王騰 田長(zhǎng)濤

摘 要：水文站網(wǎng)中，部分測(cè)站受條件限制，汛期無法利用測(cè)船和纜道以流速儀法進(jìn)行流量測(cè)驗(yàn)，因此，在汛期高洪測(cè)流時(shí)部分測(cè)站選用鄰近測(cè)驗(yàn)斷面的公路橋進(jìn)行流量施測(cè)。文章就橋上測(cè)流的優(yōu)越性和實(shí)際工作體會(huì)進(jìn)行了分析論述，對(duì)實(shí)例測(cè)站橋測(cè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)，為今后進(jìn)一步推廣使用洪水期橋測(cè)經(jīng)驗(yàn)提供了參考。

關(guān)鍵詞：流量測(cè)驗(yàn)；橋上測(cè)流；測(cè)驗(yàn)方式；安全因素；測(cè)量精度

中圖分類號(hào)：P337 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）11-0070-02

Abstract： In the hydrologic station network， some stations are restricted by the conditions， so it is impossible to use the method of velocity meter to measure the flow of the ship and the cable in flood season. Therefore， some stations choose the highway bridge adjacent to the test section to carry out the flow survey during the flood season. In this paper， the superiority and practical working experience of bridge flow measurement are analyzed and discussed， and the practical experience of bridge survey at practical station is summarized， which provides a reference for the further popularization of bridge survey experience in flood period.

Keywords： flow test； flow measurement on bridge； test method； safety factors； measuring accuracy

1 概述

目前我省水文基本站網(wǎng)中，絕大多數(shù)是利用測(cè)船和纜道以流速儀法為主，比降-面積法，水面浮標(biāo)法及其他方法為輔助來完成汛期流量測(cè)驗(yàn)任務(wù)的。由于種種原因我省水文測(cè)驗(yàn)自動(dòng)化程度較低，絕大多數(shù)測(cè)驗(yàn)工作由人工操作來完成，部分先進(jìn)測(cè)驗(yàn)設(shè)備因測(cè)站遠(yuǎn)離村屯，交通不便，高壓電力緊缺，致使無法正常投入使用。測(cè)船測(cè)流安全系數(shù)較低，測(cè)驗(yàn)精度不高，遇有較大洪水時(shí)可能造成人身傷亡事故的發(fā)生，測(cè)驗(yàn)設(shè)備，設(shè)施遭到嚴(yán)重的破壞。

2 橋測(cè)流量?jī)?yōu)勢(shì)分析

選擇斷面附近橋梁開展橋測(cè)工作，既可提高工作效率和成果精度，人員和測(cè)驗(yàn)設(shè)備亦得到安全保障，而且測(cè)驗(yàn)精度高，受自然條件的局限性很小，人身安全有了基本保障，又克服了測(cè)驗(yàn)設(shè)備不足，不利于養(yǎng)護(hù)、保管等諸多不利因素所造成的弊端。具體有以下幾點(diǎn)：

2.1 橋測(cè)可以避免或減少風(fēng)浪影響

流量測(cè)驗(yàn)在受風(fēng)浪、流冰及漂浮物的影響較大時(shí)一般不適合采用測(cè)船作業(yè)，尤其是實(shí)際用于中小河流的人力測(cè)船，船體輕、排量小，測(cè)取洪峰流量時(shí)遇有大的風(fēng)浪測(cè)船擺動(dòng)大，船艙進(jìn)水，很容易造成沉船事故的發(fā)生。若在流冰期或有漂浮物時(shí)危險(xiǎn)性更大，尤其春季流冰，冰塊大，冰流速可達(dá)2m/s以上，白天尚可，夜間由于照明，視覺等原因，測(cè)船遭碰撞不可避免，對(duì)測(cè)驗(yàn)人員人身安全構(gòu)成直接威脅。橋測(cè)有其獨(dú)特的優(yōu)越性。例如在流冰期，水位高，冰速，流冰密度及冰塊都較大的情況下，并伴有漂浮物，在此情況下測(cè)船基本無法下水作業(yè)來完成測(cè)驗(yàn)任務(wù)，橋測(cè)車完成流量測(cè)驗(yàn)相對(duì)困難就小得多，雖然儀器設(shè)備有被冰塊或漂浮物碰撞的危險(xiǎn)，對(duì)測(cè)驗(yàn)人員安全基本不構(gòu)成任何威脅，此次測(cè)驗(yàn)取了較大的凌汛期流量資料。

