中华人民共和国水利行业标准.docx

1、中华人民共和国水利行业标准中华人民共和国水利行业标准水位观测平台技术标准Technical standard stage observation platform（征求意见稿）2006xxxx发布 2006xxxx实施中华人民共和国水利部 发布前 言本标准是根据水利部（200）号文的要求，由水利部长江水利委员会水文局负责主编，并会同有关单位共同编制而成。本标准系初次编制。水位观测平台技术标准共10章31节，主要技术内容有：水位观测平台的界定和位置、形式选择要求；水位观测仪器对平台的技术要求；平台设计标准；平台各部分设计技术要求。本标准为全文推荐。本标准批准部门：中华人民共和国水利部本标准主持机

2、构：水利部水文局本标准解释单位：水利部长江水利委员会水文局本标准主编单位：水利部长江水利委员会水文局本标准参编单位：水利部黄河水利委员会水文局黑龙江省水文水资源勘测局 河南省水文水资源局南京水利水文自动化研究所湖南省水文水资源勘测局本标准出版发行单位：本标准主要起草人：本标准审查会议技术负责人：本标准体例格式审查人：目 次条文说明1 总 则1.0.1 为统一水利行业水位观测平台设计、观测仪器及传感器对观测平台的要求等方面的技术规定，保证水位观测平台设计做到技术先进、经济合理、安全适用和正常运行，为防汛和各类工程建设提供可靠的水位信息，制定本标准。1.0.2 本标准定义的水位观测平台提供使用有关

3、水位仪器测量地表、地下水位的相应环境，以及安装条件。水位观测平台主要包括仪器房、测井及附属设施。1.0.3 本标准适用于河流、湖泊、水库、渠道的地表水位及地下水位观测平台的设计。1.0.4 水位观测平台的设计除应执行本标准外，还应符合国家现行有关标准的规定。 1.0.5 设计水位观测平台和选择结构方案时，应充分考虑河道地形及河床演变规律；水文气象特征，水力条件等情况，经过技术、经济综合论证确定。1.0.6 本标准引用的主要技术标准：水位观测标准(GBJ138-90)建筑结构荷载规范（GBJ9-87）混凝土结构设计规范（GBJ10-89）高耸结构设计规范（GBJ135-90）建筑抗震设计规范（G

4、BJ11-89）2 平台位置选择2.0.1 水位观测平台位置选择应满足建站目的和观测精度的要求，宜选择在建设条件适宜的地方，并应符合下列规定： 1 河道的水位观测平台应选择在岸边顺直、稳定，水位代表性好、不易冲淤、主流不易改道的位置；并应避开回水和受水工建筑物影响的地方；2 湖泊及水库内的水位观测平台宜选择在岸坡稳定，水位有代表性的地点； 3 受风暴潮影响地区的水位观测平台宜选择在岸坡稳定、不易受风浪直接冲击的地点； 4 水位观测平台应靠近基本水尺断面，缆道站的水位观测平台应与缆道测流断面保持适当的水平距离。2.0.2 地下水位观测平台选择的位置应代表当地正常地下水位，满足观测目的和精度的要求

5、，并应符合下列规定：1 平原井灌地区地下水位观测平台应尽可能远离河道、渠道、蓄水建筑物、生产井、集中稻田区、工业废水排放沟渠，平台地址地面高程与附近地面高程应基本一致；2 为研究水库周围或河网地区的地下水浸没问题，渠灌地区防止盐碱化等问题进行的地下水位观测，平台位置应选在水库、河、渠水位的影响范围内；3 研究河流补给问题的地下水位观测平台，应垂直于河流的纵断面布设。3平台形式、类型与选择3.1 平台形式3.1.1 地表水水位观测平台按其形式和在断面上的位置可分为岛式、岸式、岛岸结合式。3.1.2 地下水水位观测平台按形式可分为机电井、压水井、敞口井和观测孔等。3.2 平台类型3.2.1 地表水

