水庫水雨情自動測報系統(tǒng)投標(biāo)方案（技術(shù)方案）

水庫水雨情自動測報系統(tǒng)投標(biāo)方案

目錄

第一章項目背景和項目需求.........................9

第一節(jié)項目背景.................................9

一、水庫相關(guān)概念...........................9

二、水庫主要構(gòu)成...........................10

三、水庫類型說明...........................26

四、水庫修建意義...........................28

五、水雨情自動測報系統(tǒng)概述.................31

第二節(jié)項目需求...............................37

一、項目概況...............................37

二、項目需求...............................37

第二章項目組織機(jī)構(gòu)...............................41

第一節(jié)項目管理概述...........................41

一、項目管理原則...........................41

二、項目管理維度...........................42

三、項目管理模式...........................46

四、項目管理機(jī)制...........................49

五、項目管理內(nèi)容...........................53

六、項目指導(dǎo)方針...........................54

第二節(jié)項目組織架構(gòu)...........................55

一、建立項目組織機(jī)構(gòu)的步驟.................55

二、建立項目組織機(jī)構(gòu)的要求.................56

三、建立項目組織機(jī)構(gòu)的重點.................57

1

四、項目組織架構(gòu)...........................59

五、項目部門職責(zé)...........................59

第三章項目人員配備...............................71

第一節(jié)人員配備計劃...........................71

一、人員配備原則...........................71

二、人員配備優(yōu)化...........................72

三、人員素質(zhì)要求...........................74

四、項目人員表格...........................79

五、項目崗位職責(zé).............................81

第二節(jié)人員管理制度...........................95

一、人員考勤制度...........................95

二、人員調(diào)動制度...........................102

三、人員離職制度...........................103

四、人員獎懲制度...........................104

五、人員保險制度...........................110

六、人員紀(jì)律管理...........................112

第四章項目管理制度.............................114

第一節(jié)管理制度建立.........................114

一、項目管理內(nèi)容...........................114

二、項目管理策劃...........................116

三、項目管理原則...........................117

第二節(jié)常規(guī)管理制度..........................119

一、文檔管理制度...........................119

二、公章管理制度...........................124

2

三、項目會議制度...........................127

四、項目協(xié)調(diào)制度..........................129

五、辦公用品使用制度.......................131

第三節(jié)施工管理制度...........................134

一、安全施工制度...........................134

二、文明施工制度...........................139

三、設(shè)備管理制度...........................140

第五章水雨情監(jiān)測站施工方案.....................143

第一節(jié)施工準(zhǔn)備方案...........................143

一、總體思路...............................143

二、總體目標(biāo)...............................144

三、準(zhǔn)備措施...............................144

四、平面布置..............................146

五、平面管理...............................148

六、資源配備...............................148

七、進(jìn)退場計劃.............................151

第二節(jié)施工具體方案...........................153

一、測量工程方案.........................153

二、土方工程方案...........................156

三、結(jié)構(gòu)工程方案...........................161

四、安裝工藝概述...........................168

五、施工質(zhì)量保障..........................181

第六章水雨情監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)方案...................185

第一節(jié)水雨情監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展.....................185

3

一、發(fā)展歷史.............................185

二、建設(shè)意義.............................187

三、建設(shè)難點.............................188

第二節(jié)水雨情監(jiān)測系統(tǒng)概述...................189

一、系統(tǒng)說明.............................189

二、系統(tǒng)構(gòu)架.............................191

三、系統(tǒng)思路.............................193

第三節(jié)水雨情監(jiān)測系統(tǒng)功能...................194

一、采集功能.............................194

二、存儲功能..............................196

三、管理功能.............................196

四、自檢功能..............................196

五、數(shù)據(jù)通訊功能..........................197

六、防雷抗干擾功能.......................197

第四節(jié)水雨情監(jiān)測系統(tǒng)性能...................197

一、系統(tǒng)性能.............................198

二、性能特點.............................199

第五節(jié)水雨情監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計...................202

一、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu).........................202

二、系統(tǒng)設(shè)計原則..........................204

三、通信方式設(shè)計..........................205

四、報訊方式設(shè)計..........................212

五、監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計.........................215

