中华人民共和国水利行业标准

PAGE中华人民共和国水利行业标准水位观测平台技术标准Technicalstandardstageobservationplatform（征求意见稿）2006－xx－xx发布2006－xx－xx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TOC\o"1-2"\h\z1总则 12平台位置选择 23平台形式、类型与选择 33.1平台形式 33.2平台类型 3平台形式选择 3平台建设规模 44仪器对平台的要求 64.1地表水观测平台 64.2地下水观测平台 75设计标准 85.1防洪标准 85.2测洪标准 95.3抗震标准 95.4防雷标准 106荷载 116.1荷载分类及代表值 116.2均布活荷载 126.3雪荷载 126.4风荷载 136.5水冲击荷载 15地震荷载 156.7荷载组合与校核 167直立式平台设计 177.1一般规定 177.2测井设计 187.3地基与基础 217.4排沙及检修设施 268其他形式平台设计 28斜坡式平台 288.2悬臂式平台 309仪器房、栈桥设计 329.1一般规定 329.2仪器房设计 339.3栈桥设计 3410进水管、沉沙设施 3810.1一般要求 38进水管形式选择 3810.3测井滞后量的计算与验算 4110.4测井、进水管的养护 42条文说明PAGE11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》（GBJ11-89）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，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10m～15m5m～10m5m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50m～30m30m～10m10m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，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》（GB5022395），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。～10Ω，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：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（）；—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（GBJ9-87）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ζ确定，计算时应根据考虑因素的多少，系数ζ按3.0～5.0采用。6.6.1抗震设防烈度为6~9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0.5m2。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”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6521473214731—进水管2—沉沙池3—测井4—检修孔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+2δ（7.2.1-2）式中D—测井外径；D0—测井内径（取100整倍数）；δ—井壁厚度（取δ=150~300mm）；V0—设计水面流速（m/s）；山溪性河道（V0=5m/s）；平原河道（取V0=3～4m/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=14.3Mpa=14300KN/m2）。