6、水位观测平台按其建筑结构的材料可分为金属、钢筋混凝土、砌体和其他类型。3.2.2 地表水水位观测平台按其进水方式可分为卧式连通管式、虹吸式、多级传感式、悬臂式和斜坡式等。3.2.3 地下水位观测平台按其测井的用途可分为专用监测井、民井、勘测孔、生产井。生产井不宜作为地下水位基本监测井。3.3.1 岛式适用于河床稳定，不易受冰凌、船只和漂浮物撞击的测站。3.3.2 岸式适用于岸边稳定、岸坡较陡、淤积较少的测站，也适用于断面附近经常有船舶停靠，河流漂浮物、冰排较多的测站。3.3.3 岛岸结合式适用于中低水位易受冰凌、漂浮物、船只碰撞的测站。3.3.4悬臂式适用于各种主流摆动、冲淤变化较大、遥测、无

7、人值守的非接触式水位计。3.3.5斜坡式适用于多泥沙、结冰、水位变幅较大、接触、非接触和遥测水位计。.卧式进水管式适用于岸坡较稳定，滩地较短，河流含沙量较少的测站。3.4.2.虹吸式及虹连式适用于河床较稳定，滩地较高的测站。3.4.3多级传感式适用于河床不稳定、主流位置随高、中、低水位不同而变化的测站。3.5.1 观测平台建设规模应从观测要求、测站特性、测站级（类）别、经济效果等多方面进行综合比较、优选方案后确定。3.5.2 地表水位观测平台建设规模可按表3.5.2进行选择。 地表水位观测平台建设规模选择表 建设规模 建设等级条件划分大型中型小型简易水位变幅15m以上10 m15m5m10m5

8、m以下重 要 性国家重要站国家, 省级重要站省级重要站,一般站一般站水利工程大型水库或国家重点建设项目大、中型水库，国家（省）重点建设项目中、小型水库，省(地、市)重点建设项目小型水库，灌溉渠道，报汛等级国际、中央报汛站国际、中央、省级报汛站中央、省级报汛站，省级、一般报汛站3.5.3 地下水位观测平台建设规模可按表3.5.3进行选择。 地下水位观测平台建设规模选择表 建设规模 主要内容条件划分大型中型小型简易井深高度50m以上50m30m30m10m10m以下重 要 性国家重要井国家, 省级重要井省级重要井,一般井一般井代表区域超,强开采区超,强开采区强,中等开采区弱开采区4 仪器对平台的要

9、求4.1 地表水观测平台4.1.1地表水观测平台安装浮子式水位计，其测井应符合下列要求：1测井的截面宜建成圆形、椭圆形，应有足够大小的尺寸安装所使用的浮子式水位计；2测井井壁应垂直，测井底应低于被测最低水位以上，测井口应高于被测最高水位以上；3测井不论采用何种截面，均应使安装在其中的浮子式水位计的浮子、平衡锤距井壁有以上的间隙；4一个测井内安装二台或更多的浮子式水位计，所有浮子、平衡锤相互之间的距离应在12cm以上。4.1.2地表水观测平台安装其它形式水位计，其测井应符合下列要求：1压力式水位计适合圆形、方形或矩形、椭圆形等多种截面的测井。测井应有传感器安装牢固的设施，并不应淤积和冰冻；2声学

10、水位计和雷达水位计应安装在较大口径的测井内，井壁应平整；3 激光水位计宜安装在小口径测井内，井壁应平整。4.1.3 仪器房内应有安放仪器的工作台，台面平整水平；仪器房以及整个平台应有电源、信号通信电缆的架设保护设施。4.2 地下水观测平台4.2.1地下水观测平台安装浮子式水位计，其测井应符合下列要求：1测井的截面宜建成圆形，可用金属或塑料工业管材构建。下部管壁上应设有适量的透水孔；2测井井壁应垂直，在水位变化范围内，浮子能自由升降。测井底应低于被测最低水位以上；3 测井内径的大小应保证安装在其中的浮子式水位计能正常工作。 4.2.2地下水观测平台安装其它形式水位计，其测井应符合下列要求：1非浮

