任务四　测验渡河设备的使用

目标：（1）了解测验渡河设备的作用和分类。

　　　（2）了解几种重要的测验渡河设备。

要点：（1）测验渡河设备的作用和分类。

　　　（2）几种重要的测验渡河设备。

一、测验渡河设备的作用和分类

流量测验（结合泥沙测验），按目前一般采用的面积－流速法，均需利用渡河设备。在使用流速仪测流时，渡河设备被用来测量水道断面面积和流速、流向；使用浮标测流时，用来测量水道断面面积；输沙率测验时，则同时用来采取水样。

测验渡河设备种类繁多，但以野外测验时所处位置，可划分为4类：渡船测流设备、岸上测流设备、架空测流设备和涉水测流设备。以上每一类测验渡河设备又分为多种形式。如渡船测流设备，有机船、锚碇测船、过河索吊船等，其中过河索吊船应用比较广泛。岸上测流设备为各种形式的水文缆道，目前已被广泛采用。架空测流设备有渡河缆车、测桥、吊桥等。涉水测流用于小河枯季测流，设备简单。另外，随着近几年来水文巡回测验工作的开展，利用水文测车在桥上测流也将成为一种重要形式。

首先渡河设备要能满足洪水期测流的要求；其次，也能在枯水时测流。对有些测站，为了满足各种情况下的测流，往往需要同时具有几种渡河设备。

二、几种重要的测验渡河设备

（一）过河索吊船设备

这种过河设备用于船上测流，如图1－3、图1－4所示。主要包括测船和在测流断面以上并与之平行的过河索等。后者的作用是用来固定和移动测船。

过河索吊船设备能进行多种项目的测验。在水流比较平稳、漂浮物威胁不太严重的河流上比较适合。其缺点是测验人员必须上船操作，当流速急、风浪大、漂浮物多时，船只不平稳、不安全。

（二）水文缆道

水文缆道，又称流速仪缆道，用于岸上测流。水文缆道主要有承载、驱动、信号传递3大部分组成。承载部分包括承载索（主索）、支架、锚碇等设备；驱动部分包括牵引索（循环索、起重索、悬索）、绞车、滑轮、行车、平衡锤等，其中驱动动力有电力、内燃机和人力几种；信号传递部分包括信号线路与仪表装置等。

水文缆道作为一种岸上测流设备，与过河索吊船相比，能够实测到更高量级的洪水，并且在改善工作条件，确保测验安全及节省人力等方面有很大的优越性，因此被广泛采用。

水文缆道的形式有多种，习惯上按循环索是否闭合分为闭口式和开口式两大类。下面分别介绍。

1.闭口游轮式缆道

如图1－5所示，这种缆道的循环索为封闭式，它只能控制行车水平方向运行。至于仪器的提放则由起重索另行控制。

闭口游轮式缆道，由于在起重索上装有游轮，使得上提仪器时可省力一半。缺点是为了避免因游轮入水而增大悬索偏角，游轮至铅鱼之间悬索长度要根据测洪最大水深确定，因此主索支点要相应提高。地势平坦的测站采用此种缆道，支架高，造价大。所以闭口游轮式缆道，只适用于洪枯水位变幅不大及两岸地势较高的测站。

2.开口游轮式缆道

图1－6所示为开口游轮式缆道的一种基本形式。它的特点是：牵引索兼有循环、起重、悬索三种作用；铅鱼和流速仪的升降，通过岸上支架附近游轮进退来操作。单纯的起重索被取消了，可节省钢丝绳长度。它是目前一般测站广泛采用的缆道形式。

为省力和减轻劳动强度，采用游轮加平衡锤的省力系统。如图1－6的形式，平衡锤重量略小于铅鱼重量的2倍。操作时，用离合器将升降轮刹住，开动循环轮，即可提放铅鱼。这种走线形式，平衡锤与铅鱼（仪器）的相对升降比例为1ϒ2。

在水文缆道上采用悬索悬吊铅鱼测深，当主索跨度大于300m时，主索弹跳影响测深精度。当遇到较大洪水时，这些问题的处理尚未完全解决。

3.升降式缆车

我国北方河流流速大、漂浮物多，对不宜使用流速仪缆道的测站，设置缆车比较合适。对于水位变幅较大的山溪性河流，宜采用升降式缆车，如图1－7所示。测验人员在车上操作，其总体布置是在主索行车上悬挂一个可乘坐测验人员的缆车，车厢可根据水位涨落及承载索垂度变化而随时升降。悬吊仪器的悬杆装于车厢外，可以升降。这种缆车既能测流，又能测沙等，是一种使用效果较好的设备。

近年来，测验渡河设备得到很大的革新。很多水文站在水文缆道上采用了新技术，特别是电子技术的应用有了很大的发展。例如，采用数字电路实现操作自动化；利用现代电子技术自动显示起点距、水深、流速等，运用载波技术传递多种信号；少数水文站试制成功一种操作程序全部自动化的计算机测流系统，可直接将测验成果的全部数据自动打印出来。