fy—fy=300Mpa=300000KN/m2）ρ—井筒截面配筋率(取ρ=0.004~0.006)；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）MV10·M5fc=1.58Mpa=1580KN/m2MV10·M5fc=1.94Mpa=1940KN/m2（其他数值可查《砌体结构设计规范》）。ρ—D0—内径D—外径δ—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；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：图7.3.2嵌岩深度计算示意图（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d≤1m时，b0=0.9（1.5d+0.5）；当直径d＞1m时，b0=0.9（d+1）。方形桩：当边宽b≤1m时，b0=1.5d+0.5；当边宽b＞1m时，b0=b+1。PZ—总水平推力（KN）；h0s—基础以上水深（m）。2按（7.3.2）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：图7.3.3嵌岩深度计算示意图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，可采用大直径桩基础，并应符合下列要求：1应采用混凝土桩，直径应不小于800mm；2采用单桩时，桩直径宜与上部测井外径一致，否则应设桩帽；3桩直径可用下式计算：D≥（7.3.5-1）0上式计算的桩直径可小于上部测井外径，但不应小于1300mm。4当计算的桩直径小于上部测井外径时，应在桩与井筒衔接1200mm~1500mm范围内设置桩帽，并应符合下列要求：1）桩帽厚度不小于1200mm，宽度大于测井外径300mm；2）桩帽布筋：（上、下、左、右、前、后）六方均为φ12@150，中间设竖向拉筋φ12纵横@600；3）桩帽混凝土标号应与桩或上部测井标号相同。5平原地区水流速度不超过4m/s，水深不超过10m时，单桩埋置深度hm，可用下列方法确定：hm=6当水深流速均较大时，单桩埋土深度可用下式计算：砂质粘土或粘土：hk=（7.3.5-2）纯砂土：hk=（7.3.5-3）对h0s、hk的计算起点为：自然土：去掉表层0.6~0.9m耕作层处；开挖土：开挖深度超过0.6m的土，在开挖层地表处。7桩配筋率ρ不应小于0.006，钢筋的混凝保护层厚度不应小于60mm。箍筋不小于φ8，间距@≤200。8桩混凝土标号不小于C20，水下浇注不低于C50。7.3.6当采用单桩因埋置过深，引发地下水，施工困难时，可采用群桩基础。并应符合下列要求：1群桩桩径可采用（7.3.5-1）式计算，但其单桩桩径不应小于800mm；图7.3.6群桩布置示意图2桩的间距保持3.5倍桩的外径；图7.3.6群桩布置示意图3当采用3肢或4肢单桩组成的群桩时（见图7.3.6），（在水平力作用下）埋置深度可采用下式计算：hk=（7.3.6）式中符号同（7.3.5）式。不计群桩间相互影响，群桩效应系数取1（也不计承台摩阻作用）；4桩间拉梁截面应不小于300mm×900mm，上下配筋不小于4φ25，箍筋φ8@100；5承台厚度不小于900mm，并与拉梁一起现浇。承台配筋上下双层、双向φ16@150。对角线设计十字形暗梁，暗梁高度与承台相同，宽度取400mm~600mm，其主筋不小于5φ25。两端直接锚入桩内40d，暗梁箍筋4肢φ10@150。当测井高于16m，且桩距大于3.5D时，根据《混凝土结构设计规范》（7.2.1-1）及（7.5.4-2），对暗梁作抗弯、抗剪校核。平台上、下层设拉筋，φ14，纵横间距不大于600mm，（弯钩或电焊在上下层网筋上端）。7.3.7在采用桩基础时，若在埋土深度内遇见岩地基，处理应符合下列要求：1若基岩深度小于1/2hk（hk由（7.3.6-2）所计算深度）时，采用（7.3.1）计算桩嵌入岩石深度。不计入岩层面上土体对桩的有利作用。2若基岩面深度大于1/2hk（hk同前条），可按构造要求，将桩嵌入基岩2倍的桩径。