11、子式的地下水位计安装在测井内，测井及整个平台应能适应仪器安装和维护的需要；2安装压力式水位计，测井的内径应能便于装入压力式水位计的传感器和传输线缆，并不应小于5cm；3安装接触式地下水位计，测井内径应大于接触式地下水位计的水面跟踪触头，并应使水面跟踪触头及其悬挂线缆能无阻碍地跟踪水面升降。5 设计标准5.1 防洪标准5.1.1 水位观测平台的防洪标准应不底于当地防洪标准。5.1.2 大河重要控制站，水位观测平台防洪标准原则上应高于100年一遇，若受地形条件限制确实无法达到这一标准且近50年来也未能发生过100年一遇的洪水，其防洪标准应不低于近50年来发生过的最大洪水。5.1.3 大河一般控制站

12、，水位观测平台防洪标准原则上应高于50年一遇，若受地形条件限制确实无法达到这一要求，且近30年来也未能发生过50年一遇的洪水，其防洪标准应不低于近30年来发生过的最大洪水。5.1.4 区域代表站、小河站水位观测平台防洪标准应高于30年一遇。5.1.5湖泊站, 水位观测平台防洪标准应高于历史最高洪水位或堤顶高程。5.1.6符合下列条件之一的水文站，可按对应的水文站级别划分原则提高一级防洪标准和测洪标准建设。1 国家重要水文站；2 位于重要城市和重要城市上游并对城市防汛起重要作用的水文站；3 对水资源配置、水环境评价具有重要作用的省（自治区、直辖市）界水文站；4 国际河流水文站；5 位于城市重要水

13、源地或重点产沙区的水文站。5.2 测洪标准5.2.1 大河重要控制站，水位观测平台测洪标准应高于50年一遇，或不低于当地和下游保护区防洪标准。5.2.2 大河一般控制站，水位观测平台测洪标准应高于30年一遇，或不低于当地和下游保护区防洪标准。5.2.3 区域代表站，水位观测平台测洪标准应高于20年一遇。5.2.4 小河站，水位观测平台测洪标准应高于10年一遇。5.2.5湖泊站, 水位观测平台测洪标准应高于最高洪水位或堤顶高程。5.2.6水库、闸坝站，水位观测平台测洪标准应高于水库、闸坝最高蓄水位。5.2.7大河重要控制站、大河一般控制站的水位观测平台, 观测的水位变幅宜为历年最低水位测洪标准相

14、应水位或历年水位变幅的95以上。区域代表站和小河站的水位观测平台观测水位变幅由各省（自治区、直辖市）水文业务主管部门确定。5.2.8当漫滩较宽、边坡较缓时，应根据漫滩、边坡和造价等情况，经综合分析后，可分级设置水位观测平台。5.3 抗震标准5.3.1根据建筑抗震设防分类标准（GB 50223-95），大河重要控制站、大河一般控制站和大型水库（湖泊）站定为甲类建筑抗震设防，区域代表站和中小型水库（湖泊）站定为乙类建筑抗震设防，小河站定为丙类建筑抗震设防。5.4 防雷标准5.4.1 水位观测平台应按照建筑物防雷标准的三级防雷要求设计。10，应在仪器房内设置等电位设计，以及提供等电位连接。简易测井可

15、不考虑防雷。6 荷 载6.1 荷载分类及代表值6.1.1 作用于水位观测平台及附属物上的荷载，可分为下列三类:1 永久荷载（恒荷载）：自重、土重、固定的仪器设备重等；2 可变荷载（活荷载）：平台面活荷载、栈桥面活荷载、风荷载、雪荷载、水冲击荷载等；3 偶然荷载：撞击力、地震作用等。6.1.2 平台设计时，不同荷载应采用不同的代表值：1永久荷载，应采用标准值作为代表值；2可变荷载，可根据设计要求采用标准值、组合值或准永久值作为代表值；3偶然荷载，应根据试验资料，结合工程经验确定或按有关规范计算其代表值。6.1.3 平台设计时，应采用标准值作为荷载的基本代表值，并应符合下列要求：1永久荷载标准值：

