水尺的形式及應(yīng)用

水尺的形式及應(yīng)用

水位是指河流、湖泊、水庫(kù)、運(yùn)河等水體的自由水面相對(duì)于一定參考高度。水位的觀察在節(jié)水工程、防洪和反洪水預(yù)防方面發(fā)揮著重要作用。一、水尺的主要分類水尺是觀測(cè)水位的基本設(shè)備,按讀數(shù)方式可分為觀讀式和自計(jì)式兩種。觀讀式水尺根據(jù)使用的地點(diǎn)和水工建筑物的結(jié)構(gòu)條件,又分為直立式、傾斜式、矮樁式、臺(tái)階式和懸錘式等。自計(jì)式水尺根據(jù)工作原理可分為機(jī)械式和電傳式。目前我們最常用的是觀讀式水尺,而且為了校核自計(jì)式水尺,在任何一種自計(jì)式水尺設(shè)備的附近都要設(shè)普通的觀讀式水尺。各地根據(jù)條件,積極新建襯砌渠道和改造土渠道為襯砌渠道,凡除險(xiǎn)加固后的水庫(kù)邊坡也襯砌得非常平整,傾斜式水尺就非常適合設(shè)在有襯砌的水工建筑物的邊坡上。設(shè)在邊坡上的傾斜式水尺比直立式水尺穩(wěn)定、抗干擾力強(qiáng),比矮樁式水尺簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、直觀性好。二、傾斜式水尺上的企業(yè)用加直立式、矮樁式、臺(tái)階式和懸錘式水尺上的刻度單位與普通尺子的刻度一致,即水尺上的1厘米與普通尺子上的1厘米的長(zhǎng)度相同,水面在水尺上每升降1厘米,水位就升降1厘米。傾斜式水尺是刻畫(huà)在傾斜的邊坡上,傾斜式水尺上的刻度單位與普通尺子的刻度單位不同,而是與邊坡系數(shù)有關(guān)。一般情況下,邊坡系數(shù)用m表示,渠底至渠頂?shù)拇怪备叨扔肏表示,可推算出邊坡的斜長(zhǎng)即為。斜長(zhǎng)與高度的比值,就是垂直高度每增加一個(gè)單位時(shí),相應(yīng)斜長(zhǎng)增加的長(zhǎng)度,就是傾斜水尺的一個(gè)刻度單位。也可以理解為當(dāng)一個(gè)直角三角形的垂直直角邊為1,水平直角邊為m時(shí),斜邊為。雖然每個(gè)邊坡都有一個(gè)設(shè)計(jì)邊坡系數(shù),但由于施工技術(shù)與條件的限制,實(shí)際邊坡系數(shù)與設(shè)計(jì)邊坡系數(shù)往往有些差別,所以在刻畫(huà)水尺時(shí)應(yīng)以實(shí)際測(cè)量為準(zhǔn)。1.鋼卷尺鋼帶針、帶皮紙回刷法準(zhǔn)備必要的工具和儀器,一臺(tái)水準(zhǔn)儀,一根塔尺,5米長(zhǎng)鋼卷尺,計(jì)算器,一根鉛筆,一把小刀,白油漆,紅油漆,A3厚皮紙,毛排刷。2.安全臺(tái)階的選擇水尺要刻畫(huà)在光滑、平整的邊坡上,所以邊坡要相對(duì)穩(wěn)定,不易變形、斷裂。為了觀測(cè)得方便和安全,要有通暢的道路,當(dāng)邊坡很長(zhǎng)時(shí),要選在臺(tái)階跟前,沒(méi)有臺(tái)階的可以制作一個(gè)安全臺(tái)階。測(cè)橋都是建在流速平穩(wěn)、不受回水影響的順直渠段,渠道上的水尺就要選在測(cè)橋的附近畫(huà),也便于流量與水位的對(duì)照。3.邊坡色漆的鋪設(shè)位置選好后,要把畫(huà)水尺的邊坡上的泥土、灰塵等清洗干凈,利于油漆和邊坡粘和牢固。邊坡晾干后,用白油漆刷一條由渠頂至渠底寬約25cm左右底色漆,底色漆的邊要直,寬度要均勻。只要底色漆兩條邊線與渠道軸線基本垂直就可以了,沒(méi)有必要絕對(duì)垂直。水尺畫(huà)在底色漆上就會(huì)清晰、美觀。4.塔尺位置的測(cè)量用鉛筆把底色漆的中線畫(huà)出來(lái),中線與兩條邊線平行。這條中線也是水尺的中線,中線要直。在中線上任選兩點(diǎn),量取兩點(diǎn)間的距離為L(zhǎng),再用水準(zhǔn)儀測(cè)得這兩點(diǎn)間的高差為H,L/H的比值就是這個(gè)邊坡水尺的一個(gè)刻度單位。在測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的高差時(shí),塔尺前后微動(dòng),讀取最小讀數(shù)。