六、電源防雷設(shè)計.........................219

4

七、水雨情測報終端.......................222

第六節(jié)設(shè)備的選型安裝方案...................228

一、監(jiān)測設(shè)備選型.........................228

二、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選型.........................231

三、設(shè)備安裝方案.........................234

第七節(jié)情測報系統(tǒng)軟件建設(shè)...................248

一、建設(shè)目標(biāo).............................248

二、系統(tǒng)構(gòu)成.............................250

三、信息輸入模塊.........................257

四、水雨情查詢模塊.......................259

五、實時洪水預(yù)報模塊.....................265

六、預(yù)報成果管理與輸出模塊...............269

第八節(jié)測報系統(tǒng)可靠性建設(shè)...................270

一、可靠性標(biāo)準(zhǔn)...........................270

二、可靠性建設(shè)方案.......................270

第九節(jié)測報系統(tǒng)試運行方案...................273

一、試運行條件...........................273

二、試運行方案...........................274

三、試運行總結(jié)...........................275

第七章項目驗收方案.............................276

第一節(jié)驗收計劃.............................276

一、驗收人員.............................276

二、驗收文件.............................276

三、驗收工具.............................278

5

第二節(jié)驗收方案...............................278

一、土建驗收要求.........................278

二、設(shè)備驗收要求...........................280

第八章后期服務(wù)方案.............................282

第一節(jié)后期服務(wù)概述...........................282

一、后期服務(wù)原則...........................282

二、服務(wù)響應(yīng)時間...........................283

三、服務(wù)人員管理.........................283

第二節(jié)具體服務(wù)方案...........................285

一、服務(wù)內(nèi)容...............................285

二、服務(wù)保障...............................285

第九章人員培訓(xùn)方案.............................287

第一節(jié)培訓(xùn)計劃...............................287

一、培訓(xùn)對象...............................287

二、培訓(xùn)目的...............................287

三、培訓(xùn)原則...............................287

四、培訓(xùn)流程...............................290

五、培訓(xùn)作用...............................292

第二節(jié)培訓(xùn)方案...............................294

一、水雨情自動測報系統(tǒng)維護(hù)培訓(xùn).............294

二、水雨情測報系統(tǒng)故障處理培訓(xùn)...........298

三、常見的維修工具使用培訓(xùn).................310

第三節(jié)培訓(xùn)管理...............................317

一、培訓(xùn)評估制度...........................317

6

二、培訓(xùn)考勤制度...........................318

三、培訓(xùn)經(jīng)費管理..........................320

第十章項目應(yīng)急預(yù)案.............................321

第一節(jié)應(yīng)急總預(yù)案.............................321

一、應(yīng)急組織...............................321

二、應(yīng)急原則...............................322

三、應(yīng)急保障...............................323

四、應(yīng)急響應(yīng)...............................325

五、應(yīng)急演練...............................327

第二節(jié)電氣傷害應(yīng)急預(yù)案.....................328

一、編制目的..............................328

二、適用范圍.............................328

三、應(yīng)急措施...............................328

四、預(yù)防措施...............................335

第三節(jié)意外溺水應(yīng)急預(yù)案.......................336

一、編制目的.............................336

二、適用范圍..............................337

三、應(yīng)急措施...............................337

第四節(jié)機(jī)械傷害應(yīng)急預(yù)案.......................339

一、編制目的..............................339

二、應(yīng)急響應(yīng)...............................340

三、應(yīng)急措施...............................340

第十一章項目檔案管理...........................343

第一節(jié)檔案管理計劃...........................343

7

一、檔案管理部門職責(zé)......................343

二、檔案管理人員職責(zé).....................343

第二節(jié)檔案管理流程..........................345

一、立卷歸檔...............................345

二、借閱管理..............................345

三、收集整理.............................345

四、鑒定銷毀..............................346

第三節(jié)檔案管理方案.........................347

一、管理目的.............................347

二、適用范圍...............................347

三、管理細(xì)則.............................347

四、管理重點.............................352

五、管理條件..............................353

六、管理思考.............................354

8

第一章項目背景和項目需求

第一節(jié)項目背景

一、水庫相關(guān)概念

1.水庫定義：水庫，一般的解釋為攔洪蓄水和調(diào)節(jié)水流

的水利工程建筑物，可以利用來灌溉、發(fā)電、防洪和養(yǎng)魚，

它是指在山溝或河流的狹口處建造攔河壩形成的人工湖泊。

水庫建成后，可起防洪、蓄水灌溉、供水、發(fā)電、養(yǎng)魚等作

用，有時天然湖泊也稱為水庫(天然水庫),水庫規(guī)模通常

按庫容大小劃分，分為小型、中型、大型等。

2.水庫庫容定義：

(1)防洪庫容=設(shè)計庫容汛限(正常)庫容。

(2)滯洪庫容(調(diào)洪庫容)=校核庫容-正常庫容調(diào)節(jié)