16、对平台各部份结构的自重，可按结构构件尺寸与材料单位体积的自重计算确定；2对常用材料和构件，其自重可参照（GBJ9-87）附录1的规定采用；3可变荷载标准值，应按本章的有关规定计算或采用。6.2 均布活荷载6.2.1 平台及各部份均布活荷载的标准值，应按表6.2.1的规定采用。表6.2.1 平台各部份均布活荷载标准值项 次类 别标准值（）1平台仪器房2平台挑出部份3平台屋面4栈桥桥面注1：第1项包括工作人员、仪器设备；采用。6.3 雪荷载6.3.1 平台台面和栈桥桥面上的雪荷载标准值，应按下式计算： （6.3.1）式中 雪荷载标准值(); 台平面积雪分布系数；基本雪压()。6.3.2 基本雪压应

17、按（GBJ9-87）全国基本雪压分布图的规定采用。6.3.3 有雪地区，当城市或建设地点的基本雪压值在全国基本雪压分布图上未给出时，可通过对气象和地形条件的分析，参照全国基本雪压分布图上的等压线用插入法确定。6.3.4 山区的基本雪压，可按当地空旷平坦地区的基本雪压值乘以系数1.2采用。6.3.5 考虑荷载长期效应组合时，雪荷载的准永久值系数，东北地区可取0.2，新疆北部地区可取0.15，其他地区可不考虑。6.3.6 台平面积雪分布系数可按（GBJ9-87）5.2.1条有关规定采用。6.4 风荷载6.4.1 作用于平台单位面积上的风荷载标准值，应按下式计算: （6.4.1）式中 风荷载标准值（

18、）；Z高度处的风振系数；风荷载体型系数；风压高度变化系数；重现期调整系数（取1.1）；基本风压（）。6.4.3 当城市或建设地点的基本风压值在全国基本风压分布图上未给出时，可通过对气象和地形条件的分析，参照全国基本风压分布图上的等值线用插入法确定。6.4.4 山区的基本风压，可按相邻地区的基本风压值乘以下列调整系数采用：6.4.5 风压高度变化系数，应根据地面粗糙度类别按地面粗糙度可分为下列二类：A类指湖岸、沙漠地区等；B类指乡村、丘陵以及房屋比较稀疏的中、小城镇和大城市郊区。表6.4.5 风压高度变化系数离地面或海平面高度（m）510152030AB6.4.6 风荷载体型系数可按（GBJ9-

19、87）6.3.1条有关规定采用。6.4.7 平台z高度处的风振系数可按下式计算： （6.4.7）式中 脉动增大系数；脉动影响系数； 振型系数； 风压高度变化系数。1 脉动增大系数，可按下表确定：表6.4.7-1 脉 动 增 大 系 数 0钢筋混凝土及砌体结构计算时，A类地区用当地基本风压乘以1.38代入，B类地区可直接代入基本风压；2 脉动影响系数，可按下表确定：表6.4.7-2 脉 动 影 响 系 数 总高度H（m）102040A0.78B3 振型系数取1.00。6.5 水冲击荷载6.5.1 作用于平台台身和栈桥桥墩的水冲击荷载的标准值，应按下式计算： （6.5.1）式中 水阻力系数，园形截