7.4排沙及检修设施7.4.1多沙河流的测井可根据需要设置排沙廊道。廊道形式有平顶道、拱顶道及砼管形廊道（见图7.4.1），排砂廊道的材料可采用石料、砼等。图7.4.1排沙廊道形式图图7.4.1排沙廊道形式图平顶道及拱顶廊道内空高度为1600mm~1800mm，宽度为800mm~1000mm。管形廊道的砼预制管，内径应不小于1200mm。设置廓道平台的测井可不设沉沙前池。7.4.2当采用廓道长于30米以上时，宜在测井外侧设置一检修竖井。检修竖井内径应大于1000mm，内设爬梯（见图7.4.2）。1—主井2—检修竖井3—廊道4—进水管5—检修孔图7.4.2主井、竖井、廊道、进水管布置示意图7.4.3当测井高于10 m时，宜设置检修孔，检修孔位置可设在测井出土处或设在廊道与主井相联处。检修孔内外应设置人员便于进入主井内检修的设施。8其他形式平台设计8.1.1斜坡式水位观测平台由活动观测井、测井运行轨道和测井拖动绞车三部分组成。斜坡式平台结构示意见图8.1.1。图8.1.1斜坡式平台示意图1轨道7绞车图8.1.1斜坡式平台示意图1轨道7绞车2行车8转向轮3测井9传感器传动轮4仪器室10平衡锤5太阳能电池11电热浮子6发射天线8.1.2活动观测井设计应符合下列要求：1观测井高度宜为3m～4m，单次移动行车的有效水位观测范围宜为3m；2观测井对水流及波浪应有滤波作用，并应能阻隔汛期漂浮物及冰期流冰；3观测井水上部分应密封，且留有可调通气孔；观测井底部上、下游侧应设置多个冲沙孔；4观测井顶部应设置仪器箱，仪器箱宜采用筒状结构，分上、下两室，隔层设置通风孔，上室放室外端机，下室放传感器。仪器箱壁应设百叶通风防雨孔。仪器箱邻河开门；5观测井内浮子应安装电热浮子，浮子用电应与市电隔离。并安装自动温控装置，自动调节浮子发热量。8.1.3自动温控电热浮子应采用一次成形不锈钢筒，内部加装额定电压220v、额定功率700w的交流电热环，浮子内填充绝缘导热材料。采用1Kw、110v的交流变压器作为隔离变压器，加装可控硅温度控制电路，控制电热环发热功率应小于350w。8.1.4支撑观测井的行车应用角钢和钢板焊接而成，设计行车重量应不小于0.5t；行车与轨道之间应加装防脱板，行车轮应采用加工的专用车轮。8.1.5观测井行车轨道应采用20b热轧槽钢制作，轨道坡度宜为1：2，轨道净宽宜为1.2m，轨道长度根据岸坡实际确定。两轨之间采用槽钢焊接固结，并用脚螺栓将轨道固定在基础上。8.1.6电动绞车设计应符合下列要求：1设计行车自重宜为1100kg～1300kg，机械磨损系数为0.5；2设计电动绞车运行速度为m/s～0.2m/s；3电动绞车系统及安装，可参考水文绞车设计规范。8.2悬臂式平台8.2.1悬臂式水位观测平台由灌注桩、维修平台、仪器箱立柱、仪器箱、悬臂和斜拉杆等组成。悬臂式平结构示意见图8.1.2。8.2.2悬臂式平台设计应符合下列要求：1灌注桩设计可参考桥梁工程混泥土灌注桩的设计规范，灌注桩应加注脚梯，梯间距宜为300mm；2仪器箱立柱可根据当地水文气象条件设计，立柱高度宜小于1600mm；3维护平台宜高出设计水位1.50m~2.00m，应根据维护时使用设备和人员数量，选择维修平台的适当尺寸，并应加防护栏和设计入口，尺寸根据实际情况确定；4悬臂设计可根据河流的主流摆动情况选择长度尺寸，宜采用钢质材料；如设在主流位置，臂长不宜大于4.5m；5仪器箱和斜拉杆可根据当地的施工条件选取合适材料制作。图8.1.2悬臂式平台示意图图8.1.2悬臂式平台示意图9仪器房、栈桥设计9.1一般规定9.1.1仪器房设计应适宜水位自记仪器安装和测报人员进行水位观测，并应符合下列要求：1结构牢固，满足使用要求；2房内干燥、通风、明亮；3有防潮、防盗、防虫、防鼠、防雷设施；4地处城市测站的水位观测平台的仪器房，外形设计应与当地城市建设环境相适应。9.1.2地处城市或需要观测平台附近水面情况的观测平台，仪器房外应设带防护栏杆的外走廊。9.1.3对只适宜设置仪器棚的水位观测平台，仪器棚的设计应满足本标准9.1.1的要求。9.1.4栈桥是连接观测道路至仪器房的通道，设计应安全可靠、经济实用。