庫容=正常庫容死庫容。

(3)庫容系數(shù)=興利庫容/多年平均產(chǎn)水量徑流系數(shù)=徑

流深/降雨量。

(4)死庫容：水庫死水位以下的容積。

(5)興利庫容(有效庫容):水庫正常蓄水位至死水

位之間的容積，也稱有效庫容。

(6)防洪庫容：水庫設(shè)計洪水位至汛期限制水位或正

常蓄水位之間的容積。

(7)調(diào)洪庫容：水庫校核洪水位至汛期限制水位或正

常蓄水位之間的容積。

9

(8)調(diào)洪庫容：水庫校核洪水位至汛期限制水位或正

常蓄水位之間的容積。

(9)重復(fù)庫容：水庫正常蓄水位至汛期限制水位之間

的容積中，可兼作防洪庫容及興利庫容的一部分容積。

(10)總庫容：水庫校核洪水位以下的容積。

(11)灌溉水庫特征水位：以灌溉為主要目標(biāo)的若干有

特定意義的水庫水位，包括死水位、汛期限制水位、正常蓄

水位、設(shè)計洪水位和校核洪水位等。

(12)庫容系數(shù)：水庫興利庫容與名年平均來水量的比

值。

二、水庫主要構(gòu)成

水庫的組成建筑物中有不同類型的建筑物，例如擋水、

泄水、引水或其它專門建筑物等，這些建筑物稱為水工建筑

物，水工建筑物的綜合體則被稱為水利樞紐。

(一)水工建筑物

1.概念：一般水工建筑物可按照使用期限和功能進(jìn)行分

類，按使用期限可分為永久性水工建筑物和臨時性水工建筑

物，后者是指在施工期短時間內(nèi)發(fā)揮作用的建筑物，如圍堰、

導(dǎo)流隧洞、導(dǎo)流明渠等，按功能可分為通用性水工建筑物和

專門性水工建筑物兩大類。

2.通用性水工建筑物：

(1)擋水建筑物，如各種壩、水閘、堤和海塘。

(2)泄水建筑物，如各種溢流壩、岸邊溢洪道、泄水

10

隧洞、分洪閘

(3)進(jìn)水建筑物，也稱取水建筑物，如進(jìn)水閘、深式

進(jìn)水口、泵站。

(4)輸水建筑物，如引(供)水隧洞、渡槽、輸水管

道、渠道。

3.專門性水工建筑物：

(1)水電站建筑物，如前池、調(diào)壓室、壓力水管、水

電站廠房。

(2)渠系建筑物，如節(jié)制閘、分水閘、渡槽、沉沙池、

沖沙閘。

(3)過壩設(shè)施，如船閘、升船機(jī)、放木道、筏道及魚

道等。

注意，有些水工建筑物的功能并非單一，難以嚴(yán)格區(qū)分

其類型，如各種溢流壩，既是擋水建筑物，又是泄水建筑物；

閘門既能擋水和泄水，又是水力發(fā)電、灌溉、供水和航運等

工程的重要組成部分。有時施工導(dǎo)流隧洞可以與泄水或引水

隧洞等結(jié)合。

(二)擋水建筑物

1.概念：擋水建筑物是指橫控河道的攔水建筑物，用以

攔蓄水量，抬高水位，如各種壩、閘等，大壩按建筑材料可

分為混凝土壩、漿砌石壩、土石壩、橡膠壩、鋼壩和木壩等。

2.重力壩：

(1)定義：重力壩是由砼或漿砌石修筑的大體積擋水

11

建筑物，其基本剖面是直角三角形，整體是由若干壩段組成。

重力壩在水壓力及其他荷載作用下，主要依靠壩體自重產(chǎn)生

的抗滑力來滿足穩(wěn)定要求，同時依靠壩體自重產(chǎn)生的壓力來

抵消由于水壓力所引起的拉應(yīng)力以滿足強(qiáng)度要求，它是一種

