GBJ 138-1990 水位观测标准.pdf
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1、中华人民共和国国家标准水位观测标准主编部门中华人民共和国水利部批准部门中华人民共和国建设部施行日期年月日关于发布国家标准水位观测标准的通知建标字第号根据国家计委计综号文的要求由原水利电力部会同有关部门共同制订的水位观测标准已经有关部门会审现批准水位观测标准为国家标准自年月日起施行本标准由水利部管理其具体解释等工作由水利部长江水利委员会水文局负责出版发行由建设部标准定额研究所负责组织中华人民共和国建设部年月日编制说明本标准是根据国家计划委员会计综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在本标准编制过程中标准编制组进行了广泛的调查研究认真总结了我国几十年来水文工作的
2、实践经验参考了有关国际标准和国外先进标准针对主要技术问题开展了科学研究与试验验证工作并广泛征求了全国有关单位的意见最后由我部会同有关部门审查定稿鉴于本标准系初次编制在执行过程中希各单位结合工程实践和科学研究认真总结经验注意积累资料如发现需要修改和充实之处请将意见和有关资料寄交水利部长江水利委员会水文局武汉市解放大道号以供今后修改时参考水利部年月目次第章总则第二章水位站第三章水位观测设备第四章使用水尺的水位观测第五章使用自记水位计的水位观测第六章水位观测结果的计算第七章水位观测的不确定度估算附录一报表的编制规定附录二弧形闸门开启高度的换算附录三本标准用词说明附加说明第一章总则第条为了合理地统一我
3、国水位站建立水位观测设备设置水位观测和计算等方面的技术规定保证水位观测资料的质量以便为各类工程建设提供可靠的依据特制定本标准第条本标准适用于天然河流湖泊水库人工河渠受潮汐影响河段和水工程附近的水位观测第条水位观测的时制应采用北京标准时第条水位观测除执行本标准外尚应执行国家现行的有关标准第二章水位站第一节水位站的站址选择第条水位站的站址选择应满足建站的目的和观测精度的要求选择在观测方便和靠近城镇或居民点的地点并应符合下列规定一河道水位站宜选择在河道顺直河床稳定和水流集中的河段二湖泊出口水位站应设在出流断面以上水流平稳处堰闸水位站和湖泊水库内的水位站宜选在岸坡稳定水位有代表性的地点三河口潮水位站宜
4、选在河床平坦不易冲淤河岸稳定不易受风浪直接冲击的地点第条水位站建站方案必须根据查勘提供的河道地形河床演变水文特征水力条件和水位站工作条件等情况经过技术经济综合比较确定第条水位站根据水文站网规划将发展成水文站时站址应根据水文站的要求进行选择第二节基面的确定第条水位观测所采用的基面应符合下列规定一已设水位站应将原用的基面冻结下来作为冻结基面二新设站应采用与上下游测站相一致的基面并作为本站冻结基面三水位站已采用测站基面的可继续沿用四水位站采用的冻结基面应尽快与我国现行的国家高程基面相连接各项水位高程资料中应写明本站采用的基面与国家高程基面之间的换算关系第三节水准点的设置第条测站水准点的设置应符合下列
5、规定一基本水准点应设在测站附近历年最高水位以上地形稳定便于引测保护的地点当测站附近设有国家水准点时可设置一个基本水准点当测站与国家水准点连测困难时应在不同的位置设置三个基本水准点并应选择其中一个为常用水准点二当基本水准点离水尺断面较远时校核水准点应设在便于引测和稳定的地点当基本水准点离水尺断面较近时可不设置三测站水准点应统一编号保持不变第条基本水准点的底层最小入土埋深不冻地区宜为冻土层厚度小于地区宜为冻土层厚度大于地区宜在冻土层以下见图水准点可直接浇注在基岩或稳定的永久性建筑物上在基岩上浇注水准点时应选择坚固稳定的岩石当岩石表面有风化层时应先予以清除当基岩露出地面时可在岩石上凿孔槽将金属或磁料
