定性和准确性。3确定缆道测验运行参数。4对使用人员进行缆道操作、维护技术培训。3.1.7验收投产应符合下列要求：1流域机构、省（市）、自治区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，并填制工程验收单；未达到设计标准者，应采取措施进行整改。2缆道建成后，应通过调试率定、验收，达到以下要求，报上级批准方可投产，测验成果才能作为正式记录。1)缆道设施牢固，构件在受载变形稳定后无异变情况。2）缆道设备运转正常，操作安全可靠。3）信号清晰，计数准确。4）起点距、水深、流速及流量测验成果精度符合规范要求。3.2缆道使用的一般规定3.2.1缆道投产前应进行率定比测，并应符合下列要求：1应进行起点距、水深、流速等流量要素的率定和比测工作。其目的是寻求缆道测验记录值与真值之间的关系和误差。2缆道投产后，仍应进行率定和比测工作，宜每年1～２次，分布在汛前、汛中进行。3每次率定比测不宜少于30点，且均匀分布在全断面。4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。3.2.2经比测，缆道各项测验精度应符合下列要求：1起点距：垂线定位误差不应大于河宽的0.5％或绝对误差不超过1.0m，累计误差不应大于河宽的1％。2水深：累计频率为７5％的误差不应大于水深的１～３％，水深在３.0m以下及河底不平时不应大于水深的3～5％，系统误差不应大于1％。水深小于1.0m时绝对误差不应大于0.05m。3流量：累计频率为７5％的误差不应大于5％，系统误差不应大于1％。4含沙量：采用积时式悬沙采样器时，进口流速系数７5％以上的测点在0.9～1.1之间；多沙河流含沙量大于30kg/m3时，进口流速系数可由流域机构、省（市）、自治区水文部门根据试验结果确定。积时式采样器与横式采样器所测含沙量及颗粒级配应有一定的关系，以保证前后资料的衔接。3.2.3缆道测验应制定严格的操作规程与管理制度，主要应包括以下内容：1缆道操作规程1）操作步骤、程序及对操作人员的要求；2）运行规则。如严禁违章操作，严禁超负荷运行，严禁用缆道作交通工具等；3）注意事项。如高空作业应系安全带，缆道运行时应注意缆下行人、过往船只及漂浮物等。2管理制度1)缆道操作人员岗位责任制度；2)交接班制度；3）备维修养护制度；4）培训和技术考核制度。3.2.4为确保缆道操作运行安全，缆道站应根据需要配备以下装置：1水平、垂直运行系统的制动装置；2极高、极远、极近的标志或限位保护装置；3通航河流在进行测验时，应按航道部门规定，设置明显的测量标志；4夜测时的照明装置。3.2.5缆道站应建立缆道技术档案，主要应包括以下内容：1填制水文缆道考证表（见附录一），作为测站考证表的组成部分。2设计书、设计图纸或竣工图纸。3竣工报告或施工总结、工程验收单。4各项比测率定成果、试验资料及分析报告等。4.缆道的组成4.1结构形式4.1.1水文缆道结构形式，以悬吊部件方式的不同可分为悬索式缆道、吊箱式缆道、吊船式缆道和多跨式缆道。4.1.2水文缆道结构选型应根据测站地形、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。4.1.3水文缆道结构形式的选择应做到结构牢固、布设合理、运行平稳、定位准确、成果可靠、经济安全。4.1.4悬索式缆道布设应符合下列要求：1悬索式缆道由承载索（主索）、牵引索（循环索、起重索）、支柱（架）、拉线、地锚、转（导）向滑轮、运载行车、驱动绞车、运行控制设备、信号传输系统等组成。2悬索式缆道按绕线方式区分为开口游轮和闭口游轮两种方式，宜采用开口游轮并结合平衡锤装置和动滑轮组方式绕线。3悬索式缆道有拉偏式和不拉偏式两种，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。4悬索式缆道可以使用悬杆法施测。必要时可在悬杆下端悬吊垂锤，以保证洪水时减小垂线偏角。5悬索式缆道设计，其安全系数应不小于3.0。4.1.5吊箱式缆道布设应符合下列要求：1吊箱结构应牢固，四周通视条件好，具有足够的工作空间和物品存放空间。2吊箱的水平运动和垂直运动由操作室人员操控制时，应配置相应的通讯工具并制定严格的规章制度，确保箱内人员生命安全。3吊箱式缆道设计，其安全系数应不小于3.5。4.1.6吊船式缆道布设应符合下列要求：1设计应结合悬吊测船的吨位大小、测船船形、吃水线深度、流速大小、水位变幅综合考虑。2为使测船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。3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