淺談楊八郎水文站升級改造

摘 要：本文針對楊八郎水文站的現狀，通過分析存在的問題，探討了楊八郎水文站升級改造的方案。

關鍵詞： 楊八郎水文站；升級改造

中圖分類號：P336 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160332032

1 基本情況

楊八郎水文站位于吉林省德惠市同太鄉，位于霧開河支流楊八郎溝，屬大河一般控制站，三類精度站，汛期站，測驗項目包括水位、流量、降水，無報訊任務。

霧開河發源于長春市泉眼鄉后垃子屯東，在泉眼鄉下洼子屯西與北匯入飲馬河。河流流向為由南至北。楊八郎溝屬霧開河支流，河底由沙壤土組成，兩岸為草地、楊木林。

本區域屬寒溫帶大陸性季風氣候，由于鄰近冬季季風的發源地，除夏汛期，均受中緯度系統和西伯利亞冷空氣影響，造成春季干旱多大風，夏季溫熱多雨，秋季晴冷溫差大，冬季嚴寒而漫長的氣候特點。由于處于陸地干冷氣團和海洋暖濕氣團交餒地帶，極易產生暴雨，常發生在7～8月。

2 現狀及存在問題

2.1 現狀

目前，楊八郎水文站降雨觀測采用自動測報雨量計觀測。水位觀測采用直立式水尺人工觀測，以控制住水位變化過程為標準。重現期為20a一遇以上時，根據情況增加測次，峰頂峰谷觀測段次加密。為了提高工作效率，特別是發生洪水時加密觀測時，建設自動化程度較高的雷達水位計，可實現水位觀測自動化。流量測驗使用手搖絞車帶鉛魚在橋上斷面進行流量測驗。手搖絞車放在手推三輪車上來回搬運。大洪水時為了提高測驗人員安全性及測驗精度，需要購置1套移動測流設備在橋上進行流量測驗，同時購置1臺微型ADCP輔助測驗。

2.2 存在問題

2.2.1 雨量觀測

目前正在使用的自動測報雨量計為2008年第1批投入使用產品，距離現在已有6a。該產品由于年久原因，很多部件已老化，對自動測報精度產生深大影響，無維修價值。

現需購置新自動測報雨量計1套，保證對雨量觀測正常運行。

2.2.2 水位觀測

該站水位仍采用人工觀測，觀測手段落后，且汛期時經常夜里到斷面觀測，道路濕滑，有危險性，尤其是橋下水位觀測，非常不便。應新建先進的雷達水位計，實現水位觀測自動化；新建臺階路從公路到測驗斷面，方便職工作業；在臺階路邊新建直立式水尺1組，以防雷達水位計出現故障臨時觀讀水位。

2.2.3 流量測驗

使用手推三輪車當交通工具，使用手搖絞車帶動鉛魚當測驗工具測流。這些工具不但落后，而且職工在橋上工作時，危險性極大。三輪車及其不穩定，上面放置手搖絞車還要帶動鉛魚測流，很容易傾倒，危及職工安全。

現楊八郎站改造，將購置更為先進的移動測流設備在橋上進行測流作業，提高了測驗精度；對職工安全有保障。

2.2.4 生產業務用房

楊八郎站多年沒有生產業務用房。汛期職工測流作業，連續2次測流間隔時間要到附近農戶家做短暫休息。現購置120m2生產業務用房，用于職工生產生活使用。由于為購置房屋，沒有征地，不建設房屋附屬工程。

2.2.5 其他附屬設備

流速儀已達報廢期，需要更新。將引進更為先進的多普勒流速儀，此流速儀測驗精度高，測速范圍0.02～9.0m/s，并且該流速儀不是轉子式流速儀，不用擔心漂浮物纏住轉子導致流速儀不工作。

3 升級改造方案

針對楊八郎水文站的現狀和存在的問題，筆者認為必須按《水文基礎設施及技術裝備標準》（SL276-2002）的要求并結合該站的實際情況來進行升級改造。據此，應包括以下建設內容：

3.1 主要內容及規模

3.1.1 土建部分

斷面樁2個，斷面界樁2個，斷面標志牌、標志桿1組，基本水準點1個，校核水準點1個，保護標志牌1個，臺階路20m，直立式水尺4根，雷達水位計臺1座；購置生產業務用房120m2。