在水壓力及其他外荷載作用下，依靠壩體自重來維持穩(wěn)定的

壩，重力壩的斷面基本呈三角形，筑壩材料為混凝土或漿砌

石。據(jù)統(tǒng)計，在各國修建的大壩中，重力壩在各種壩型中往

往占有較大的比重。在中國的壩工建設(shè)中，混凝土重力壩也

占有較大的比重，在20座高100m以上的高壩中，混凝土重

力壩就有10座。

(2)歷史：重力壩是世界上最早出現(xiàn)的一種壩型之一。

公元前2900年埃及美尼斯王朝在首都孟斐斯城附近的尼羅

河上，建造了一座高15m、長240m的擋水壩。中國于公元前

3世紀(jì)，在連通長江與珠江流域的靈渠工程上，修建了一座

高5m的砌石溢流壩，迄今已運行2000多年，是世界上現(xiàn)存

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的，使用歷史最久的一座重力壩。18世紀(jì)，在法國和西班牙

用漿砌石修建了早期的重力壩，橫斷面都很大，接近于梯形。

1853年以后，在筑壩實踐中，設(shè)計理論逐步發(fā)展，法國工程

師們開始擬出一些重力壩的設(shè)計準(zhǔn)則，如抗滑穩(wěn)定、壩基應(yīng)

力三分點準(zhǔn)則等，出現(xiàn)了以三角形斷面為基礎(chǔ)的重力壩斷

面。20世紀(jì)初，由于混凝土工藝和施工機(jī)械的迅速發(fā)展，在

美國建造了阿羅羅克壩和象山壩等第一批混凝土重力壩。

1930年以后，美國修建了高183m的沙斯塔壩和高168m的大

古力壩以后，重力壩的設(shè)計理論和施工技術(shù)有了一個飛躍。

在應(yīng)力計算方面，提出了重力法和彈性理論法，包括考慮空

間影響的試荷載法，在構(gòu)造方面，建立了完整的分縫、排水

和廊道系統(tǒng)以及溫度、變形、應(yīng)力等觀測系統(tǒng)，在施工方面，

機(jī)械化程度有了顯著增長，發(fā)展了柱狀澆筑法和混凝土散熱

冷卻以及縱縫灌漿等一整套施工工藝。1950年以后，重力壩

繼續(xù)的到發(fā)展。1970年以后，世界上創(chuàng)造出碾壓混凝土壩筑

壩技術(shù)，它的特點是采用干硬性混凝土，用自卸汽車運料入

倉，推土機(jī)平倉，振動碾碾壓，通倉薄層澆筑，不設(shè)縱縫，

不進(jìn)行水管冷卻，橫縫用切縫機(jī)切割。它具有節(jié)省水泥，簡

化溫度控制和施工工藝，縮短工期，降低造價的優(yōu)點。

(3)類型：

①重力壩按筑壩材料分為：混凝土重力壩和漿砌石重力

壩。

②重力壩按其結(jié)構(gòu)形式分為：

1)實體重力壩：實體重力壩因橫縫處理的方式不同可

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分為三類，具體如下：

A.懸臂式重力壩：橫縫不設(shè)鍵槽，不灌漿；

B.鉸接式重力壩：橫縫設(shè)鍵槽，但不灌漿；

C.整體式重力壩：橫縫設(shè)鍵槽，并進(jìn)行灌漿。

2)寬縫重力壩；

3)空腹重力壩。

③重力壩按泄水條件分為：非溢流壩和溢流壩兩種剖

面。

④按高度可分為：低壩(30m以下)、中壩(30至70m)

