水文纜道設計探討

2014-01-01 00:00:00楊雷

房地產導刊 2014年4期

宣漢縣南壩水文站位于宣漢縣南壩鎮龍文村三社，緊鄰宣南公路。集水面積2249km2。站房所處位置屬淺秋地貌，植被較差，斷面右岸是大片農田，地勢較低，左岸呈60度的陡坡，坡頂為宣南公路。兩岸高差較大。2007年由上游土黃水文站下遷至此，設立南壩水文站。現就該站的水文纜道設計情況交流如下。

地理位置：測流斷面所在位置距南壩鎮1.5公里，宣南公路從站房門口經過（示意圖如下）。

在操作室的選擇上，我們當時有2個方案選擇，一個方案是將操作室布置在站房內，這樣房間好布置，缺點是距離河邊遠，纜道跨度增大，且橫跨公路存在安全隱患，控制鉛魚運行測流時不利于觀測河流情況，視線受阻；另一個方案是將操作室放在公路外邊，該地面積只有十平方米較為平坦，其余全是坡地，但視線開闊，便于纜道操作。經過反復比較，從成本及工作方便出發，我們選擇了將操作室放在公路外邊小場地上。見上圖。

一、設計指標

以斷面處公路路面為高程起始點定為 0m

1、設計最高水位Hmax=（以公路路面為準）0m

2、設計最大水深hmax=22.5

3、調查歷年最高洪水位=-8.85m

4、設最大流速Vmax=6m

5、設計跨度L=200m

6、設計鉛魚重；250kg

7、設計加載垂度：4m

8、設計測流時最大風力，8級

9、鉛魚底到八字拉線交點距離S=0.5m

10、行車高度S2=0.8m

11、安全超高2.0m

二、功能設計

1具有控制鉛魚水平運行及垂直升降功能。具有對信息（水深、起點距）的接收、處理，屬人工控制系統

2主要設備選型

控制系統主要設備有交流變頻器、三相交流異步電動機及無極調速裝置。主要工作原理是根據電動機拖動負載的狀態，改變電動機工作電源的電壓和頻率，使電動機在拖動不同負載時達到最佳工作狀態。

主要控制指標：供電電源220v 50Hz，運行速度0—1.0m，

電動機運行頻率0—50Hz（要求顯示）

3鉛魚制動時間：小于1s

4流量信息采集及處理系統

采用我局特色信號傳輸用貫心線，通過懸掛鉛魚的鋼絲繩將信號傳回操作室利用音響器和秒表收集信號，以計算流速和流量。

三、主要技術參數

起點距測量范圍：-20.0——300.0m

水深測量范圍與起點距相同，

精度為0.1m（符合水文規范要求）

四、技術設計成果

新建纜道機房建筑面積12平方米，新建過河纜道跨度200米。纜道左岸支架為鋼支架，支架高為2.0米，支架架頭截面尺寸為鋼架，呈四方形直立式結構，單向拉線，主材采用槽鋼。右岸為10米鐵塔，纜道分2層架設鋼索，分別為循回索、主索，在主索輪下0.3米處安裝循回（轉向）輪，通過水平布設，考慮游輪游動距離，利用循回索驅動鉛魚進行測量。設計安裝半自動纜道測流控制系統一套、絞車一臺、鉛魚250kg一只、循回工作索φ4mm、主索φ21.5mm。

1右岸鋼塔高度10.00m

2鋼繩選用：鋼索采用φ21.5mm鋼絲繩，單重q=1.6kg/m

破斷拉力不小于23900kg/m2

工作索采用φ4.0mm，單重q=0.074kg/m破斷拉力不下于1000kg

3荷載

1）主索空載拉力4120kg

2）主索加載拉力5525kg

主索安全系數 K主=23900/5525=4.33>2.5 主索設計合理

4主索高程

纜道主索兩岸支點高程：左支=―0.85米右支=―1.50米

調查歷年最高洪水位+安全超高（2.0米）+吊載儀器至行車間距離（2.0米）+加載垂度=-8.85+2.0+2.0+4.0=-0.85米

5取材計算及取用