李登斌，荊愛婷

（黃河水利委員會河南水文水資源局，河南 鄭州 450004）

水文纜道是為了把水文測驗儀器送到測驗斷面任一指定位置以進行測驗作業(yè)而架設(shè)的一套索道工作系統(tǒng)，它由承載索（主索）、牽引索（循環(huán)索、起重索）、支架（柱）、地錨、導(dǎo)向滑輪、運載行車、驅(qū)動行車、運行控制設(shè)備、信號傳輸系統(tǒng)等組成。循環(huán)系統(tǒng)是利用循環(huán)索控制鉛魚（流速儀）的水平運行，利用起重索通過游動滑輪組的進退或升降來控制鉛魚（流速儀）的升降。循環(huán)系統(tǒng)站院端部分建設(shè)是指支架、站房絞車和支架與站房之間的循環(huán)索、起重索、游動滑輪組等水文纜道設(shè)施的建設(shè)。

中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)水文站建設(shè)中，循環(huán)系統(tǒng)站院端部分布設(shè)是否合理，直接影響到站院的整體布局和美觀效果，通過重慶市中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)一期部分水文站的建設(shè)，尤其是站院端循環(huán)系統(tǒng)建設(shè)優(yōu)化方面，積累了一些經(jīng)驗，在這里就水文站水文纜道循環(huán)系統(tǒng)站院端部分建設(shè)優(yōu)化方案進行探討。

1 現(xiàn)狀

中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)水文站建設(shè)全部為新建站，主要包括：生產(chǎn)業(yè)務(wù)用房、水文纜道、水平式ADCP、直立式水尺、氣泡式水位計、觀測道路、水準(zhǔn)點和斷面標(biāo)志等水文要素收集的設(shè)施設(shè)備。測驗斷面上無條件建設(shè)生產(chǎn)業(yè)務(wù)用房（站房）的水文站，測驗斷面上都設(shè)計有操作房，水文絞車設(shè)在測驗斷面上的站房或操作房內(nèi)。站房或纜道操作房和主纜支架均建設(shè)在所征土地范圍之內(nèi)。

中小河流水文站建設(shè)，受地形限制，征地面積一般較小，新征土地長約22 m，寬約16 m，面積在350 m2左右；站房設(shè)計為二層，面向河流，長12 m，寬5.1 m，其中一樓有一間房屋安裝水文絞車，二樓有一間房屋安裝全自動纜道控制臺；站房不能建設(shè)在斷面上的水文站，斷面上設(shè)計有纜道操作房，操作房設(shè)計為一層，面積較小，以便安裝水文絞車、全自動纜道控制臺及其它水文要素的室內(nèi)接收設(shè)備。由于中小河流水文站大部分建在山區(qū)或丘陵地區(qū)，受地形影響，鉛魚垂直方向上運行幅度較大，纜道支架設(shè)計較低，一般不超過6 m，支架上設(shè)計游動滑輪組，游動滑輪組前后運行幅度設(shè)計在支架至站房之間。根據(jù)設(shè)計洪水位計算，水文測驗鉛魚運行幅度在15～25 m之間，所以開口式水文纜道循環(huán)系統(tǒng)的起重索游動滑輪組需要有8～13 m的運行幅度，以滿足鉛魚測驗需要。水文纜道正常運行時，在纜道支架至站房或纜道操作房之間8～13 m距離的范圍內(nèi)，有4～6根鉛魚循環(huán)索和起重索（φ5.1 mm鋼絲繩），且高出地面約0.5 m；另外根據(jù)纜道支架高度和主纜入地角的大小，沿斷面線方向上（支架頂端至地錨之間）有3～6 m長的主索鋼絲繩。

斷面上只建設(shè)操作房的水文站，征地面積更小，按照操作房端循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計方案建設(shè)，支架和操作房距離8～13 m，以滿足起重索游動滑輪組前后運行幅度，有4～6根鉛魚循環(huán)索和起重索（φ5.1 mm鋼絲繩），高出地面約0.5 m。

