浅谈八道沟水位站测流能力建设

摘 要：本文针对八道沟水位站的现状，通过对存在问题的分析，探讨了八道沟水位站测流能力建设的方案。

关键词：浅谈；八道沟；水位站；测流能力；建设

中图分类号：P331 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160230022

1 基本情况

八道沟水位站位于吉林省长白朝鲜族自治县八道沟镇东兴村，在鸭绿江的右岸，测验河段顺直约1200m。河床由卵石组成，断面稳定。

本流域的气候虽处在温带大陆性季风性气候区，由于地处海拔较高的长白山脉，所以大陆性气候较为明显，夏季受太平洋季风影响，炎热潮湿多雨，冬季受西伯利亚和蒙古冷高压控制，严寒而干燥。平均降水量为700～800mm左右，形成本流域降雨的天气系统主要是台风、华北气旋、江淮气旋等。

八道沟水位站降水采用普通雨量器人工观测和自动测报雨量计遥测。水位观测有直立式水尺人工观测和水位自记井两种方式进行。当水位变化急剧时，根据具体情况灵活增加测次，以控制住水位变化过程为标准，峰顶峰谷观测段次加密。为了提高测验精度，特别是在发生洪水时增加观测段次。

本站在升级并具备了测流能力之后，为了提高洪水期间测验人员和测验设施安全性，同时也为了提高资料精度。在中低水时，利用机动测船和常规流速仪测流设备配合进行测验。高水时，采用冲锋舟和相控阵ADCP进行流量测验，非常洪水时，采用雷达水位计，利用比降面积法测流，同时还可采取电波流速仪来辅助测验。

2 现状及存在问题

2.1 现状

2.1.1 测验河段及断面

本站测验河段顺直，鸭绿江右岸有人工修筑的浆砌石坝，坝顶距河道约有2m以上的高差。断面处河床为天然卵石、砾石组成。

2.1.2 降水观测设施设备

该站降水测验采用普通雨量器和自动测报雨量计。没有建设雨量观测场。

2.1.3 水位观测设施设备

该站现有直立式水尺4根，人工观读水位。水位自记井1座，主要在大水时期使用。

2.1.4 流量测验设施设备

本站原来为水位站，没有流量相关测验设施设备。

2.2 存在问题

2.2.1 降水测验

现有降水观测设备老化而且没有备用，一旦发生损坏，无法保证资料完整性。需要购置雨量筒及遥测雨量计。

2.2.2 水位观测

该站水位主要人工观测为主，测验手段落后。水位自记观测井在大洪水时被部分破坏。需新建先进的水位观测设施设备。

2.2.3 流量测验

该站原来主要观测项目为水位记录观测，没有流量测验方面的设施设备，无法进行流量监测。鸭绿江流经该河段的地理位置非常重要，水文测验对上下游工农业生产以及当地人民的生命财产安全起到至关重要的作用。因此，使得该站具有测验流量的能力十分必要。为此，需购置普通测验常用的流速仪、测算仪，用于一般水势的水文测验。在中水时期配备冲锋舟和ADCP测验，高水时，采用比降面积法，利用雷达水位计进行施测。在冰期测验时还需配备冰钻及冰流量测具等相关设备。

2.2.4 测绘仪器

现有仪器只有水准仪和水准尺，而且使用时间较长，老化比较严重，手段落后，给测验带来一定难度，测验资料的质量也难以得到保障。现购置全站仪、电子水准仪等精密测绘仪器，保证测量成果的精度和准确性。

2.2.5 其他附属设备

八道沟乃至鸭绿江沿线一带通讯信号时常受到干扰和屏蔽，对我方通信产生很大影响。现需购置对讲机，卫星电话等通讯设备。为保证办公正常运行，需配备台式桌椅、计算机、打印机等办公设备。

往年时常发生偷盗物品的情况，所以需配备视频监控设备，对水文站所在测验处实时观察，为突发事件做好预防准备。同时监控系统也可以对测验断面进行实时监视和录制。

3 建设方案

3.1 建设内容

针对八道沟水位站的现状和存在的问题，笔者认为必须按《水文基础设施及技术装备标准》（SL276-2002）的要求并结合本站的实际情况来进行建设。据此，应包括以下建设内容：