和高壩(70m以上)。

⑤按泄水條件分為：非溢流重力壩和溢流重力壩。

⑥按結(jié)構(gòu)分為：實體重力壩、寬縫重力壩和空腹重力壩。

(4)壩體選址：在進(jìn)行壩體布置時，首先要考慮溢流

壩和泄水孔口的位置，要滿足泄洪與放水的需要，并與下游

平順連接，不致淘刷壩基、岸坡和相鄰建筑物基礎(chǔ)。泄水孔

口高程和尺寸應(yīng)根據(jù)水庫調(diào)洪計算和水力計算，結(jié)合閘門和

啟閉機(jī)條件確定，溢流面要求有較高流量系數(shù)，同時不產(chǎn)生

空蝕。壩下要設(shè)置消能工，應(yīng)考慮地形、地質(zhì)、樞紐布置和

水流條件，比較選定其形式和尺寸。一般溢流壩與電站壩分

列布置，當(dāng)河谷狹窄時，也可布置電站廠房頂溢流。

(5)壩體構(gòu)造：

①廊道：為了檢查壩體內(nèi)部的工作狀態(tài)，布設(shè)各種量測

儀器，滿足壩內(nèi)交通和灌漿、排水的需要，在壩內(nèi)設(shè)置水平

或斜向廊道或豎井。廊道沿壩高設(shè)置一層或多層，有縱向和

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橫向兩種，斷面一般為上圓下方的城門洞形。

②分縫：為適應(yīng)地基變形和溫度變化，沿壩軸線方向用

橫縫把壩分成若干個壩段，橫縫間距通常為15至20m,橫縫

縫面根據(jù)需要設(shè)或不設(shè)鍵槽，灌漿或不灌漿。在施工中，由

于混凝土澆筑能力的限制和溫度控制的要求，還要設(shè)置施工

縫，平行于壩軸線方向的豎向施工縫叫縱縫?？v縫的間距一

般為15至30m,可以是直縫、錯縫或斜縫縫面設(shè)鍵槽，并需

灌漿。水平向施工縫叫水平縫，水平縫的間距在基礎(chǔ)約束范

圍以內(nèi)和以外，分別為1至3m和3至6m,縫面一般均需進(jìn)

行鑿毛處理。

③止水：在壩體橫縫內(nèi)、陡坡壩段與基礎(chǔ)接觸面以及廊

道和孔洞穿越橫縫處的周圍，必需設(shè)置止水，止水應(yīng)具有柔

性，可以用金屬片、橡皮、塑料片或瀝青井做成，高壩上游

面的橫縫止水需用兩道止水片，中間設(shè)一瀝青井。

④壩體排水：為了減少滲水對壩體的不利影響，在壩體

靠近上游防滲層的下游側(cè)布設(shè)一排垂直向排水管，常用多孔

混凝土管，間距為2至3m,將滲水匯入廊道。

(6)優(yōu)缺點：

①優(yōu)點：重力壩之所以的到廣泛應(yīng)用，是由于有以下優(yōu)

點：

1)相對安全可靠，耐久性好，抵抗?jié)B漏、洪水漫溢、

地震和戰(zhàn)爭破壞能力都比較強(qiáng)。

2)設(shè)計、施工技術(shù)簡單，易于機(jī)械化施工。

3)對不同的地形和地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)，任何形狀河谷

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都能修建重力壩，對地基條件要求相對來說不太高。

4)在壩體中可布置引水、泄水孔口，解決發(fā)電、泄洪

和施工導(dǎo)流等問題。

②缺點：

1)壩體應(yīng)力較低，材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮；

2)壩體體積大，耗用水泥多；

3)施工期混凝土溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力大，對溫度控制

要求高。

3.拱壩：

(1)定義：

①拱壩是一種建筑在峽谷中的攔水壩，做成水平拱形，

凸邊面向上游，兩端緊貼著峽谷壁，是指一種在平面上向上

游彎曲，呈曲線形、能把一部分水平荷載傳給兩岸的擋水建

筑，是一個空間殼體結(jié)構(gòu)。它是在平面上呈凸向上游的拱形

擋水建筑物，借助拱的作用將水壓力的全部或部分傳給河谷

兩岸的基巖。

②與重力壩相比，在水壓力作用下壩體的穩(wěn)定不需要依

靠本身的重量來維持，主要是利用拱端基巖的反作用來支

承。拱圈截面上主要承受軸向反力，可充分利用筑壩材料的

強(qiáng)度，因此，是一種經(jīng)濟(jì)性和安全性都很好的壩型。

③平面上呈拱形并在結(jié)構(gòu)上起拱的作用的壩，拱壩的水

平剖面由曲線形拱構(gòu)成，兩端支承在兩岸基巖。豎直剖面呈

懸臂梁形式，底部座落在河床或兩岸基巖上。拱壩一般依靠

拱的作用，即利用兩端拱座的反力，同時還依靠自重維持壩

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體的穩(wěn)定，拱壩的結(jié)構(gòu)作用可視為兩個系統(tǒng)，即水平拱和豎