2 原設(shè)計方案的可優(yōu)化性

根據(jù)循環(huán)系統(tǒng)站院端以往設(shè)計現(xiàn)狀，在整體布局及空間利用率方面存在可以優(yōu)化的空間。由于中小河流水文站大部分建在山區(qū)或丘陵地區(qū)，受地形影響，鉛魚垂直方向上運行幅度較大，纜道支架設(shè)計較低，一般不超過6 m，支架上不宜設(shè)計游動滑輪組；另外，站房外面的主索和循環(huán)索起重索鋼絲繩，占去了水文站院子剩余部分面積的1/3，人員通過比較困難，影響到水文站院的空間利用率和整體美觀效果。在斷面上只建操作房時，支架和操作房距離8～13 m，才能滿足起重索游動滑輪組前后運行幅度，支架和操作房之間有4～6根鉛魚循環(huán)索和起重索（φ5.1 mm鋼絲繩），高出地面約0.5 m，可以通過方案優(yōu)化，把占地面積降到最低。

3 方案優(yōu)化

優(yōu)化原則是：在保障水文纜道安全、穩(wěn)定、可靠運行的前提下，盡量縮短纜道支架到站房或操作房的距離，充分利用順著站房后（或前）外1.5 m左右的地方做為起重游動滑輪運動的所需空間，以達到提高水文站院的空間利用率和整體美觀效果。斷面上建設(shè)操作房的水文站，據(jù)現(xiàn)場情況增大支架與地錨之間的距離，利用支架頂部至地錨做為起重游動滑輪運動的所需空間，盡量縮短操作房和纜道支架的距離。

根據(jù)水文站地形情況，合理調(diào)整站院的整體布局，站房盡量布置靠站院一端，水文纜道支架盡量靠近站房拐角，沿河流方向與站房平齊布置，距站房1.5 m左右，利用站房墻外空間部分作為循環(huán)索起重游輪的運行空間，地錨沿著斷面方向即順著站房山墻方向布置，距站房一邊1.5 m左右，這樣可以節(jié)約120 m2以上的站院面積，增加了站院的美觀程度。斷面上建設(shè)操作房的水文站優(yōu)化建設(shè)后，可節(jié)約60 m2以上的利用面積。

4 施工優(yōu)化

結(jié)合每個水文站的實際情況，施工放樣時就需要考慮水文纜道站院端循環(huán)系統(tǒng)的布設(shè)和走線方式，優(yōu)化確定站房、支架、地錨、主索和循環(huán)索的合理位置，水文站土建部分施工期間應(yīng)及時放線校核、預(yù)制循環(huán)導(dǎo)向輪支架基礎(chǔ)，確保循環(huán)索、起重索、游動滑輪組相互之間不交叉、不摩擦。由于水文站所征土地的地形地質(zhì)和整體布局情況不同，水文纜道站院端部分可以分為3種方案進行。

4.1 方案1

站房布設(shè)在站院內(nèi)距河流較遠(yuǎn)，且站房大門朝向河流一側(cè)的情況，站院端循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化方案：鉛魚起重索游動滑輪組運行范圍的布置，可利用站房背河側(cè)較狹窄的空間，兩端需要設(shè)置兩個導(dǎo)向滑輪基礎(chǔ)，一個在纜道錨桿出地面附近，一個與水文絞車相對應(yīng)的站房墻外，水文絞車安裝在距地錨較遠(yuǎn)端的房間里，站房后面的長度可滿足游動滑輪組的運行幅度。纜道支架布置：支架臨河側(cè)與站房齊平，距站房的山墻1.0～1.5 m，錨桿出地面位置距支架5.0～6.5 m，加大保護錨桿的混凝土墩，可兼做導(dǎo)向循環(huán)輪支架基礎(chǔ)，并設(shè)置導(dǎo)向滑輪的預(yù)埋件。比如石院水文站水文纜道站房端循環(huán)系統(tǒng)可以采用此種優(yōu)化方案。

