水文桥测车使用及维护方法

□吴海林 □苏觉明 □潘向东 □王大志(河南省信阳水文水资源勘测局)

一、引言

自“九五”、“十五”以来，河南省持续进行了水文基础设施建设工程，水文测验设施设备得到了较大的更新发展，“九五”、“十五”期间共配备水文桥(巡)测车24辆，这些桥测车分布在具备桥(巡)测条件的各水文站，在每年的防汛抗旱水文测报中发挥着重要的作用。笔者所在水文站于2000年3月引进1台HFJ1010G型水文桥测车，该桥测车每年实测流量达120次以上，至今已运行了9年，虽然车辆已达报废标准，但除了整车的机械、电路部分老化外，没有特别大的故障，至今仍在防汛抗旱测报一线发挥作用。

在实际应用中笔者深深体会到：只有掌握养护和故障排除方法，才能延长桥测车的使用寿命；只有掌握正确的测流方法，才能提高水文桥测车测量精度；只有遵守一定的操作规程，才能保证运行安全。

二、桥测运行过程及测流基本原理

桥测车运行过程：车辆行驶到待测流量断面的某一定点，将安装有流速仪等仪器的铅鱼，从桥上的水文桥测车内施放到桥下河水中，并在预先设置的若干个测点上进行流速测验，测验完毕后做逆动作，再将铅鱼回收到水文桥测车中，然后到达下一定点重复以上动作。

桥测车测流原理：通过对过水断面上若干根测线上若干个测点的流速测量和断面测量，推算出断面流量的测验方法。

三、水文桥测系统的维护

（一）桥测车辆的维护与保养

水文桥测车行驶一定里程后，需要对车辆进行保养，例如发动机机油更换、空气滤芯器更换、蓄电池液位检查、制动液量泄漏检查、制动性能检查与调整等，深入、细致的保养可以使车辆保持的最佳状态，延长其使用寿命。

（二）水文绞车的维护与保养

对绞车钢索经常擦黄油，维持其润滑状态，进行绞车制动性能与调整检查，绞车手柄合口磨损检查，卡口螺丝与调整检查，绞车电动机与电线检查，计数器装置的检查，蓄电池液位与补充检查，对活动齿轮和链条润滑检查，信号接收是否正常检查等。

（三）测流仪器的维护与保养

在每次使用流速仪之前，必须检查仪器有无污损、变形，仪器旋转是否灵活及接触丝与信号是否正常等情况。

流速仪在每次使用后，立即按仪器说明书规定的方法拆洗干净，并加仪器润滑油；流速仪装入箱内时，转子部分悬空搁置；长期储藏备用的流速仪，易锈部件，必须涂黄油保护；仪器箱放于干燥通风处，并应远离高温和有腐蚀性的物质，仪器箱上不应堆放重物；仪器所有的零附件及工具，随用随放回原处；仪器说明和检定图表、公式等应妥善保存。

四、提高水文桥测车测量精度

（一）断面布设

天然河道流速横向分布一般受河道断面形状影响，与断面形状基本一致。桥测断面由于受桥墩壅水和乱流紊动的影响，流速横向分布会发生变化，与天然河道有较大差别，因此在选择测流断面时，应避开桥墩，减少桥墩对流速横向分布的影响。测流断面一般选择在桥上游，桥上水流较桥下水流平稳，流速仪较易控制，特别是堰闸，由于河底比降小，水流比较平稳，最大流速一般在2.5m/s左右，桥上水流受桥墩影响小，壅水范围一般在2m以上，桥上游距桥墩2m以上，受桥墩影响不明显，流速分布趋于正常。

（二）测次布置

河道站流量测次与缆道、船测等常规测法相似，满足推算逐日流量和各种特征值的要求，当发生洪水时，增加测次，一般小洪水3～5次，大洪水5～7次，堰闸站每年选择低中高水检测5～10个测次。