6、制成的标志浇注在孔槽中当基岩在距地面不深处应先将带混凝土底座的铁管或钢轨固结在基岩上再将水准点标志浇注在灌有水泥沙浆的铁管顶端当采用钢轨时应在其上端直接旋成半圆球形作为水准标志第条校核水准点可用长柱形石料混凝土桩或钢筋混凝土桩制成上端凿成或浇注成半圆球形的标志下端浇注混凝土底座或在坚固的岩石上凿刻或在稳定的永久性建筑物上浇注而成校核水准点埋设的最小入土深度可按基本水准点的规定执行第条水准点高程测量应符合下列规定一基本水准点除列入国家一二三等水准网的以外其高程应从国家二三等水准点用不低于三等水准接测据以引测的国家水准点一经选用当无特殊情况时不得随意更换二校核水准点应从基本水准点采用三等水准接测当
7、条件不具备时可采用四等水准接测三水准点稳定性较差的或对水位精度要求较高的测站基本水准点宜年校测一次其他测站宜年校测一次校核水准点宣每年校测一次当有变动迹象时应及时校测四当上下比降断面附近分别设有校核水准点时且基本水准点向两个校核水准点分别引测的测距之和与两个校核点之间的测距相比相差较大应从基本水准点先引测其中一个再连测另个当基本水准点处于上下比降断面校核水准点之间时可分别引测第四节水尺断面的布设第条基本水尺断面的布设应符合下列规定一河道水位站的基本水尺断面应设在顺直河段的中间并与流向垂直二堰闸水位站的上游基本水尺断面应设在堰闸上游水流平稳处与堰闸的距离不宜小于最大水头的倍下游基本水尺断面应设在
8、闸下游水流平稳处距消能设备末端的距离不宜小于消能设备总长的倍三水库水位站的基本水尺应设于坝上游水流平稳处当坝上水位不能代表闸上水位时应另设闸上水尺当需用闸坝下游水位推流时应在邻近下游水流平稳处设置水尺断面四湖泊水位站基本水尺断面应设于有代表性的水流平稳处第条比降水尺断面的布设应符合下列规定一要求进行比降观测的站应在基本水尺断面的上下游分别设置上下比降水尺断面当受地形限制时可用基本水尺断面兼作比降上或下断面二比降水尺断面应设在顺直河段上上下比降断面间不应有外水流入或内水分出河底和水面比降不应有明显的转折上下比降断面的间距应使测得比降的综合不确定度不超过置信水平为三比降断面间距的测量往返不符值应小
9、于测段距离的四比降断面的间距可按下式计算当校核水准点在一个断面上时式中比降断面间距水尺水位观读的标准差无波浪或有静水设备时为水准测量线路上的标准差三等水准为四等水准为比降观测允许的综合不确定度河道长的落差落差变幅较大时应视比降观测的主要目的选用适当的值一般测站可选用中水位时的落差值当上下比降断面分别设有校核水准点且其中一个校核水准点是由基本水准点经过另一个校核水准点按三等水准连测时式中三等水准测量线路上的标准差上断面水准点至上断面水尺的平均测距下断面水准点至下断面水尺的平均测距第五节水位站地形测量和大断面测量第条水位站可只进行简易地形测量当对测站地形图在使用上有较高要求时应按现行的有关标准执行
10、第条水位站的简易地形测量应在设站初期进行以后在河道地形地貌有显著变化时可根据变化情况进行全部或局部重测当该地区测有适合测站应用的地形图时可根据需要进行补充测绘第条水位站简易地形的测量范围测绘内容应按现行的有关标准执行简易地形测量的平面控制可采用视距导线或罗盘仪导线视距导线的边长可采用视距法测定罗盘仪导线可采用钢尺或皮尺测定视距导线的角度可采用经纬仪半测回测定罗盘仪导线的角度可用刻度至半度的罗盘仪测定高程控制应采用四等水准水准点高程控制点以外的测点的高程可用视距高差测量第条基本水尺断面和比降水尺断面应根据需要进行大断面测量和复测大断面的测量范围和测量方法应按现行标准执行对河面宽阔的湖泊水位站潮水