直梁系統(tǒng)。

(2)歷史：人類修建拱壩具有悠久的歷史。早在一、

二千年以前，人們就已意識到拱結(jié)構(gòu)有較強(qiáng)的攔蓄水流的能

力，開始修建高10余米的圓筒形圬工拱壩。13世紀(jì)末，伊

朗修建了一座高60米的砌石拱壩。到20世紀(jì)初，美國開始

修建較高的拱壩，如1910年建成的巴菲羅比爾拱壩，高99m。

20至40年代，又建成若干拱壩，其中有高達(dá)221m的胡佛壩，

與此同時，拱壩設(shè)計理論和施工技術(shù)也有較大的進(jìn)展，如應(yīng)

力分析的拱梁試何載法、壩體溫度計算和溫度控制措施、壩

體分縫和接縫灌漿、地基處理技術(shù)等。50年代以后，西歐各

國和日本修建了許多雙曲拱壩，在拱壩體形、復(fù)雜壩基處理、

壩頂溢流和壩內(nèi)開孔泄洪等重大技術(shù)上又有新的突破，從而

使拱壩厚度減小，壩高加大，即使在比較寬闊的河谷上修建

17

拱壩也能體現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)性。進(jìn)入70年代，隨著計算機(jī)技術(shù)的

發(fā)展，有限單元法和優(yōu)化設(shè)計技術(shù)的逐步采用，使拱壩設(shè)計

和計算周期大為縮短，設(shè)計方案更加經(jīng)濟(jì)合理。水工及結(jié)構(gòu)

模型試驗技術(shù)、混凝土施工技術(shù)、大壩安全監(jiān)控技術(shù)的不斷

提高，也為拱壩的工程技術(shù)發(fā)展和改進(jìn)創(chuàng)造了條件。近40

多年來，中國修建了許多拱壩，據(jù)不完全統(tǒng)計，至1985年

底，全國已建壩高15m以上的各種拱壩總數(shù)達(dá)800余座，約

占全世界已建拱壩總數(shù)的1/4強(qiáng)，在拱壩設(shè)計理論、計算方

法、結(jié)構(gòu)型式、泄洪消能、施工導(dǎo)流、地基處理及樞紐布置

等方面都有很大進(jìn)展，積累了豐富的經(jīng)驗，取的了不小的進(jìn)

步。

(3)工程形式：控制拱壩形式的主要參數(shù)有拱弧的半

徑、中心角、圓弧中心沿高程的跡線和拱厚。按照拱壩的拱

弧半徑和拱中心角，可將拱壩分為單曲拱和雙曲拱。中心角

的影響是中心角大一些，拱圈厚度小一些，拱圈內(nèi)力小一

些，因此適當(dāng)加大中心角是有利的，但過大的中心角將使拱

端弧面的切線與河岸等高線的夾角變小，降低拱座的穩(wěn)定形

性，具體說明如下：

①單曲拱：

1)定義：又稱為定外半徑定中心角拱，對U型或矩形

斷面的河谷，其寬度上下相差不大，各高程中心角比較接近，

外半徑可保持不變，僅需下游半徑變化以適應(yīng)壩厚變化的要

求。

2)特點：施工簡單，直立的上游面便于布置進(jìn)水孔和

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泄水孔及其設(shè)備，但當(dāng)河谷上寬下窄時，下部拱的中心角必

