水文纜道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)探討

靳君 吳偉波 苗清

摘要：水文纜道是水文設(shè)備的一種，是對河流泥沙、流量存測量的重要設(shè)施，在水文監(jiān)測工作中有著極其關(guān)鍵的作用。水文纜道施工技術(shù)的提升，不僅可以促進(jìn)水文工作的安全進(jìn)行，還可以有效降低建設(shè)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益，從而促進(jìn)水文工作的長遠(yuǎn)發(fā)展。本文主要對水文纜道的施工技術(shù)進(jìn)行探析，以期可以提升水文檢測的工作效率。

關(guān)鍵詞：水文纜道;施工技術(shù);檢測

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與信息化技術(shù)的普及，水文纜道技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)信息化自動(dòng)控制與智能數(shù)據(jù)處理。通過與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合，使檢驗(yàn)工作效率得到了提升，實(shí)現(xiàn)了節(jié)省人力資源、確保施工安全、提升側(cè)洪能力以及保障社會(huì)效益。但是在水文纜道施工中仍然存在一些問題，導(dǎo)致一些安全隱患的產(chǎn)生，其設(shè)備的運(yùn)用不當(dāng)也對采集數(shù)據(jù)的精確性產(chǎn)生的一定影響。

1水文纜道的設(shè)計(jì)原則

1.1安全性原則

在水文纜道設(shè)計(jì)中，必須要以安全第一為原則。因此在水文纜道設(shè)計(jì)中應(yīng)先進(jìn)行查勘，收集有關(guān)資料，例如：水位、水深、流速、流量、風(fēng)速等。做好分析論證。無實(shí)測水文資料的，可參考上下游或附近地區(qū)水文測站的有關(guān)資料進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)需要，還應(yīng)了解當(dāng)?shù)刈畲箫L(fēng)速、最高最低氣溫、雷電活動(dòng)、洪水期河流漂浮物情況，北方河流尚應(yīng)了解冰凌、凍土情況。全面做好準(zhǔn)備工作確保施工的安全。

1.2合理性原則

水文纜道的設(shè)計(jì)與施工，還要根據(jù)建設(shè)地的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，做到設(shè)計(jì)合理、施工合理。例如：地形、地質(zhì)等情況選定纜道斷面位置，確定纜道型式、跨度選定以及纜道房布設(shè)。首先，地形圖可利用測站已有的成果，如沒有地形圖或已有的不符合要求，應(yīng)進(jìn)行地形測量，測量范圍視需要確定。地形圖上應(yīng)繪有水文纜道附近的輸電線路、通訊線路、公路、橋梁和房屋等建筑物。其次，設(shè)置水文纜道的主索、副索所處的大斷面圖，新建設(shè)的按設(shè)計(jì)要求應(yīng)進(jìn)行測量。最后，應(yīng)了解兩岸設(shè)置塔架（柱）、錨碇、防雷接地裝置處的土壤、基巖等地質(zhì)情況，并應(yīng)測定土壤的電阻率。有抗震設(shè)計(jì)要求的測站，應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘探，并深入了解地基的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和建設(shè)的場地條件。只

1.3經(jīng)濟(jì)性原則

要實(shí)現(xiàn)水文纜道建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性原則，就需要對纜道布設(shè)進(jìn)行綜合的水文測驗(yàn)、施工建設(shè)、生產(chǎn)生活等因素，做到因地制宜、協(xié)調(diào)布局，從而節(jié)省建設(shè)成本。

2、水文纜道的設(shè)計(jì)

2.1洪水位設(shè)計(jì)

一般的河流設(shè)計(jì)水位應(yīng)用歷史上的最高洪水位：有堤防的當(dāng)?shù)睾恿鲬?yīng)以堤頂高程為設(shè)計(jì)水位：受閘壩控制的有關(guān)河流，可以用最大泄洪流量相應(yīng)的水位為水文纜道設(shè)計(jì)水位。

2.2主索垂度設(shè)計(jì)

根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，主索的設(shè)計(jì)指標(biāo)可以分為三種情況：一是，河流的跨度在200米以下的中小河流，一般纜道的主索加載垂度就可以采用有關(guān)數(shù)據(jù)的流量較為適宜這樣的垂度在運(yùn)行阻力就會(huì)降到最小，并且有利于加強(qiáng)主索的剛性，減少主索的彈動(dòng)對鉛魚測深的影響;二是在跨度為200米以上的較寬河流上建設(shè)跨度的纜道，由于其空索拉力較強(qiáng)，加載時(shí)主索拉力增加不多，而有關(guān)的垂度變化較大。所以，要考慮全面，加載相關(guān)的垂度，其空索垂度在數(shù)據(jù)上所允許的流量較為適宜;三是，橫跨幾道河道的多跨水文纜道，加載后，水文纜道主索的垂度變化較大，拉力變化較小，為了控制加載的水文纜道的垂度其空索垂度為數(shù)據(jù)上所允許的流量較為適宜。