9.1.5栈桥入水桥墩的设计，除满足一般设计要求外，应考虑漂浮物偶然撞击的因素；桥墩基础部分还应考虑是否有水流冲刷的影响。9.1.6栈桥桥面板两侧应设置安全防护栏杆。9.1.7仪器房及栈桥的设计应根据当地建筑材料来源、施工队伍资质水平、设施安放方便程度及社会环境适应条件等因素综合考虑比较确定。9.1.8仪器房及栈桥的设计与装饰应与平台整体结构及外界环境协调。9.2仪器房设计9.2.1地表水水位观测平台的仪器房使用面积应不小于2.5m2，室内空间高度应在2.5m~2.8m内，并配置照明设备。仪器房带外走廊时，走廊净宽应不小于55cm。9.2.2地下水位观测平台的仪器房，室内空间高度应在3m左右。除满足一般规定外，可按一般房屋设计要求设计。9.2.3仪器房墙体可采用钢筋混凝土现浇或砖砌体。采用砖砌体时，宜设置钢筋混凝土构造柱和顶部圈梁。9.2.4仪器房门宜采用防盗门。墙体上宜安装百页窗或固定窗。采用固定窗时，窗扇上部墙体处应开设安有密孔钢丝网的通风孔。窗框上是否安置防盗网，可根据当地环境确定。9.2.5仪器房室内墙体上应预留好电缆、电源线、引线、挂勾或导管等设施的安装位置。9.2.6仪器房室内地坪应进行防滑、防潮处理。室内地面应适当高出室外地面，其中地下水位观测平台仪器房的室内地面应高出室外地面30cm。9.2.7仪器房顶可采用平顶亭式或半球壳等结构，其设计应满足下列要求：1地处城市测站的水位观测平台或与缆道房（值班室）邻近的水位观测平台的仪器房，房顶宜采用正多边形的亭式结构；2仪器房顶檐边至少应伸出墙体外30cm；平台带外走廊时，亭式屋顶檐边至少应伸出走廊外边缘15cm；3采用平顶式房顶，其平板的厚度不宜小于7cm。平顶第一层应带20cm~30cm高的竖边，面对河流一侧应采用带隔热层的双层结构。9.2.8仪器房应安置防雷设施，其设计应满足下列要求：1仪器房应有外部防雷保护（建筑物防雷）和内部防雷保护（防雷电电磁脉冲），观测平台周围无其他防雷系统覆盖时，应单独设置外部防雷系统，接地电阻应在5~10Ω以内；2进入仪器房内的电缆、电源线、信号线、金属导管等均应连接防雷及过电压保护器，并实施等电位连接；3对有水位自动采集、传输、发送要求的观测平台，防雷系统应结合自动测报仪器的要求统筹设计。9.2.9仪器房应安置工作台，其设计应满足下列要求：1工作台面积大小应方便测报人员工作，高度宜为85cm左右，并带有贮放常用工作物品的抽屉或屉斗；2安放在工作台上的仪器应保证仪器悬吊线上的平衡锤、浮子边缘至少离开测井内壁7.5cm；3安装两台以上仪器时，两台仪器间浮子边缘的间距应大于12cm。9.3栈桥设计9.3.1栈桥由桥墩、连接梁、桥面板、防护栏杆四部分组成。9.3.2栈桥设计应根据使用要求，可分别采用钢筋混凝土结构、钢结构、砖石结构或其混合结构等不同的结构形式。9.3.3栈桥设计应考虑下列荷载：1栈桥结构自身的恒荷载；2活荷载：均布活荷载、水流冲击荷载。9.3.4栈桥安全系数选取：参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝砼桥涵设计规范》（JTJ023-85）的规定，钢筋砼和钢材的安全系数统一取为rc=rs=1.25，rb=0.95，rg=1.20，rq=1.4。9.3.5桥墩可采用砖（块石）砌体或钢筋混凝土结构。有入水可能的桥墩应尽可能采用钢筋混凝土结构。9.3.6不入水的桥墩墩台埋置深度可参照一般房层基础埋置深度确定。对于入水的墩台埋置深度，应符合下列要求：1满足地基土壤的承载力；2满足基础自身的结构要求；3满足冲刷深度的要求；4有冲刷处，非岩石河床基础底面埋深安全值按表9.3.6规定选取；表9.3.6基底埋深安全值（m）总冲刷深度（m）051015一般桥梁注：总冲刷深度为自河床面算起的河床自然演变冲刷、一般冲刷与局部冲刷之和。5对于不受集中冲刷的墩台，可置于一般冲刷线以下再加适当的安全值。受淤积影响的墩台，可不考虑冲刷作用。9.3.7入水桥墩横截面应采用减小水流阻力的结构形状。下列几种截面形式（见图9.3.7）可供选择。