11、位站水库内水位观测点当大断面资料无使用要求且施测大断面比较困难时可不进行大断面测量或只在水尺岸边一定距离范围内施测半江横断面第六节测站考证第条水位站必须在建站初期编制测站考证簿编制时应认真考证详尽填写以后遇有变动应在当年对变动部分及时补充修订内容变动较多的站应隔一定年份重新全面修订一次第条测站考证簿的主要内容应包括下列各项一测站位置二测站沿革三自然地理情况四测站附近河流情况五测站断面布设与变动情况六引据水准点基本水准点校核水准点水准基面及其变动情况七水位观测设备的设置及其变动情况八观测时制及其变更情况九与建站目的有关的观测项目及其变动情况十附近河流形势及测站位置图测站地形图或简易地形图大断面图
12、水位观测设备布设图及其他必要的图表第三章水位观测设备第一节水尺第条水尺的刻度必须清晰数字必须清楚且大小适宜数字的下边缘应放在靠近相应的刻度处刻度面宽不应小于刻度数字底板的色彩对比应鲜明且不易褪色不易利落最小刻度为误差不大于当水尺长度在以下时累积误差不得超过当水尺长度在以上时累积误差不得超过该段长度的第条选择水尺形式时应优先选用直立式水尺当直立式水尺设置或观读有困难而断面附近有固定的岸坡或水工建筑物的护坡时可选用倾斜式水尺在易受流冰航运浮运或漂浮物等冲击以及岸坡十分平坦的断面可选用矮桩式水尺当断面情况复杂时可按不同的水位级分别设置不同形式的水尺第条水尺的布设应符合下列规定水尺设置的位置必须便于观
13、测人员接近直接观读水位并应避开涡流回流漂浮物等影响在风浪较大的地区必要时应采用静水设施二水尺布设的范围应高于测站历年最高低于测站历年最低水位三同一组的各支基本水尺应设置在同一断面线上当因地形限制或其他原因必须离开同一断面线设置时其最上游与最下游一支水尺之间的同时水位差不应超过四同一组的各支比降水尺当不能设置在同一断面线上时偏离断面线的距离不得超过同时任何两支水尺的顺流向距离不得超过上下比降断面间距的五相邻两支水尺的观测范围宜有的重合当风浪经常较大时重合部分可适当放大至第条水尺的编号应符合下列规定一对设置的水尺必须统一编号各种编号的排列顺序应为组号脚号支号支号辅助号组号应代表水尺名称脚号应代表同
14、类水尺的不同位置支号应代表同一组水尺中从岸上向河心依次排列的各支水尺的次序支号的辅助号应代表该支水尺零点高程的变动次数或在原处改设的次数当在原设一组水尺中增加水尺时应从原组水尺中最后排列的支号连续排列当某支水尺被毁新设水尺的相对位置不变时应在支号后面加辅助号并用连接符与支号连接二当设立临时水尺时在组号前面应加一符号支号应按设置的先后次序排列当校测后定为正式水尺时应按正式水尺统一编号三当水尺变动较大时可经一定时期后将全组水尺重新编号可一年重编一次四水尺编号见表应标在直立式水尺的靠桩上部矮桩式水尺的桩顶上或倾斜式水尺的斜面上的明显位置以油漆或其他方式标明第条直立式水尺的安装应符合下列规定表水尺代号