然會減小，從而降低拱的作用，要求加大壩體厚度，不經(jīng)濟(jì)。

對于底部狹窄的V字形河谷可考慮采用等外半徑變中心角拱

壩。

②雙曲拱壩：

1)變外半徑等中心角：對底部狹窄的V字形河谷，宜

將各層拱圈外半徑，上至下逐漸減小，可大大減少壩體方量。

變外半徑等中心角拱的特點是拱壩應(yīng)力條件較好，梁呈

彎曲形狀，兼有拱的作用，更經(jīng)濟(jì)，但有倒懸出現(xiàn)，設(shè)計及

施工較復(fù)雜，對V、U型河谷都適用。

2)變外半徑變圓心：讓梁截面也呈彎曲形狀，因此懸

臂梁也具有拱的作用，這種形式更能適應(yīng)V、梯形及其他形

狀的河谷，布置更加靈活，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大。變外半

徑變圓心拱的特點是應(yīng)力狀態(tài)盡一步改善，節(jié)省工程量，結(jié)

構(gòu)更加復(fù)雜，施工難度更大，被廣泛采用為桐坑溪雙曲砌石

拱壩。

(4)特點：

①拱與梁的共同作用。

②穩(wěn)定性主要依靠兩岸拱端的反力作用，因而對地基的

要求很高。

③拱是一種推力結(jié)構(gòu)，承受軸向壓力，有利于發(fā)揮砼及

漿砌石材料的抗壓強(qiáng)度。

④拱梁所承受的荷載可相互調(diào)整，因此可以承受超載。

⑤拱壩壩身可以泄水。

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⑥不設(shè)永久性伸縮縫。

⑦抗震性能好。

⑧幾何形狀復(fù)雜，施工難度大。

(5)分類：拱壩按最大高度處的壩底厚度和壩高的比

值可分為薄拱壩、中厚拱壩和重力拱壩，按體形可分為單曲

拱壩和雙曲拱壩。

(6)布置原則：拱壩布置的原則是，根據(jù)壩址地形、

地質(zhì)、水文等自然條件以及樞紐綜合利用要求統(tǒng)籌布置，在

滿足穩(wěn)定和建筑物運用的要求下，通過調(diào)整拱壩的外形尺

寸，使壩體材料的強(qiáng)度的到充分發(fā)揮，控制拉應(yīng)力在允許范

圍之內(nèi)，而壩的工程量最省。因拱壩型式比較復(fù)雜，斷面形

狀又隨地形地質(zhì)情況而變化，故拱壩布置需有較多的方案，

進(jìn)行全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇最優(yōu)方案。而最終選定的布置

方案，一般需經(jīng)模型試驗論證。拱壩布置的步驟：拱壩布置

復(fù)雜，需結(jié)合地形地質(zhì)條件，反復(fù)修訂，作多方案比較，最

后定出布置圖，其具體步驟如下：

①根據(jù)壩址地形、地質(zhì)資料定出開挖深度，繪出壩址利

用基巖面等高線圖。綜合考慮地形、地質(zhì)、水文、施工及運

用條件等，選擇適宜的拱壩壩型。

②利用基巖面等高線地形圖，試定頂拱軸線的位置。頂

拱軸線的半徑可參考，應(yīng)盡量使拱軸線與等高線在拱端處的

夾角不小于30°,并使兩端夾角大致相近。按適當(dāng)?shù)闹行慕?/p>

和壩頂厚度畫出頂拱內(nèi)外緣弧線。

③初擬拱冠梁剖面尺寸，并擬定各高程拱圈的厚度。一

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般選取5至10層拱圈，繪制各層拱圈平面圖。各層拱圈的

圓心聯(lián)線在平面上最好能對稱于河谷可利用基巖面地形圖，

在垂直面上，這種圓心聯(lián)線應(yīng)是光滑的曲線。

④切取若干垂直剖面，檢查其輪廊是否光滑連續(xù)，倒懸

是否過大，如不符合要求，應(yīng)適當(dāng)修改拱圈及梁的形狀尺寸。

⑤根據(jù)初定的壩體尺寸進(jìn)行應(yīng)力計算及壩肩穩(wěn)定較核。

如不符合要求，應(yīng)重復(fù)以上步驟修改壩體布置和尺寸。

⑥將拱壩沿拱的軸線展開，繪成立視圖，顯示基巖面的

起伏變化，對突變處采取削平或填塞措施。

