桥上测流实例经验分析

王腾 田长涛

摘 要：水文站网中，部分测站受条件限制，汛期无法利用测船和缆道以流速仪法进行流量测验，因此，在汛期高洪测流时部分测站选用邻近测验断面的公路桥进行流量施测。文章就桥上测流的优越性和实际工作体会进行了分析论述，对实例测站桥测实践经验进行了总结，为今后进一步推广使用洪水期桥测经验提供了参考。

关键词：流量测验；桥上测流；测验方式；安全因素；测量精度

中图分类号：P337 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）11-0070-02

Abstract： In the hydrologic station network， some stations are restricted by the conditions， so it is impossible to use the method of velocity meter to measure the flow of the ship and the cable in flood season. Therefore， some stations choose the highway bridge adjacent to the test section to carry out the flow survey during the flood season. In this paper， the superiority and practical working experience of bridge flow measurement are analyzed and discussed， and the practical experience of bridge survey at practical station is summarized， which provides a reference for the further popularization of bridge survey experience in flood period.

Keywords： flow test； flow measurement on bridge； test method； safety factors； measuring accuracy

1 概述

目前我省水文基本站网中，绝大多数是利用测船和缆道以流速仪法为主，比降-面积法，水面浮标法及其他方法为辅助来完成汛期流量测验任务的。由于种种原因我省水文测验自动化程度较低，绝大多数测验工作由人工操作来完成，部分先进测验设备因测站远离村屯，交通不便，高压电力紧缺，致使无法正常投入使用。测船测流安全系数较低，测验精度不高，遇有较大洪水时可能造成人身伤亡事故的发生，测验设备，设施遭到严重的破坏。

2 桥测流量优势分析

选择断面附近桥梁开展桥测工作，既可提高工作效率和成果精度，人员和测验设备亦得到安全保障，而且测验精度高，受自然条件的局限性很小，人身安全有了基本保障，又克服了测验设备不足，不利于养护、保管等诸多不利因素所造成的弊端。具体有以下几点：

2.1 桥测可以避免或减少风浪影响

流量测验在受风浪、流冰及漂浮物的影响较大时一般不适合采用测船作业，尤其是实际用于中小河流的人力测船，船体轻、排量小，测取洪峰流量时遇有大的风浪测船摆动大，船舱进水，很容易造成沉船事故的发生。若在流冰期或有漂浮物时危险性更大，尤其春季流冰，冰块大，冰流速可达2m/s以上，白天尚可，夜间由于照明，视觉等原因，测船遭碰撞不可避免，对测验人员人身安全构成直接威胁。桥测有其独特的优越性。例如在流冰期，水位高，冰速，流冰密度及冰块都较大的情况下，并伴有漂浮物，在此情况下测船基本无法下水作业来完成测验任务，桥测车完成流量测验相对困难就小得多，虽然仪器设备有被冰块或漂浮物碰撞的危险，对测验人员安全基本不构成任何威胁，此次测验取了较大的凌汛期流量资料。

2.2 桥测不受特大洪水的影响

公路桥一般为双曲拱桥稳定性好，使用寿命在五十年以上，可抵御五十年一遇的高洪，一般洪水不会对桥梁构成威胁，洪峰流量基本都可以测得到。若用测船进行流量测验相当困难并伴有较大危险，利用桥测方式则可安全地测取洪峰流量变化的全过程，且流量资料完整可靠。

2.3 测速垂线和测点相对固定

用测船测量时，虽然有渡河索和固定的起点距，但因风浪大或有流向偏角时，测船受其影响较大，测船左右摆动较大，摆动距离在0.5m，中弘位置可达1m以上，上下測船也随波浪起伏，由于流速仪跟随测船同时摆动和起伏，缆道虽无摆动但有上下抖动等因素，各测点流速造成的误差较大，影响了测验的精度。桥测车因固定于桥面，基本不会受大的风浪及流向偏角的影响，起点距固定，每次测深测速垂线的位置基本保持一致，相对误差较小，也就相应提高了测验的精度。

2.4 桥测节省人力，缩短测验历时

测船需要两人以上同时进行操作，桥测车在不遇到特大洪水的情况下一人即可完成操作，虽有困难基本可完成测验任务，测船一人完成测验任务不可能，测船固定即是困难之一，桥测车两人同时操作可缩短测验历时近二十分钟，尤其是边远测站，遇有特殊情况，如交通中断，测站人员无法及时赶到，在站人员也可保证测验任务的顺利完成，确保资料的完整性，提高了资料的使用价值。

2.5 桥测减少设备养护周期

利用测船时，每年春季都要对船体和过河辅助设备进行安装调试，秋季还需对拆卸、养护、保管，冬季需有专人对不能拆卸的测验设备进行看护。桥测车可直接入库进行保管，既节省了人力物力的消耗，又可保证设备的安全。

3 流量资料系列成果精度分析

选择汤旺河流域部分测站多年实测流量数据，其中部分年份多次采用桥测方式，利用测船和桥测车测取得流量数据绘制历年水位～流量关系曲线图，由图1、图2可见，代表站水位流量关系均呈现单一曲线，说明水位流量关系良好。经多次桥侧与船测对比分析，二者最大误差在5%以内，桥测法节省时间最长约30min，可见桥测流量测验方法合理，精度可靠。

4 结束语

综上所述，在有条件的测站开展桥测工作简便易行，成果精度可靠，而且具备测流过程快，数据准确，人员安全，设施节约等优点，有着广阔的推广和应用前景。

参考文献：

[1]曾庆生.水文统计学[M].北京：水利电力出版社，1985.

[2]金光炎.水文统计原理与方法[M].北京：中国工业出版社，1964.