3.1.2 儀器設備方面

雷達水位計1臺，鉛魚2個，水下信號器1個，普通流速儀3臺，超聲波多普勒流速儀1臺，流速測算儀1臺，流速直讀儀1臺，探照燈2盞，橡皮舟1艘，微型ADCP1套，便攜式計算機1臺，雨量筒2個，翻斗式雨量計1套，水準儀1臺，水準尺1對，對講機1對，臺式計算機3臺，打印機1臺，數傳儀1臺，移動測流設備1輛，電視機1臺。

3.2 改造方案

3.2.1 水準點

通過改造，必須保證水準點的長期穩定性和可靠性，改造時必須根據楊八郎占的具體地質條件來進行設計，通常情況下水準點要設在最高水位以上不易損壞且便于引測的地方。基本水準點用暗標，校核水準點用明標。水準點由基座、鋼管等組成，基座尺寸為上部300mm×300mm，下部600mm×600mm，高400mm，砼強度等級為C25；鋼管直徑為70mm，壁厚4mm。

3.2.2 斷面樁

采用石材、混凝土、玻璃鋼等材料制作，本改造方案采用混凝土材料制作，墊層尺寸500mm×500mm×100mm砼強度等級為C10；樁截面尺寸采用300mm×300mm，樁長1900mm，砼強度等級為C25，鋼筋基點出上表面10mm。同時，要根據楊八郎站的具體地質條件來確定實際埋深，以保證斷面樁穩固，并要高出地面200mm。

3.2.3 斷面標志

斷面標志由標志牌、桿、基礎3部分組成。標志牌的尺寸以及桿的高度必須根據斷面寬度、地形、視距和斷面所在位置具體的能見度等因素來進行確定，以確保觀測清楚為原則。斷面標志牌桿采用φ102鋼管，長3400mm，埋深1000mm，斷面標志牌桿上端安裝底寬600mm、高600mm的三角形鍍鋅鐵皮標志牌，鉛直中心線左邊刷紅色熒光漆，右邊刷白色熒光漆；標志牌采用混凝土基座，截面尺寸為600mm×600mm，混凝土強度等級為C25。

3.2.4 保護標志牌

保護標志牌采用磚石結構，尺寸為600mm×800mm

×100mm，材料為大理石板（下嵌200mm），基礎尺寸為1500mm×300mm×1000mm，基礎埋深1000mm，出地面500mm上部外貼瓷面磚。砼強度等級為C25。大理石板正反面上刻有關水文斷面或設施保護字樣，由建設單位自定。

3.2.5 臺階路

臺階道路的路面寬度1.2m，踏步寬300mm，高160mm。采用340mm厚混凝土路面，200mm厚砂礫石墊層。臺階路欄桿采用不銹鋼管結構，高1.1m，欄桿扶手采用Φ50mm鋼管，欄桿采用Φ25mm鋼管。

3.2.6 直立式水尺

直立式水尺由水尺板、水尺樁和基礎等部分組成。水尺樁采用12.6號槽鋼；基礎采用600mm×600mm的混凝土基礎。水尺樁位置必須與水面垂直，并且要介于高于楊八郎水文站歷年最高水位和低于歷年最低水位0.5m之間；此外，同一組水尺應設置在同一斷面線上，并且相鄰兩支水尺的觀測范圍應有0.2m的重合。

3.2.7 雷達水位計

雷達水位計臺為懸臂型，柱身采用混凝土澆筑，直徑0.6m，高6m；柱身頂端澆筑十字梁及平臺，直徑2m。雷達水位計基礎形式根據河床地質條件確定，該站采用灌注樁基礎，直徑0.8m，深10m。

3.2.8 生產業務用房

購置生產業務用房1處，面積按照水利部2002年頒布的《水文基礎設施及技術裝備標準》進行測算，為120m2。生產業務用房測算詳見表1。

通過對楊八郎水文站的升級改造，全面提升該站測驗能力，提高水文測報服務能力，有效掌握區域水量的變化，增強水文工作的時效性和準確性，滿足防洪、水事等對水文信息的需求，為當地水資源開發利用和保護以及社會經濟可持續發展提供可靠依據。

作者簡介：趙婷婷，工程師，吉林省水文水資源局（吉林省水環境監測中心），從事水文水資源相關工作。