圆形腰子形尖劈形图9.3.7栈桥桥墩截面形式示意图9.3.8栈桥梁板设计应符合下列要求：1栈桥桥面宽宜取1.0m~1.5m，单跨桥长宜在5m左右；2桥面板可采用整体式现浇或装配式面板(见图9.3.8-1)；现浇桥板厚度不宜小于8cm，装配式面板厚度不宜小于5cm；3现浇可采用矩形梁板或T形梁板(见图9.3.8-2)。采用矩形梁板时，梁的高宽比，一般取2.0~2.5；采用T形梁板时，高跨比，一般为，跨度较大时选用小比值，梁肋宽b取15cm~18cm，梁翼边缘厚度c不宜小于6cm，梁肋处翼缘厚度不宜小于梁高的。图9.3.8-1装配式桥面板示意图图9.3.8-2T形梁板示意图4钢结构桥面板可由木板、钢板或钢丝网水泥板制成；5桥面应采用防滑设计地面，并应预埋防护栏杆的固接铁件。9.3.9栈桥防护栏杆应牢固可靠，栏杆高度宜为1.0m~1.1m。城市附近及公路边的水位观测平台桥面的防护栏杆，宜选用不锈钢结构。PAGEPAGE3910进水管、沉沙设施10.1一般要求10.1.1进水管横截面宜为方形或圆形，根据长度的不同可采用钢管、混凝土管、塑料管、陶瓷管等材料，也可用砖、石砌成暗渠等形式；根据需要可以设置多个不同高程的进水管。10.1.2沉沙池宜为方形或长方形等形式。沉沙池可采用钢筋混凝土，预制件，砖、石砌或其它建筑材料。～0.5m。多沙河流，在进水沉沙池的入水口处应修建防淤设施。～0.3m；结冰的河流或有封冻的地区，进水管应低于冰冻线。10.1.5测井及进水管横截面积应选择适当，测井内水位滞后不宜超过2cm，测井内外含沙量差异引起的水位差不宜超过2cm。岛岸结合式平台应根据地形和施工条件选择适宜的进水管形式，并符合下列要求：1在河岸稳定、边坡较缓、进水管路较短、易于开挖的地方建平台,宜选择卧式进水管，管头处应设置沉沙池。布置形式见图10.2.1-1；图10.2.1-1岛岸结合式平台及进水管布置形式示意图2在水位变差不大，进水管较长，堤、路外进水管路等不易开挖地方建平台，宜选择虹吸式（1）进水管。管径宜为5cm～10cm，最大虹吸高度不宜超过6m～8m。布置形式见图10.2.1-2；图10.2.1.-2虹吸式（1）进水管布置形式示意图3在水位变差不大，进水管较长，进水管路不易深开挖的堤、路内建平台，宜选择虹吸式（2）进水管。虹吸式(二)进水管。管径宜为5cm～10cm，最大虹吸高度不宜超过6m。布置形式见图10.2.1-3；图10.2.1-3虹吸式（2）进水管布置形式示意图4在进水管较长，进水管路不宜开挖的地方建平台，宜选择虹连式进水管，布置形式见图10.2.1-4；5选择虹吸式或虹连式进水管，其管材、管头连接应密封性能好，工作状态时不漏气。10.2.2岸式、岛式平台宜选择卧式进水管。图10.2.1-4虹连式进水管布置示意图10.3测井滞后量的计算与验算在设计测井和进水管时，应进行测井水位滞后量和测井内外水体密度差异引起的水位差的计算，其值应符合本标准10.1.5的要求。10.3.2进水口截面积与测井水位滞后量可按下式计算：△Z1=（10.3.2）式中△Z1——滞后量（m）；g——重力加速度（m/s2）；AW——测井的横截面面积（m2）；AP——进水管入水口的横截面面积（m2）；——水位变化率（m/s）；当设计测井和进水管时，取河流最大水位变率;当计算测井滞后量时取测井中实际水位变率。——进水管内水头总损失系数；——进水管直径（m）；——进水管长度（m）；——局部水头损失系数；当不同的边界变化情况有不同的值，可查阅有关水力学计算方面的手册。——沿程水头损失系数；沿程水头损失系数（）与雷诺数（Re）有关，可查阅有关水力学计算方法。△Z2=（）h·CS/1000（10.3.3）式中△Z2——测井内外水位差（m）；——测清水密度（t/m3）；一般取=3——泥沙密度（t/m3）；可实验分析确定或一般采用2.65计算；h——进水管的水头（m）；CS——含沙量（kg/m3）。10.4测井、进水管的养护10.4.1测井、进水管和沉沙池应经常进行清淤。10.4.2结冰河流应对测井、进水管和沉沙池采取防冻保温措施；结冰严重的季节，对停止观测的测井，应将测井、进水管和沉沙池内的余水排除。10.4.3通航河流应在测井进水管口与被水淹没的测井四周加设防护桩或设立浮桶等标志。