2.3水文纜道的架設(shè)高程

纜道支柱的頂高程確定應(yīng)分兩種情況：一種為通航河流的支柱頂設(shè)計(jì)高程：另一種為不通航河流的支柱頂設(shè)計(jì)高程：其中，停航水位和船桅高度可由河道或者航運(yùn)部門提供;安全超高根據(jù)測站洪水中漂浮物、波浪情況，按實(shí)際需要定，一般應(yīng)該為2-3米：吊載儀器至行車間所需要的高度為流速儀、鉛魚等儀器距離行車的高度，一般為1.5米。

2.4水文纜道支柱計(jì)算

需要注意的主要是，在當(dāng)前水文纜道的設(shè)計(jì)中，水文纜道支柱的計(jì)算往往需要建立在水文纜道主索鋼繩拉力計(jì)算的基礎(chǔ)上，只有這樣才能夠保證支柱鋼筋混凝土塊基座中力矩平衡計(jì)算的順利進(jìn)行，對于一般來說，設(shè)計(jì)人員在對水文纜道進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，其支柱中的支撐受力點(diǎn)有兩個(gè)并且水文纜道支柱的拉力與支柱桿高也要按照其一定的相關(guān)比例進(jìn)行設(shè)計(jì)。在計(jì)算出混凝土塊基的實(shí)際重量之后，還應(yīng)該結(jié)合著混凝土土塊的實(shí)際狀況，對其長、寬、高進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，在提高水文纜道支柱抗洪能力的同時(shí)，還應(yīng)該將其測拉力與風(fēng)力考慮進(jìn)去。除此之外，要針對鋼筋混凝土塊基座重量等級進(jìn)行埋在地下的支柱深度等進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，為水文纜道支柱的穩(wěn)定性及今后的投入使用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3、水文纜道施工技術(shù)

3.1纜道基礎(chǔ)施工技術(shù)

水文纜道一般布置在河道、大堤或主河槽兩岸，大堤內(nèi)側(cè)一般設(shè)計(jì)為樁基礎(chǔ)，以便保證水文纜道有一定的洪水抗沖性和套刷性，大堤外側(cè)設(shè)計(jì)為淺基礎(chǔ)，滿足設(shè)施的強(qiáng)度和安全性?；A(chǔ)工程是所有建筑物保證正常運(yùn)行的前提條件。

3.2水文纜道鋼塔安裝技術(shù)

鐵塔是水文纜道的重要組成部分，在水文站建設(shè)中對鋼結(jié)構(gòu)部件要求十分嚴(yán)格，不同跨度斷面的鐵塔，根據(jù)設(shè)計(jì)要求應(yīng)選用相應(yīng)規(guī)格的鋼材。首先，所有主材、橫材、斜材、次材特別是架設(shè)滑輪的橫擔(dān)厚度、寬度、長度均不得低于設(shè)計(jì)指標(biāo)。其次混凝土塔架（柱）：混凝土表面平整光滑，無裂縫、麻面、鋼筋外露。最后，鋼塔空載垂直度檢測：鐵塔上下游側(cè)、左右側(cè)的傾斜度檢驗(yàn)，不得大于3‰。

4、水文纜道施工主要注意事項(xiàng)

首先，纜道關(guān)系到測驗(yàn)人員的安全問題，特別吊箱纜道循環(huán)鋼絲繩既承載人員，又要行走磨損，是纜道系統(tǒng)中安全風(fēng)險(xiǎn)控制重點(diǎn)，需要采購行業(yè)內(nèi)聲譽(yù)較好生產(chǎn)鋼絲繩生產(chǎn)商，其次，纜道系統(tǒng)安裝，與水文絞車、吊箱、鉛魚型號位置息息相關(guān)，必須在主副索定位前確定其相應(yīng)的型號規(guī)格及位置。最后，水文絞車在運(yùn)行中的震動(dòng)較大，對基礎(chǔ)要求較高，如放置在二層以上房屋時(shí)，必須加強(qiáng)水文絞車基礎(chǔ)樓板結(jié)構(gòu)。

總結(jié)：水文纜道的建設(shè)目的在于可以提高水文測站的工作效率，降低人力工作強(qiáng)度，提高水文檢驗(yàn)的工作的安全系數(shù)，因此加強(qiáng)設(shè)計(jì)施工的質(zhì)量控制，可以有效提升水文纜道的建設(shè)質(zhì)量，確保水文檢驗(yàn)工作的有序進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]程洋.水文站鉛魚纜道設(shè)計(jì)探討[J].河北水利，2019，（4）：42.

[2]伍雪豐.淺談三維建模技術(shù)在阿壩州中小河流水文站纜道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2016，（4）：156-156，

[3]黃緒海.水文纜道垂度簡易測量方法探討[J].黑龍江水利.2016，（3）.86- 88.