（三）测速垂线布设

桥测断面应布设多少条垂线，布设在何种部位，根据桥梁类型、墩型、孔数及桥测断面形状综合考虑。信阳辖区内公路桥一般为钢筋混凝土并柱墩板梁桥，桥墩直径1m，单孔宽20m左右，边孔不尽相同，桥孔流速分布呈扁平形，桥孔中心一带流速差别不大，接近桥墩处有规律地偏小，应结合桥孔数布设测速垂线；孔数较多的桥梁(＞8孔)，对应于桥孔中央，每孔布设1条测速垂线；孔数较少的桥，对称于桥孔中央布设2～3条垂线，测速垂线一般应避开桥墩两侧漩涡5m左右。此外，可在全断面最大水深处布设1条测速垂线，控制最大流速，提高测验精度。有些站点为单孔桥(涵)，可适当加密垂线，按每条垂线控制总面积的20%～30%布设，一般采用3条，按横向1/4、1/2、3/4的位置布设。

（四）测点位置控制及布设

熟练掌握汽车驾驶技术，桥测车准确到达测速垂线位置，做到不偏不离，手动(电驱)操作绞车熟练，使铅鱼精确到达测点位置，保证测点在三维空间位置的准确性。

大量野外及室内模型实验表明，桥下及附近水流结构复杂，垂向流速分布不同于天然河道水流，以两点法(0.2、0.8水深)测速误差最小。因此，在桥测方案中，一般采用两点法测速，特殊原因无法用两点法时，可采用水面、0.2或0.6一点法，用水面、0.2还是0.6一点法，可根据各站的具体情况通过实测资料分析确定，并率定出水面、0.2或0.6一点法垂线平均流速系数。经实测资料分析，桥测一点法垂线平均流速系数K0.6一般取0.95～0.99，K0.2一般取 0.91～0.99。

（五）水深测量控制

水深是关系测量精度重要因素之一，通过实测或借用上次测量成果，推算测点位置，汛期的第一场洪水，往往携带漂浮物较多，铅鱼需频繁提出水面，容留在水中时间短，不适宜实测水深，当洪水涨率大、流速大时，为了降低测流时间延长和测深垂线的偏移带来的误差，也不适宜实测水深。为了保证借用水深的准确性，一场洪水过程过后，立即组织测站人员实施精确的断面测量，随时掌握断面的冲淤变化情况。

五、安全注意事项

（一）车辆、人员安全警示要求

桥测车到达测点位置并停稳后，车前车后放置警示标志，由专人提醒公路上行驶的车辆减速并注意避让，最大限度的保证桥测车和测量人员的安全，夜间测流人员应身着反光标志服装。

（二）绞车操作要求

铅鱼下放入水要平稳，手动操作时转动绞关要稳，保持平稳缓和下滑至测点位，测量过程中，密切关注上游漂浮物，当漂浮物来临时，铅鱼及时提出水面规避，提升动作要快速，万一大的漂浮物挂住铅鱼出现危急情况，果断用配备的安全斧斩断悬吊铅鱼的钢丝，保证车辆不发生倾覆和保证车上人员安全。

（三）计数装置使用要求

桥测车停至测点位置后下放铅鱼时，注意计数器数字变化是否正常，计数器是桥测车上易损部件，下放铅鱼速度过快易导致计数器内部零部件结构性损坏，如果发现计数器跳动的数字异常时，要重新复零和重新计量水面位置。

六、结语

注意上述事项，可一定程度地延长桥测车的使用寿命，提高水文桥测车测量精度，保证测流人员的安全，使水文桥测在防汛测报工作中发挥更大的作用。笔者所在水文站在桥测方面取得了初步的、较好的成果，积累了一些经验，做出了有益的探索，今后，还需从多个方面对桥测先进的技术进行学习和实践，摸索出更加有效的方法，进一步用好桥测车，发挥其更大的测流潜力。

[1]严义顺.水文测验学[M].南京：河海大学出版社，2002.

[2]陈丰仓，赵虹.桥测技术在平顶山水文局巡测中的应用[J].河南水利与南水北调，2009（04）.