10.4.4虹吸式或虹连式进水管应经常检查管路、管道接头处有无漏气现象，应定期进行排气检查。中华人民共和国水利行业标准水位观测平台技术标准条文说明200X年北京目次1总则 462平台位置选择 473平台形式、类型与选择 484仪器对平台的要求 495设计标准 516荷载 537直立式平台设计 548其他形式平台设计 569仪器房、栈桥设计 5710进水管、沉沙设施 601总则1.0.2水位观测平台是仪器房、测井及附属设施的总称，因此，平台设计包括仪器房、测井及附属设施的设计。1.0.3对受风暴潮影响的沿海地区的潮水位观测平台不在此标准考虑的范围内。1.0.4国家现行的标准主要是指工业与民用建筑设计方面的规范或规程。1.0.5水位观测平台的结构选择是否妥当，对观测平台的建设和观测成果的质量影响较大，因此平台建设前，必须进行勘测调查，了解河道地形、河床演变、水文气象特征、水力条件以及测站测验环境等情况，为设计提供必要的依据。2平台位置选择对于主流摆动和冲淤变化较大的河道，确需建设水位观测平台，应尽可能选择在主流弯道下首的弯直结合部。如果确实因条件不允许，必须设在顺直段时，尽量考虑河道近年来的平均水平摆动情况，并兼顾各种摆动条件。观测平台应尽可能靠近基本水尺断面，使观测的水位与基本水尺断面的水位具有相同的代表性；平台与缆道测流断面保持适当的水平距离，以防铅鱼进入和平台发生碰撞。2.0.2地下水观测井相关技术要求除满足本标准的有关要求外，还应符合相关规范的规定。3平台的形式、类型与选择3.2.1卧式连通管：适用于河床较稳定、滩地低、含沙量小的测站。虹吸式连通管：适用于较稳定的复式河床且滩地较高的测站。分级传感式：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。3.2.3生产井不宜作为水位基本监测井，在观测水位时应避开开采量影响的民井，生产井可作为水位监测井。3.3.1位于市（县）区、风景区及国际界河的测站，应根据周围环境和城市规划要求，选择欧式、仿古式等造型美观的测井。3.3.2位于乡镇以下的测站可选用一般造型的测井。4仪器对平台的要求4.1.1本条只适用于直井式浮子式水位计，不包括斜井式浮子式水位计的要求。使用斜井式浮子式水位计时，按具体的斜井式浮子式水位计要求设计相应的斜井。斜井常用两根或一根合适的管材构建。测井井壁应垂直，保证在水位变化范围内，浮子能自由升降。水位观测井可以用工业管材直接构建。甚至可用二根合适的管材并靠竖立构建，一根容纳浮子，一根容纳平衡锤。4.1.2压力式水位计主要包括压阻式压力水位计和气泡式压力水位计二种型式。它们对水位观测井的断面尺寸，形状没有要求。在水位观测井内使用压力式水位计不需要考虑井内外水密度差异引起的水位差，压力水位计测到的是井外井内相等的水压力。井内流速很小，对压力传感器的影响也很小。水位测井为声学水位计提供了一个很好的水介质和气介质声道，温度变化也很均匀，水气间反射介面平稳，有利于声学水位计的工作，提高了测量准确性。除浮子式水位计以外，可能应用压力式水位计、声学水位计、雷达水位计、激光水位计等仪器。它们可以不需要水位观测井，但它们安装在水位观测井内会工作得更好。受声波、微波发射角和水位测量范围影响，声学水位计和雷达水位计可能需要较大口径的测井，井壁要求平整。雷达水位计用微波探测水面（水位），适用于一般的水面。激光水位计对水面反射要求较高，往往要求在仪器下方反射水面处有一固体漂浮物。所以，如果有一水位观测井或观测管可以应用，就可以在此井（管）内设置一水面漂浮物，使激光水位计正常工作。4.1.3如果是遥测站点，应根据需要增设通信设备、太阳能电池的安装设施。4.2.1很多地下水位站点应用的是已建成的地下水位测井，地下水位测井也不可能具有较大口径。所以，往往只能使仪器适应此使用环境。4.2.2声学水位计、激光水位计、雷达水位计极少用于地下水位测量，因此，未做相应的要求。5设计标准水位观测平台应满足防洪标准的要求。当出现小于等于防洪标准相应洪水位时，应保证水位观测平台建筑物不被冲毁，但允许被洪水淹没。5.1.2～5.1.4系根据(SL2762002)4.1.2制定。5.1.5系根据(SL2762002)制定。