20、面取0.8，多边形截面取0.9，方形截面取1.0； Pz总水冲击荷载； 水密度系数（取）； v台身或桥墩处最大水面流速（m/s）； 台身或桥墩每米高度的阻水面积（m2）。6.5.2 对可能发生比设计荷载还要大的荷载（漂浮物、冰排、波浪等），在设计时，可用水冲击荷载乘以综合工作条件系数确定，计算时应根据考虑因素的多少，系数按3.05.0采用。6.6.1 抗震设防烈度为69度地区，建设水位观测平台时，应考虑地震荷载作用。6.6.2 计算地震荷载作用时，可仅考虑水平地震作用。水平地震作用标准值可按底部剪力法计算。6.6.3 作用于平台台身的水平地震标准值，应按下式计算： （6.6.3）式中 水平地震

21、作用标准； 地震影响系数； G平台重力荷载。计算时地震影响系数取最大值max，不同基本烈度的最大值按表6.6.3采用。表6.6.3 水平地震影响系数最大值（max）与基本烈度关系基本烈度6789max6.7 荷载组合与校核6.7.1 计算平台支承结构和基础时，应根据使用过程中可能同时作用的荷载进行组合，并应取其最不利组合进行设计。6.7.2 荷载组合可分为以下3种，设计时应根据本地最不利的发生荷载情况选用。1 恒荷载、水冲击荷载与其他活荷载；2 恒荷载、风荷载、雪荷载、撞击力；3 恒荷载、风荷载、潮（啸）水撞击力。6.7.3 抗震设防烈度为6度以上地区，计算时应将地震荷载纳入相应的荷载组合，对

22、设计进行校核。7 直立式平台设计7.1 一般规定7.1.1 测井截面设计应符合本标准4.1.1的规定。7.1.2 测井截面大小应满足下列要求：1圆形截面的测井：1）现浇砼或砌体结构的测井，内径不应小于800mm；2）框架式及悬吊式测井，内径不应小于600mm；3）地下水位观测的测井，内径不应小于100mm。2椭圆形或方形截面的测井，截面面积不应小于0.5 m2。7.1.3高砂河流测井底宜悬空，并设为漏斗状，便于排砂，并在井筒一侧全高范围内设蜂窝状小孔，使井内外水位保持一致。7.1.4测井井身的支承可选择以下型式：1基础式：测井井身直接位于基础上；2框架式：测井井身连接于H形杆或四杆构成的“框架

23、”上，底部悬空；3悬吊式：测井井身宜支承在陡岩或桥墩上，以及其他建构筑物上，底部悬空。7.1.5 对于承受动水荷载的直立式测井，不管采用何种支承方式，其稳定安全系数应满足下式：2.5 （7.1.5）式中 M稳稳定力矩；M倾倾受力矩。7.1.6 需要防冻的测井，应采取下列措施：1对浮筒实行电器加热；2加大井壁厚度；3防止井内结冻的其他措施。7.1.7需要防腐的测井，应采取下列措施：1测井井身及基础水下部分采用水工混凝土或大坝混凝土；2钢管测井应刷防锈漆或采用不锈钢管、塑料管等；3测井水下部分的钢筋，其混凝土保护厚度不应小于60mm。657.2 测井设计 214731进水管 2沉沙池 3测井 4检

24、修孔5仪器室 6观测桥 7桥柱图7.2.1 直立式测井示意图9掏沙廊道7.2.1 混凝土圆形截面测井（见图7.2.1）的内径设计应符合下列要求：1测井内径、外径可按下式计算： （7.2.1-1）D=D0+2 （7.2.1-2）式中 D测井外径；D0测井内径（取100整倍数）；井壁厚度（取=150300mm）；V0设计水面流速（m/s）；山溪性河道（V0=5m/s）；平原河道（取V0=34m/s）；hs井筒地面以上水深 （hsBB）。fc混凝土抗压强度设计值: C20 （fc=9.6Mpa=9600KN/m2）； C25 （fc=11.9Mpa=11900KN/m2）； C30 （fc=14.3