15、类别代号意义组号基本水尺流速仪测流断面水尺比降水尺其他专用或辅助水尺脚号设于上游的设于下游的一个断面上有多股水流时自左岸开始的序号注设在重合断面上的水尺编号按顺序选用前面一个当基本水尺兼流速仪测流断面水尺时组号用必要时可另行规定其他组号一直立式水尺的水尺板应固定在垂直的靠桩上靠桩宜做流线型靠桩可用型钢铁管或钢筋混凝土等材料做成或可用直径的木桩做成当采用木质靠桩时表面应作防腐处理安装时应将靠桩浇注在稳固的岩石或水泥护坡上或直接将靠桩打入或埋设至河底有条件的测站可将水尺刻度直接刻绘或将水尺板安装在阻水作用小的坚固岩石上或混凝土块石的河岸桥梁水工建筑物上二水尺靠桩入土深度宜为松软土层或冻土层地带宜埋
16、设至松土层或冻土层以下至少在淤泥河床上入土深度不宜小于靠桩在河床以上高度的倍三水尺应与水面垂直安装时应吊垂线校正第条倾斜式水尺应符合下列规定一倾斜式水尺应将金属板固紧在岩石岸坡上或水工建筑物的斜坡上按斜线与垂线长度的换算在金属板上刻划尺度或直接在水工建筑物的斜面上刻划刻度面的坡度应均匀刻度面应光滑二刻划尺度可采用下列两种方法用水尺零点高程的水准测量方法在水尺板或斜面上测定几条整分米数的高程控制线然后按比例内插需要的分划刻度先测出斜面与水平面的夹角然后按照斜面长度与垂直长度的换算关系绘制水尺第条矮桩式水尺入土深度与直立式水尺靠桩相同桩顶宜高出床面木质矮桩顶面宜打入直径为的金属圆头钉以便放置测尺两
17、相邻桩顶的高差宜在之间平坦岸坡宜在之间淤积严重的地方不宜设矮桩式水尺第条临时水尺的设置和安装应符合下列规定一发生下列情况之一时应及时设置临时水尺发生特大洪水或特枯水位超出测站原设水尺的观读界限原水尺损坏断面出现分流超出总流量的河道情况变动原水尺处干涸结冰的河流原水尺冻实需要在断面上其他位置另设水尺分洪溃口二临时水尺可采用直立式或矮桩式并应保证临时水尺在使用期间牢固可靠三当发生特大洪水特枯水位或水尺处干涸冻实时临时水尺宜在原水尺失效前设置四当在观测时间才发现观测设备损坏时可打一个木桩至水下使桩顶与水面齐平或在附近的固定建筑物岩石上刻上标记用校测水尺零点高程的方法测得水位后再设法恢复观测设备第条水
18、尺设置后应测定其零点高程并应符合下列规定一水尺零点高程的测量应按四等水准的要求进行当受条件限制时可按表的要求执行表水尺零点高程测量允许高差不符值和视线长度同尺黑红面读数差同站黑红面所测高差之差往返不符值不平坦平坦视线长度视距不平坦平坦单站前后视距不等差注仪器类型可采用或采用单面尺时变换仪器高度前后所测两尺高差之差与同站黑红面所测高差之差限差相同为单程仪器站数当往返站数不等时取平均值计算测量过程中应注意不使前后视距不等差累积增大二往返两次水准测量应由校核水准点开始推算各测点高程往返两次测量水尺零点高程之差在允许误差之内时以两次所测高程的平均值为水尺零点高程当超出允许误差时应予重测第条水尺零点高程
19、应记至毫米当对计算水位无特殊要求时水尺零点高程可按四舍五入法则取至厘米第条水尺零点高程的校测次数与时间应以能掌握水尺零点高程的变动情况取得准确连续的水位资料为原则在每年年初或汛前应将所有水尺全部校测一次汛后应将本年洪水到达过的水尺全部校测一次有封冻的测站还应在每年封冻前和解冻后将全部水尺各校测一次当汛后与封冻或汛前与解冻相隔时间很短时可以减少校测次数冲淤严重或漂浮物较多的测站在每次洪水后必须对洪水到达过的水尺校测一次当发现水尺变动或在整理水位观测结果时发现水尺零点高程有疑问应及时进行校测第条校测水尺零点高程时当校测前后高程相差不超过本次测量的允许不符值或虽超过允许不符值但对般水尺小于等于或对比
