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(xiàn)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(guān)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(xiāng)，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(wù)。

霧開河發(fā)源于長春市泉眼鄉(xiāng)后垃子屯東，在泉眼鄉(xiāng)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(qū)域?qū)俸疁貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，由于鄰近冬季季風(fēng)的發(fā)源地，除夏汛期，均受中緯度系統(tǒng)和西伯利亞冷空氣影響，造成春季干旱多大風(fēng)，夏季溫?zé)岫嘤?，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(chǎn)生暴雨，常發(fā)生在7～8月。

2 現(xiàn)狀及存在問題

2.1 現(xiàn)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(xiàn)期為20a一遇以上時，根據(jù)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(fā)生洪水時加密觀測時，建設(shè)自動化程度較高的雷達水位計，可實現(xiàn)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(shè)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(chǎn)品，距離現(xiàn)在已有6a。該產(chǎn)品由于年久原因，很多部件已老化，對自動測報精度產(chǎn)生深大影響，無維修價值。

現(xiàn)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(jīng)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(yīng)新建先進的雷達水位計，實現(xiàn)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(yè)；在臺階路邊新建直立式水尺1組，以防雷達水位計出現(xiàn)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(wěn)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(xiàn)楊八郎站改造，將購置更為先進的移動測流設(shè)備在橋上進行測流作業(yè)，提高了測驗精度；對職工安全有保障。

2.2.4 生產(chǎn)業(yè)務(wù)用房

楊八郎站多年沒有生產(chǎn)業(yè)務(wù)用房。汛期職工測流作業(yè)，連續(xù)2次測流間隔時間要到附近農(nóng)戶家做短暫休息。現(xiàn)購置120m2生產(chǎn)業(yè)務(wù)用房，用于職工生產(chǎn)生活使用。由于為購置房屋，沒有征地，不建設(shè)房屋附屬工程。

2.2.5 其他附屬設(shè)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(zhuǎn)子式流速儀，不用擔心漂浮物纏住轉(zhuǎn)子導(dǎo)致流速儀不工作。

3 升級改造方案

針對楊八郎水文站的現(xiàn)狀和存在的問題，筆者認為必須按《水文基礎(chǔ)設(shè)施及技術(shù)裝備標準》（SL276-2002）的要求并結(jié)合該站的實際情況來進行升級改造。據(jù)此，應(yīng)包括以下建設(shè)內(nèi)容：

3.1 主要內(nèi)容及規(guī)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(chǎn)業(yè)務(wù)用房120m2。

3.1.2 儀器設(shè)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(shù)傳儀1臺，移動測流設(shè)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(wěn)定性和可靠性，改造時必須根據(jù)楊八郎占的具體地質(zhì)條件來進行設(shè)計，通常情況下水準點要設(shè)在最高水位以上不易損壞且便于引測的地方?；舅疁庶c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(jù)楊八郎站的具體地質(zhì)條件來確定實際埋深，以保證斷面樁穩(wěn)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(chǔ)3部分組成。標志牌的尺寸以及桿的高度必須根據(jù)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(jié)構(gòu)，尺寸為600mm×800mm

×100mm，材料為大理石板（下嵌200mm），基礎(chǔ)尺寸為1500mm×300mm×1000mm，基礎(chǔ)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(guān)水文斷面或設(shè)施保護字樣，由建設(shè)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(jié)構(gòu)，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(chǔ)等部分組成。水尺樁采用12.6號槽鋼；基礎(chǔ)采用600mm×600mm的混凝土基礎(chǔ)。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(yīng)設(shè)置在同一斷面線上，并且相鄰兩支水尺的觀測范圍應(yīng)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(chǔ)形式根據(jù)河床地質(zhì)條件確定，該站采用灌注樁基礎(chǔ)，直徑0.8m，深10m。

3.2.8 生產(chǎn)業(yè)務(wù)用房

購置生產(chǎn)業(yè)務(wù)用房1處，面積按照水利部2002年頒布的《水文基礎(chǔ)設(shè)施及技術(shù)裝備標準》進行測算，為120m2。生產(chǎn)業(yè)務(wù)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?zāi)芰?，提高水文測報服務(wù)能力，有效掌握區(qū)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?shù)厮Y源開發(fā)利用和保護以及社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供可靠依據(jù)。

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