水準(zhǔn)儀更換位置重新整平,再測(cè)一次高差,取兩次高差的平均值。從理論上講,兩點(diǎn)可以是任選的,但為了減少誤差,兩點(diǎn)間的距離應(yīng)大于2米、小于5米。如果邊坡長(zhǎng)度大于5米,L/H的比值就要分段測(cè)量,水尺要分段刻畫(huà)。5.刻畫(huà)起點(diǎn)的選擇大江大河或水庫(kù)一般都引用絕對(duì)高程刻畫(huà)水尺,小渠道一般引用假定高程刻畫(huà)水尺。用水準(zhǔn)儀將高程引向邊坡,在邊坡打過(guò)白色底漆的中線上移動(dòng)塔尺,尋找合適的刻畫(huà)起點(diǎn)。刻畫(huà)起點(diǎn)的高程最好是整數(shù)或分米的倍數(shù),如365.00米、364.00米等,或365.2米、363.6米等小數(shù)點(diǎn)后有一位小數(shù)的高程起畫(huà)點(diǎn)。如果選擇365.26這樣小數(shù)點(diǎn)后有兩位小數(shù)的高程起畫(huà)點(diǎn)時(shí)會(huì)給刻畫(huà)造成一點(diǎn)小困難,影響刻畫(huà)速度。在渠道邊坡上畫(huà)水尺時(shí),有時(shí)為了使水位和水深一致,可以把渠底的高程假定為零,引向一個(gè)固定的點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn),推求水尺的刻畫(huà)起點(diǎn)。把渠底假定為零時(shí),水位讀數(shù)就是水深。6.水尺的x射線刻L/H的值往往是一個(gè)無(wú)限循環(huán)小數(shù),當(dāng)垂直高度增加1厘米時(shí),斜坡長(zhǎng)度增加L/H厘米;當(dāng)垂直高度增加1分米時(shí),斜坡長(zhǎng)度增加L/H分米;當(dāng)垂直高度增加1米時(shí),斜坡長(zhǎng)度增加L/H米。為減小累計(jì)誤差,刻畫(huà)刻度單位時(shí),要先用鉛筆在中線上刻畫(huà)每米刻度線、再刻畫(huà)分米刻度線、再刻畫(huà)厘米刻度線。水尺的厘米刻度是由多個(gè)對(duì)口E組成,每個(gè)E代表5厘米,兩個(gè)上下對(duì)口E代表10厘米?？坍?huà)厘米時(shí),為了簡(jiǎn)便快捷,可以在A4厚紙上把兩個(gè)對(duì)口E刻成空心后,把對(duì)口E的中線與底漆中線重合,用毛排刷蘸上油漆拓印在白色底漆上。兩個(gè)對(duì)口E的實(shí)際長(zhǎng)度為L(zhǎng)/H分米,E中的每一橫的實(shí)際長(zhǎng)度為L(zhǎng)/H厘米?？坍?huà)水尺時(shí),為避免累計(jì)誤差,必須注意以下幾點(diǎn)。(1)L/H值的小數(shù)點(diǎn)后至少要保留五位數(shù),用鉛筆在中線上刻畫(huà)分米線時(shí),鋼卷尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)水尺刻畫(huà)起始點(diǎn)不動(dòng),第一個(gè)分米線為2.01497,第二個(gè)分米線為2.01497×2,第三個(gè)分米線為2.01497×3,以此類推。(2)先刻畫(huà)分米線,再刻畫(huà)厘米線。(3)比值2.01497最好只適用于A、B兩點(diǎn)間,A、B以外的邊坡重新測(cè)L/H的比值。(4)A點(diǎn)或B點(diǎn)可以作為刻畫(huà)起始點(diǎn),高程由基準(zhǔn)點(diǎn)引入。7.使用水尺的安全、位置(1)在水尺剛畫(huà)完以后,抽取幾個(gè)點(diǎn)用水準(zhǔn)儀校核,發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)糾正。(2)刻畫(huà)在邊坡上的水尺,在使用一段時(shí)間后,可能會(huì)因?yàn)檫吰碌淖冃味绊懰叩木?水尺也可能因?yàn)槊撋床磺逅弧槭顾慌c流量關(guān)系保持每年一致,就必須對(duì)水尺進(jìn)行校核。不論是引用絕對(duì)高程還是相對(duì)高程刻畫(huà)的水尺,都要進(jìn)行校核。校核使用的基準(zhǔn)