4.2 方案2

站房布設(shè)在站院內(nèi)距河流較近，且站房大門背向河流的情況，水文纜道站院端循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化方案：鉛魚起重索游動滑輪組運行范圍的布置，可利用站房臨河側(cè)的空間，一端需要設(shè)置一個導(dǎo)向滑輪基礎(chǔ)，與屋內(nèi)的水文絞車相對應(yīng)，另一端可利用纜道支架底部固定循環(huán)索導(dǎo)向輪，水文絞車安裝在距支架較遠(yuǎn)端的房間里，站房臨河側(cè)的長度可以滿足游動滑輪組的運行幅度。纜道支架布置，支架設(shè)置在站房臨河側(cè)房角處，斷面方向距站房墻1.0～1.5 m，流向方向距站房的山墻1.0～1.5 m，錨桿出地面位置距支架5.0～6.5 m，錨桿出地面位置設(shè)置在站房的寬度之內(nèi)。比如八塘水文站水文纜道站房端循環(huán)系統(tǒng)可采用此種優(yōu)化方案。

4.3 方案3

斷面上只建操作房的水文站，可根據(jù)現(xiàn)場情況適當(dāng)延長纜道支架與纜道地錨之間的距離，且稍大于鉛魚最大運行幅度的一半，鉛魚起重索游動滑輪組可以布置在支架頂部到地錨之間，在地錨出地面位置建一個導(dǎo)向滑輪基礎(chǔ)兼做錨桿保護墩，操作房和支架之間的距離可縮短至1.0～1.5 m，操作房與支架間的循環(huán)索、起重索離地面高度小于0.5 m，游動滑輪組運行范圍在支架頂端至地錨的斜邊上，距地面較高，可避免或減少鉛魚起重索游動滑輪組運行對地面農(nóng)作物的影響。操作房端循環(huán)索走線方式：對岸過來的循環(huán)索經(jīng)過支架頂部導(dǎo)向滑輪，繞過鉛魚起重索滑輪組，回到支架頂，下經(jīng)支架底部導(dǎo)向滑輪，繞過循環(huán)絞車，經(jīng)支架底部導(dǎo)向滑輪、支架頂部導(dǎo)向滑輪、行車架、最后固定在鉛魚上。操作房端起重索走線方式是起重索從起重絞車出來，經(jīng)支架底部導(dǎo)向滑輪、支架頂部導(dǎo)向滑輪、地錨處導(dǎo)向滑輪，繞過起重索游動滑輪組后，固定在地錨處導(dǎo)向滑輪基礎(chǔ)上。

5 優(yōu)化方案評價

中小河流水文站建設(shè)新征土地大部分都在斷面附近，征地面積較小，采用優(yōu)化方案布置建設(shè)水文纜道站院端循環(huán)系統(tǒng)，在滿足水文測驗要求的前提下，可以節(jié)約站院空余部分面積的1/3左右，節(jié)省的空間可以綠化、用做職工活動場所或種植蔬菜等，這樣的布局更合理，使整個站院看起來緊湊美觀，提高了土地利用率，又保證了循環(huán)系統(tǒng)正常使用。

斷面上無條件征地建設(shè)站房時，斷面上征地范圍更小，與農(nóng)村協(xié)調(diào)難度較大，按照方案3進行優(yōu)化布置操作房、支架和地錨相對位置，起重索游動滑輪組的移動幅度距離地面較高，不影響農(nóng)作物的生長，操作房到支架的距離較近，征地面積可減少70 m2，減少了工程支出，在滿足水文測驗需要的前提下，整體布置效果緊湊美觀，土地利用率較高。

經(jīng)過重慶中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)一期部分水文站的建設(shè)，根據(jù)每個水文站的實際情況3個方案均可采用，提高了水文站站院的利用率和整體效果，可以達到預(yù)期效果。