浅谈杨八郎水文站升级改造

摘 要：本文针对杨八郎水文站的现状，通过分析存在的问题，探讨了杨八郎水文站升级改造的方案。

关键词： 杨八郎水文站；升级改造

中图分类号：P336 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160332032

1 基本情况

杨八郎水文站位于吉林省德惠市同太乡，位于雾开河支流杨八郎沟，属大河一般控制站，三类精度站，汛期站，测验项目包括水位、流量、降水，无报讯任务。

雾开河发源于长春市泉眼乡后垃子屯东，在泉眼乡下洼子屯西与北汇入饮马河。河流流向为由南至北。杨八郎沟属雾开河支流，河底由沙壤土组成，两岸为草地、杨木林。

本区域属寒温带大陆性季风气候，由于邻近冬季季风的发源地，除夏汛期，均受中纬度系统和西伯利亚冷空气影响，造成春季干旱多大风，夏季温热多雨，秋季晴冷温差大，冬季严寒而漫长的气候特点。由于处于陆地干冷气团和海洋暖湿气团交馁地带，极易产生暴雨，常发生在7～8月。

2 现状及存在问题

2.1 现状

目前，杨八郎水文站降雨观测采用自动测报雨量计观测。水位观测采用直立式水尺人工观测，以控制住水位变化过程为标准。重现期为20a一遇以上时，根据情况增加测次，峰顶峰谷观测段次加密。为了提高工作效率，特别是发生洪水时加密观测时，建设自动化程度较高的雷达水位计，可实现水位观测自动化。流量测验使用手摇绞车带铅鱼在桥上断面进行流量测验。手摇绞车放在手推三轮车上来回搬运。大洪水时为了提高测验人员安全性及测验精度，需要购置1套移动测流设备在桥上进行流量测验，同时购置1台微型ADCP辅助测验。

2.2 存在问题

2.2.1 雨量观测

目前正在使用的自动测报雨量计为2008年第1批投入使用产品，距离现在已有6a。该产品由于年久原因，很多部件已老化，对自动测报精度产生深大影响，无维修价值。

现需购置新自动测报雨量计1套，保证对雨量观测正常运行。

2.2.2 水位观测

该站水位仍采用人工观测，观测手段落后，且汛期时经常夜里到断面观测，道路湿滑，有危险性，尤其是桥下水位观测，非常不便。应新建先进的雷达水位计，实现水位观测自动化；新建台阶路从公路到测验断面，方便职工作业；在台阶路边新建直立式水尺1组，以防雷达水位计出现故障临时观读水位。

2.2.3 流量测验

使用手推三轮车当交通工具，使用手摇绞车带动铅鱼当测验工具测流。这些工具不但落后，而且职工在桥上工作時，危险性极大。三轮车及其不稳定，上面放置手摇绞车还要带动铅鱼测流，很容易倾倒，危及职工安全。

现杨八郎站改造，将购置更为先进的移动测流设备在桥上进行测流作业，提高了测验精度；对职工安全有保障。

2.2.4 生产业务用房

杨八郎站多年没有生产业务用房。汛期职工测流作业，连续2次测流间隔时间要到附近农户家做短暂休息。现购置120m2生产业务用房，用于职工生产生活使用。由于为购置房屋，没有征地，不建设房屋附属工程。

2.2.5 其他附属设备

流速仪已达报废期，需要更新。将引进更为先进的多普勒流速仪，此流速仪测验精度高，测速范围0.02～9.0m/s，并且该流速仪不是转子式流速仪，不用担心漂浮物缠住转子导致流速仪不工作。

3 升级改造方案

针对杨八郎水文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）的要求并结合该站的实际情况来进行升级改造。据此，应包括以下建设内容：

3.1 主要内容及规模

3.1.1 土建部分

断面桩2个，断面界桩2个，断面标志牌、标志杆1组，基本水准点1个，校核水准点1个，保护标志牌1个，台阶路20m，直立式水尺4根，雷达水位计台1座；购置生产业务用房120m2。

3.1.2 仪器设备方面

雷达水位计1台，铅鱼2个，水下信号器1个，普通流速仪3台，超声波多普勒流速仪1台，流速测算仪1台，流速直读仪1台，探照灯2盏，橡皮舟1艘，微型ADCP1套，便携式计算机1台，雨量筒2个，翻斗式雨量计1套，水准仪1台，水准尺1对，对讲机1对，台式计算机3台，打印机1台，数传仪1台，移动测流设备1辆，电视机1台。

3.2 改造方案

3.2.1 水准点

通过改造，必须保证水准点的长期稳定性和可靠性，改造时必须根据杨八郎占的具体地质条件来进行设计，通常情况下水准点要设在最高水位以上不易损坏且便于引测的地方。基本水准点用暗标，校核水准点用明标。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

采用石材、混凝土、玻璃钢等材料制作，本改造方案采用混凝土材料制作，垫层尺寸500mm×500mm×100mm砼强度等级为C10；桩截面尺寸采用300mm×300mm，桩长1900mm，砼强度等级为C25，钢筋基点出上表面10mm。同时，要根据杨八郎站的具体地质条件来确定实际埋深，以保证断面桩稳固，并要高出地面200mm。

3.2.3 断面标志

断面标志由标志牌、杆、基础3部分组成。标志牌的尺寸以及杆的高度必须根据断面宽度、地形、视距和断面所在位置具体的能见度等因素来进行确定，以确保观测清楚为原则。断面标志牌杆采用φ102钢管，长3400mm，埋深1000mm，断面标志牌杆上端安装底宽600mm、高600mm的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，截面尺寸为600mm×600mm，混凝土强度等级为C25。

3.2.4 保护标志牌

保护标志牌采用砖石结构，尺寸为600mm×800mm

×100mm，材料为大理石板（下嵌200mm），基础尺寸为1500mm×300mm×1000mm，基础埋深1000mm，出地面500mm上部外贴瓷面砖。砼强度等级为C25。大理石板正反面上刻有关水文断面或设施保护字样，由建设单位自定。

3.2.5 台阶路

台阶道路的路面宽度1.2m，踏步宽300mm，高160mm。采用340mm厚混凝土路面，200mm厚砂砾石垫层。台阶路栏杆采用不锈钢管结构，高1.1m，栏杆扶手采用Φ50mm钢管，栏杆采用Φ25mm钢管。

3.2.6 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12.6号槽钢；基础采用600mm×600mm的混凝土基础。水尺桩位置必须与水面垂直，并且要介于高于杨八郎水文站历年最高水位和低于历年最低水位0.5m之间；此外，同一组水尺应设置在同一断面线上，并且相邻两支水尺的观测范围应有0.2m的重合。

3.2.7 雷达水位计

雷达水位计台为悬臂型，柱身采用混凝土浇筑，直径0.6m，高6m；柱身顶端浇筑十字梁及平台，直径2m。雷达水位计基础形式根据河床地质条件确定，该站采用灌注桩基础，直径0.8m，深10m。

3.2.8 生产业务用房

购置生产业务用房1处，面积按照水利部2002年颁布的《水文基础设施及技术装备标准》进行测算，为120m2。生产业务用房测算详见表1。

通过对杨八郎水文站的升级改造，全面提升该站测验能力，提高水文测报服务能力，有效掌握区域水量的变化，增强水文工作的时效性和准确性，满足防洪、水事等对水文信息的需求，为当地水资源开发利用和保护以及社会经济可持续发展提供可靠依据。

作者简介：赵婷婷，工程师，吉林省水文水资源局（吉林省水环境监测中心），从事水文水资源相关工作。