3.1.1 建筑工程

断面桩3个，基线桩3个，断面标志牌、标志杆1组，基本水准点1个，校核水准点2个，台阶路70m，直立式水尺9根，雷达水位计台2座，降水观测场4×6（m）1座，生产业务用房120.3m2（新建），低压供电线路0.8km，供水设施、排水设施、供暖设施各1套，站院硬化100m2，环境绿化80 m2，大门1处，围墙150 m，防雷设施1套，征地0.13hm2。

3.1.2 仪器设备

雷达水位计1套，卫星通信终端及天馈线1套，普通流速仪10台，流速测算仪3台，流速直读仪1台，探照灯1盏，冰钻及冰流量测具1套，测船1艘，冲锋舟1艘，相控阵ADCP1套，手持ADC/ADV1套，电波流速仪1套，便携计算机1台，雨量筒1台，翻斗式雨量计（遥测）1套，岸温计5个，水温计5个，电子水准仪1台，对讲机2对，卫星电话1部，台式计算机2套，打印机1台，数传仪2台，全站仪1台，办公桌椅2套，电视机1台，望远镜1个，视频监控系统1套。

3.2 建设方案

3.2.1 水准点

应保证长期稳定和可靠，可根据测站具体地质条件设计建设，一般应设在最高水位以上不易损坏且便于引测的地方。基本水准点宜用暗标，校核水准点宜用明标。水准点由基座、钢管等组成，基座尺寸为上部300mm×300mm，下部600mm×600mm，高400mm，砼强度等级为C25；钢管直径为70mm，壁厚4mm。

3.2.2断面桩、基线桩

采用石材、混凝土、玻璃钢等材料制作，本方案采用混凝土材料制作，砼强度等级为C10；钢筋基点出上表面10mm。根据地质条件确定埋深，保证稳固，高出地面200mm。

3.2.3 断面标志牌、标志杆

断面标志由标志牌、杆、基础组成。标志牌的尺寸以及杆的高度根据断面宽度、地形、视距、能见度等因素确定，要求以观测清楚为原则。断面标志牌杆采用钢管，断面标志牌杆上端安装三角形镀锌铁皮标志牌，铅直中心线左边刷红色荧光漆，右边刷白色荧光漆；标志牌采用混凝土基座混凝土强度等级为C25。

3.2.4 台阶路

坡度较大的观测道路度设计为台阶道路，路面宽度1.2m，踏步宽300mm，高150mm。采用120mm厚梯板，台阶路栏杆采用不锈钢管结构，栏杆扶手采用Φ50mm钢管，栏杆采用Φ10mm钢管。

3.2.5 直立式水尺

直立式水尺由水尺板、水尺桩和基础等部分组成。水尺桩采用重轨，采用混凝土基础。水尺桩设置应与水面垂直，并高于测站历年最高水位和低于测站历年最低水位0.5m；同一组水尺应设置在同一断面线上，相邻2支水尺的观测范围应有0.2m的重合。

3.2.6 雷达水位计台

砼支架型雷达水位计台由基础、柱体、平台、栏杆组成。基础为扩大基础。立柱采用混凝土浇筑，顶端浇筑十字梁及平台，上部做围栏，材质为不锈钢。基础形式根据测验河段河床地质条件确定。

3.2.7 流量测验设施工程

购置流量测验所必备的仪器设备，满足中低水时测验需要。在高水时，利用相控阵ADCP进行流量测验，满足高水时流量测验。

3.2.8 降水观测设施

根据观测场观测项目和仪器配置，采用4m×6m降水观测场，新建4m×6m雨量观测场围栏采用不锈钢管结构，高1.2m，栏柱采用钢管。栅栏基础每间隔2m处浇筑混凝土方柱，混凝土强度等级为C25。观测场内安装仪器、修建混凝土观测道路，剩余空间由人工植草。

通过建设将有效提高八道沟水位站基础设施和设备的水平，丰富测验方式，提升测验手段，提高信息采集的准确性及时效性，改善基层水文职工的生产生活条件；能够使相关站点水位、雨量全面实现自动采集，流量测验基本实现半自动化、自动化，使得水位站的整体功能得到提高，能够保证水文测报工作的正常有序开展。能够全面提升吉林水文测报能力，更好地服务于防汛抗旱、水资源利用、工程建设、经济社会可持续发展、生态文明建设等涉水事务，具有显著的综合社会效益。