20、降水尺小于等于时可采用校测前的高程当校测前后高程之差超过该次测量的允许不符值且对一般水尺大于或对比降水尺大于时应采用校测后的高程并应及时查明水尺变动的原因及日期以确定水位的改正方法第二节测针式悬锤式水位计第条测针式水位计适用于资料精度要求较高的小河站测流建筑物上或有较好的静水湾或静水井的水位站第条测针式水位计的设置应符合下列规定一测针式水位计可设置在不同高程的一系列基准板或台座上应能测到水位变幅范围内的最高和最低水位当设置有两个以上的水位计时各支水位计应设置在同一断面线上当条件限制不能设置在同一断面线上时水位计偏离断面线的距离不宜超过二安装测针式水位计时应将水位计支架固紧在用钢筋混凝土或水泥浇
21、注的台座上测杆必须与水面垂直安装时可用吊垂线调整并可加装简单的电器设备来判断和指示针尖是否恰好接触水面第条悬锤式水位计适用于断面附近有坚固陡岸桥梁或水工建筑物的岸壁可以利用的测站第条悬锤式水位计的设置应符合下列规定一应能测到历年最高最低水位当利用坚固陡岸或其他水工建筑物设置时应选择水流平顺不受阻水物影响的地方当条件限制测不到历年最高最低水位时应配置其他观测设备二安装时支架应固紧在坚固的基础上滚筒轴线应与水面平行悬锤重量应能拉直悬索安装后应进行严格的率定并定期检查测索引出的有效长度与记数器或刻度盘读数的一致件其误差应不超出第条测针式和悬锤式水位计的基准板或基准点的高程测量与水尺零点高程测最的要求
22、相同可每年汛前校测一次当发现有变动迹象时应及时校测其编号方法可按水尺编号的有关规定执行第三节自记水位计第条自记水位计的型式应根据河流特性河道地形河床土质断面形状或河岸地貌以及水位或潮水位变幅涨落率泥沙等情况确定第条选用的仪器必须是经过国家水文仪器检测中心检测符合现行国家标准的产品第条测站选用的自记水位计测量精度应符合表的要求走时机构时间误差应符合表的要求表自记水位计允许测量误差水位量程综合误差室内测定保证率表自记水位计允许走时误差误差记录周期精密级普通级误差记录周期精密级普通级日记季记周记半年记双周记年记月记注日记精密级老产品误差允许日记普通级老产品误差允许涨落急剧的小河站应选择时间估读误差的
23、自记仪器第条设置自记水位计应能测到历年最高水位和最低水位当受条件限制测不到历年的最高最低水位时应配置其他水文观测设备第条浮子式自记水位计适用于可修建测井无封冻河床无较大冲淤变化的测站见图第条浮子式自记水位计应设置在岸边顺直水位代表性好不易淤积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第条浮子式自记水位计由自记仪和自记台两部分组成自记台按结构形式和在断面上的位置可分为岛式岸式岛岸结合式见图岛式自记台由测井支架仪器室和连接至岸边的测桥组成适用于不易受冰凌船只和漂浮物撞击的测站岸式自记台由设在岸上的测井仪器室和连接测井与河道的进水管组成可以避免冰凌漂浮物船只等的碰撞适用于岸边稳定岸坡较陡
24、淤积较少的测站岛岸结合式自记台兼有岛式岸式的特点与岸式自记台相比可以缩短进水管适用于中低水位易受冰凌漂浮物船只碰撞的测站第条测井的设计应符合下列规定一测井不应干扰水流的流态测井截面可建成圆形或椭圆形二井壁必须垂直井底应低于设计最低水位测井口应高于设计最高水位三测井井底及进水管应设防淤和清淤设施卧式进水管可在入水口建筑沉沙池测井及进水管应定期清除泥沙多沙河流测井应设在经常流水处并在测井下部上下游两侧开防淤对流孔四测井可用金属钢筋混凝土砖或其他适宜的材料建成五测井截面应能容纳浮子随水位自由升降浮子与井壁应有间隙水位滞后不宜超过测井内外含沙量差异引起的水位差不宜越过并应使测井具有一定的削弱波浪的性能
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