25、Mpa=14300KN/m2）。fy钢筋抗拉强度设计值（级钢筋fy=300Mpa=300000KN/m2）井筒截面配筋率(取=0.0040.006)；2 计算的内径如不符合本标准7.2.1的规定，应按7.2.1的规定取值。7.2.2砖砌体圆形截面测井的内径设计应符合下列要求：1 沿周边均匀布设有6根构造柱的砖砌体测井，按下式计算其内径： （7.2.2）MV10M5 fc=1.58Mpa=1580KN/m2 MV10M5 fc=1.94Mpa=1940KN/m2（其他数值可查砌体结构设计规范）。D0内径 D外径 壁厚，取250mmD0计算取100整倍数，显然砖砌井筒适应水深是比较小的。2计算的内

26、径如不符合本标准7.2.1的规定，应按7.2.1的规定取值。7.2.3置于桥墩、陡岩或其他建筑物上的悬吊式测井（下端伸入最枯水位0.5米），宜用钢管、PVC管或其他材料制作。并应符合下列规定：1 管内径应能满足放置仪器浮筒，并留有不小于1500毫米的空间；2 钢管外径与壁厚之比，按钢结构设计规范要求，不超过100（255/fy）。（fy钢材屈服强度，对3号钢取fy=235N/mm23、钢管在所属建筑物（如桥墩）或陡岩上的支承间距不大于LE。LE= （7.2.3.-1）式中 LE按多跨连续梁计算的间距；D钢管外径；设计水面流速；f钢管抗弯强度设计值（取215N/mm2）。当用（7.2.3-1）计

27、算值超过3m时，取LE=3m。4 钢管竖向支承，应有足够抗剪强度要求。抗剪安全系数 KV取8-10。 （7.2.3-2）式中 W总为井筒及上部仪器、人员等全部重量；Vi各支承抗剪力总和。7.2.4 地下水观测平台的测井应符合下列规定：1测井可用钢管、砼预制管、塑料管建成。测井内空间应满足本标准4.1.1-2的要求；2 测井可用机械成孔；3以下两种情况的观测平台，应设便道或其他交通设施。1）有地震、地质灾害预报需要的观测平台。2） 位于国家级风景名胜区，并具有观测价值的地下水观测平台。7.3 地基与基础7.3.1 平台基础类型可根据地形地质条件、测井结构等采取以下相应的形式：1 井筒式嵌岩基础；

28、2 墩式嵌岩基础；3 板式基础；4 大直径桩基础；5 大直径群桩基础。7.3.2 在岩质地基上建岛岸式平台时，可采用井筒式嵌岩基础（见图7.3.2），并应符合下列要求：图7.3.2 嵌岩深度计算示意图1嵌岩深度可用下式计算： （7.3.2）式中 hk井筒嵌入岩石中深度（m）； f岩石地基承载力设计值（KN/m2）； b0井筒计算宽度（m）按建筑桩基础技术规范规定：圆形桩：当直径d1m时，b0=0.9（1.5d+0.5）；当直径d1m时，b0=0.9（d+1）。方形桩：当边宽b1m时，b0=1.5d+0.5；当边宽b1m时，b0=b+1。PZ总水平推力（KN）；h0s基础以上水深（m）。2按（7

29、.3.2）式计算不能满足时，井位应向岸边移动，使之满足。7.3.3在岩质地基上建岛式平台，基础可直接嵌入岩石内（见图7.3.3），其嵌岩深度可用下式计算。 （7.3.3）式中 B墩或板宽度（m）；N+G井筒及基础自重。其余符号同（7.3.2）式计算中不考虑测井及基础自重时，仍用（7.3.2）式计算。图7.3.3 嵌岩深度计算示意图7.3.4在土质地基上建岛式平台，可采用板式基础，并应符合下列要求：1板宽应大于测井外径1.0m，测井抗倾安全稳定系数应满足下式：2.5 （7.3.4）2板厚应满足抗弯、抗冲切以及最粗竖向钢筋锚固长度要求，板厚应（ h0b ）不应小于0.90m，并应满足抗倾安全稳定的要求。7.3.5在砂土地或砂质粘土的地基建平台，可采用大直径桩