2.2 橋測(cè)不受特大洪水的影響

公路橋一般為雙曲拱橋穩(wěn)定性好，使用壽命在五十年以上，可抵御五十年一遇的高洪，一般洪水不會(huì)對(duì)橋梁構(gòu)成威脅，洪峰流量基本都可以測(cè)得到。若用測(cè)船進(jìn)行流量測(cè)驗(yàn)相當(dāng)困難并伴有較大危險(xiǎn)，利用橋測(cè)方式則可安全地測(cè)取洪峰流量變化的全過程，且流量資料完整可靠。

2.3 測(cè)速垂線和測(cè)點(diǎn)相對(duì)固定

用測(cè)船測(cè)量時(shí)，雖然有渡河索和固定的起點(diǎn)距，但因風(fēng)浪大或有流向偏角時(shí)，測(cè)船受其影響較大，測(cè)船左右擺動(dòng)較大，擺動(dòng)距離在0.5m，中弘位置可達(dá)1m以上，上下測(cè)船也隨波浪起伏，由于流速儀跟隨測(cè)船同時(shí)擺動(dòng)和起伏，纜道雖無擺動(dòng)但有上下抖動(dòng)等因素，各測(cè)點(diǎn)流速造成的誤差較大，影響了測(cè)驗(yàn)的精度。橋測(cè)車因固定于橋面，基本不會(huì)受大的風(fēng)浪及流向偏角的影響，起點(diǎn)距固定，每次測(cè)深測(cè)速垂線的位置基本保持一致，相對(duì)誤差較小，也就相應(yīng)提高了測(cè)驗(yàn)的精度。

2.4 橋測(cè)節(jié)省人力，縮短測(cè)驗(yàn)歷時(shí)

測(cè)船需要兩人以上同時(shí)進(jìn)行操作，橋測(cè)車在不遇到特大洪水的情況下一人即可完成操作，雖有困難基本可完成測(cè)驗(yàn)任務(wù)，測(cè)船一人完成測(cè)驗(yàn)任務(wù)不可能，測(cè)船固定即是困難之一，橋測(cè)車兩人同時(shí)操作可縮短測(cè)驗(yàn)歷時(shí)近二十分鐘，尤其是邊遠(yuǎn)測(cè)站，遇有特殊情況，如交通中斷，測(cè)站人員無法及時(shí)趕到，在站人員也可保證測(cè)驗(yàn)任務(wù)的順利完成，確保資料的完整性，提高了資料的使用價(jià)值。

2.5 橋測(cè)減少設(shè)備養(yǎng)護(hù)周期

利用測(cè)船時(shí)，每年春季都要對(duì)船體和過河輔助設(shè)備進(jìn)行安裝調(diào)試，秋季還需對(duì)拆卸、養(yǎng)護(hù)、保管，冬季需有專人對(duì)不能拆卸的測(cè)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行看護(hù)。橋測(cè)車可直接入庫(kù)進(jìn)行保管，既節(jié)省了人力物力的消耗，又可保證設(shè)備的安全。

3 流量資料系列成果精度分析

選擇湯旺河流域部分測(cè)站多年實(shí)測(cè)流量數(shù)據(jù)，其中部分年份多次采用橋測(cè)方式，利用測(cè)船和橋測(cè)車測(cè)取得流量數(shù)據(jù)繪制歷年水位～流量關(guān)系曲線圖，由圖1、圖2可見，代表站水位流量關(guān)系均呈現(xiàn)單一曲線，說明水位流量關(guān)系良好。經(jīng)多次橋側(cè)與船測(cè)對(duì)比分析，二者最大誤差在5%以內(nèi)，橋測(cè)法節(jié)省時(shí)間最長(zhǎng)約30min，可見橋測(cè)流量測(cè)驗(yàn)方法合理，精度可靠。

4 結(jié)束語

綜上所述，在有條件的測(cè)站開展橋測(cè)工作簡(jiǎn)便易行，成果精度可靠，而且具備測(cè)流過程快，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，人員安全，設(shè)施節(jié)約等優(yōu)點(diǎn)，有著廣闊的推廣和應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

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