水文纜道設計與施工技術探討

靳君 吳偉波 苗清

摘要：水文纜道是水文設備的一種，是對河流泥沙、流量存測量的重要設施，在水文監測工作中有著極其關鍵的作用。水文纜道施工技術的提升，不僅可以促進水文工作的安全進行，還可以有效降低建設成本，增加經濟效益，從而促進水文工作的長遠發展。本文主要對水文纜道的施工技術進行探析，以期可以提升水文檢測的工作效率。

關鍵詞：水文纜道;施工技術;檢測

引言

隨著科學技術的不斷進步與信息化技術的普及，水文纜道技術逐步實現信息化自動控制與智能數據處理。通過與網絡技術相融合，使檢驗工作效率得到了提升，實現了節省人力資源、確保施工安全、提升側洪能力以及保障社會效益。但是在水文纜道施工中仍然存在一些問題，導致一些安全隱患的產生，其設備的運用不當也對采集數據的精確性產生的一定影響。

1水文纜道的設計原則

1.1安全性原則

在水文纜道設計中，必須要以安全第一為原則。因此在水文纜道設計中應先進行查勘，收集有關資料，例如：水位、水深、流速、流量、風速等。做好分析論證。無實測水文資料的，可參考上下游或附近地區水文測站的有關資料進行設計。根據設計需要，還應了解當地最大風速、最高最低氣溫、雷電活動、洪水期河流漂浮物情況，北方河流尚應了解冰凌、凍土情況。全面做好準備工作確保施工的安全。

1.2合理性原則

水文纜道的設計與施工，還要根據建設地的實際情況進行設計，做到設計合理、施工合理。例如：地形、地質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。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，應進行地形測量，測量范圍視需要確定。地形圖上應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，設置水文纜道的主索、副索所處的大斷面圖，新建設的按設計要求應進行測量。最后，應了解兩岸設置塔架（柱）、錨碇、防雷接地裝置處的土壤、基巖等地質情況，并應測定土壤的電阻率。有抗震設計要求的測站，應進行地質結構勘探，并深入了解地基的地質結構和建設的場地條件。只

1.3經濟性原則

要實現水文纜道建設的經濟性原則，就需要對纜道布設進行綜合的水文測驗、施工建設、生產生活等因素，做到因地制宜、協調布局，從而節省建設成本。

2、水文纜道的設計

2.1洪水位設計

一般的河流設計水位應用歷史上的最高洪水位：有堤防的當地河流應以堤頂高程為設計水位：受閘壩控制的有關河流，可以用最大泄洪流量相應的水位為水文纜道設計水位。

2.2主索垂度設計

根據實際的設計經驗，主索的設計指標可以分為三種情況：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數據的流量較為適宜這樣的垂度在運行阻力就會降到最小，并且有利于加強主索的剛性，減少主索的彈動對鉛魚測深的影響;二是在跨度為200米以上的較寬河流上建設跨度的纜道，由于其空索拉力較強，加載時主索拉力增加不多，而有關的垂度變化較大。所以，要考慮全面，加載相關的垂度，其空索垂度在數據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據上所允許的流量較為適宜。

2.3水文纜道的架設高程

纜道支柱的頂高程確定應分兩種情況：一種為通航河流的支柱頂設計高程：另一種為不通航河流的支柱頂設計高程：其中，停航水位和船桅高度可由河道或者航運部門提供;安全超高根據測站洪水中漂浮物、波浪情況，按實際需要定，一般應該為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水文纜道支柱計算

需要注意的主要是，在當前水文纜道的設計中，水文纜道支柱的計算往往需要建立在水文纜道主索鋼繩拉力計算的基礎上，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算的順利進行，對于一般來說，設計人員在對水文纜道進行設計時，其支柱中的支撐受力點有兩個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比例進行設計。在計算出混凝土塊基的實際重量之后，還應該結合著混凝土土塊的實際狀況，對其長、寬、高進行統一設計，在提高水文纜道支柱抗洪能力的同時，還應該將其測拉力與風力考慮進去。除此之外，要針對鋼筋混凝土塊基座重量等級進行埋在地下的支柱深度等進行準確計算，為水文纜道支柱的穩定性及今后的投入使用奠定堅實的基礎。

3、水文纜道施工技術

3.1纜道基礎施工技術

水文纜道一般布置在河道、大堤或主河槽兩岸，大堤內側一般設計為樁基礎，以便保證水文纜道有一定的洪水抗沖性和套刷性，大堤外側設計為淺基礎，滿足設施的強度和安全性。基礎工程是所有建筑物保證正常運行的前提條件。

3.2水文纜道鋼塔安裝技術

鐵塔是水文纜道的重要組成部分，在水文站建設中對鋼結構部件要求十分嚴格，不同跨度斷面的鐵塔，根據設計要求應選用相應規格的鋼材。首先，所有主材、橫材、斜材、次材特別是架設滑輪的橫擔厚度、寬度、長度均不得低于設計指標。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、左右側的傾斜度檢驗，不得大于3‰。

4、水文纜道施工主要注意事項

首先，纜道關系到測驗人員的安全問題，特別吊箱纜道循環鋼絲繩既承載人員，又要行走磨損，是纜道系統中安全風險控制重點，需要采購行業內聲譽較好生產鋼絲繩生產商，其次，纜道系統安裝，與水文絞車、吊箱、鉛魚型號位置息息相關，必須在主副索定位前確定其相應的型號規格及位置。最后，水文絞車在運行中的震動較大，對基礎要求較高，如放置在二層以上房屋時，必須加強水文絞車基礎樓板結構。

總結：水文纜道的建設目的在于可以提高水文測站的工作效率，降低人力工作強度，提高水文檢驗的工作的安全系數，因此加強設計施工的質量控制，可以有效提升水文纜道的建設質量，確保水文檢驗工作的有序進行。

參考文獻

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