水文站级别划分原则系根据(SL2762002)3水文测站级（级）别划分原则制定。其中水文实验站、潮水位站、大型水库（湖泊）水位站、国家级水质站、大城市重要水源地水质站按大河一般控制站对待，中型水库（湖泊）水位站、省级水质站和水土保持监站按区域代表站对待，小型水库（湖泊）水位站、地市级水质站按小河站对待。5.2.1在小于等于测洪标准相应的水位时，水位观测平台应能正常运行，测洪标准以洪水位的重现期表示。5.2.2～5.2.5系根据(SL2762002)4.1.2制定。5.2.8由于大河重要控制站、大河一般控制站实现水位自记的迫切性和水位信息的重要性，本规范对其水位观测平台的水位观测变幅作了规定。但对区域代表站和小河站的水位观测平台，由于各地情况千差万别，其水位观测变幅由各省（自治区、直辖市）水文业务主管部门确定。5.2.9当漫滩较长、边坡较缓时，采取分级设置，可减少水位观测平台建设的工程量。5.3.1根据《建筑抗震设防分类标准》(GB5022395)，大河重要控制站、大河一般控制站，在地震时期，水位信息尤为重要，是抗震防汛的重要依据，当遭地震破坏后，对社会有严重影响，具有抗震防汛特殊要求的建筑，所以将这部分站定为甲类建筑抗震设防；区域代表站在遭受地震荡破坏后，由于使用功能需尽快恢复，且地震破坏会造成社会重大影响和国民经济重大损失，定为乙类建筑抗震设防；小河站在遭地震破坏后，有一般影响，所以将其定为丙类建筑抗震设防。5.4.2防雷设计标准根据水位观测平台的重要性，要求接地电阻小于5Ω。仪器房内设置等电位连接，是确保人员防雷安全的有效措施。6荷载6.1.1~6.1.3主要依据（GBJ9-87）的有关条款，并结合水位观测平台的特性制定。有关参数的计算，除应符合本标准规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。6.5.2采用工作条件系数，主要是设计中有一些因素可能没有考虑到，取值的大小可根据平台的安全性确定。6.6.2、6.6.3根据平台测井的结构特点，将地震荷载简化，用底部剪力法计算。6.7.1、6.7.2荷载组合的选用，除采用本标准的外，可根据实际情况增加其他荷载进行组合。6.7.3其他情况下的校核可根据需要进行。7直立式平台设计7.1.2对现浇砼及砌体测井，如内径过小施工不便，应不小于800mm。7.1.4“框架”式测井只是形如框架，各杆之间仅用抱箍连接，不可能承受弯矩，因而并非真正框架结构。“框架”式测井一般高度较低，当稳定性不满足时可在杆顶设拉线。7.1.5在计算安全系数时，应考虑浮力对水下结构的影响；在计算水荷载时，综合系数ξ取值应不小于3。7.1.6防冻方法不限于本标准所述措施。7.1.7本条规定的三种措施都应考虑。7.2.1、7.2.2测井的内径应先计算，后校核。7.3.3深度大于宽度时，为墩式基础；当深度小于宽度时，为板式基础。不管是墩式或板基础，其嵌岩深度均可用(7.3.3)式计算。7.3.4岛式水位观测平台采用板式基础时，应考虑的稳定性要求。在《建筑地基基础规范》中对挡墙要求K稳≥1.5，是因为挡墙的荷载是静荷载，而测井的荷载是水荷载。属脉动荷载，故取K稳≥2.5。计算板式基础时，还应考虑水的浮力影响。7.3.6桩基础主要解决不均匀沉降和倾覆问题。桩基础埋土较深，施工也比较方便，利于解决上述问题。桩径计算公式，是由《混凝土结构设计规范》（7.3.8-2）简化推导而成的。桩径宜与井身同直径，以免采用桩帽带来施工麻烦。扩大头桩由于附加轴力的产生，使4肢（或3肢）群桩产生受拉肢与受压肢。受拉肢，受压肢。通过（7.3.7）计算埋土深度后，即可进一步计算其受拉肢及受压肢承载力。由于水荷载是一种短期荷载，一次洪水最大值持续时间不过几小时。在抗拔、抗压及抗倾稳定有保证条件下，可认为达到设计要求。基础沉降可不进行计算，是因为整个平台竖向荷载较小。即使有较小沉陷，对结构及使用不会产生影响。桩嵌入土中公式形式的P0及hk计算起点：粘土、砂质粘土：；纯粘土：；式中，符号同（7.3.1）。对hk及h0s计算基准面为：自然土为去掉0.6m耕作层；河滩砂土及松软土，应从去掉0.9m后算起；开