⑦計算壩體工程量，作為不同方案比較的依據(jù)。

4.土石壩：

(1)定義：土石壩泛指由當(dāng)?shù)赝亮?、石料或混合料?/p>

經(jīng)過拋填、輾壓等方法堆筑成的擋水壩，當(dāng)壩體材料以土和

砂礫為主時，稱土壩、以石渣、卵石、爆破石料為主時，稱

堆石壩。當(dāng)兩類當(dāng)?shù)夭牧暇枷喈?dāng)比例時，稱土石混合壩。

(2)歷史：土石壩是歷史最為悠久的一種壩型，近代

的土石壩筑壩技術(shù)自20世紀(jì)50年以后的到發(fā)展，并促成了

一批高壩的建設(shè)，目前，土石壩是世界壩工建設(shè)中應(yīng)用最為

廣泛和發(fā)展最快的一種壩型。

(3)分類：

①土石壩按壩高可分為：低壩、中壩和高壩。

②土石壩按其施工方法可分為：碾壓式土石壩、沖填式

土石壩、水中填土壩和定向爆破堆石壩等。

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(三)泄水建筑物

1.概念：泄水建筑物是指用以宣泄洪水的水工建筑物。

它承擔(dān)著宣泄超過水庫攔蓄能力的洪水，防止洪水漫過壩

頂，確保工程安全的任務(wù)。其形式主要有壩身泄水道(包括

溢流壩、中孔、深孔泄水孔和壩下涵管)和河岸泄水道(包

括河岸溢洪道和泄洪隧洞),混凝土壩一般采用溢流式泄洪，

如溢流壩和壩身泄水孔等，此時壩體既是擋水建筑物又是泄

水建筑物，土石壩一般不容許從壩身溢流或大量泄洪，往往

需要在壩體外岸邊或天然埡口處建筑河岸溢洪道或開挖泄

洪隧洞。

2.歷史：中國修建泄水建筑物的歷史悠久。早在春秋

戰(zhàn)國時期就有有關(guān)記載。隨著實踐經(jīng)驗的不斷豐富和科學(xué)技

術(shù)的不斷發(fā)展，世界上的泄水建筑物在形式、構(gòu)造、材料以

及消能防沖、防空蝕、抗振動、地基處理、施工技術(shù)等方面

都日趨進(jìn)步，規(guī)模也不斷擴(kuò)大。

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3.泄水方式：泄水建筑物的泄水方式有堰流和孔流兩

種，通過溢流壩、溢洪道、溢洪堤和全部開啟的水閘的水流

屬于堰流，通過泄水隧洞、泄水涵管、泄水(底)孔和局部

開啟的水閘的水流屬于孔流。溢流壩、溢洪道、堰流堤、泄

水閘等泄水建筑物的進(jìn)口為不加控制的開敞式堰流孔或由

閘門控制的開敞式閘孔，泄水隧洞、壩身泄水(底)孔、壩

身泄水涵管等泄水建筑物的進(jìn)口淹沒在水下，需設(shè)置閘門，

由井式、塔使、岸塔式或斜坡式的進(jìn)口設(shè)施來控制啟閉(參

見取水建筑物)。

4.河岸溢洪道：河岸溢洪道有正槽式、側(cè)槽式、井式和

虹吸式等四種形式。河岸溢洪道的布置一般根據(jù)地形、地質(zhì)

條件、工程特點、樞紐布置的要求以及施工運行條件等，通

過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。從樞紐的總體布置來看，一般進(jìn)口位

于水流順暢處，且與大壩保持一定距離，避免橫流對壩的沖

刷。小型水庫的溢洪道一般不設(shè)閘門，多布置在河岸，且其

泄流水面通常都是開敞的，故稱為河岸開敞式溢洪道。河岸

開敞式溢洪道具有結(jié)構(gòu)簡單，水流平順，容易施工，管理方

便和安全可靠的特點。這種溢洪道由引水渠、溢流堰和泄水

陡槽等幾部分組成，陡槽后一般還設(shè)置消力池和尾水渠，以

減輕溢流洪水的沖刷作用。

5.非常溢洪道：由于水文現(xiàn)象的隨機(jī)性和不確定性，為

了保證水庫大壩的絕對安全，有時需考慮出現(xiàn)特大洪水時

(頻率較小的超標(biāo)準(zhǔn)洪水)水庫的泄洪問題，這種為對付特

大洪水而修建的泄洪設(shè)施稱為非常溢洪道。非常溢洪道一般

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建在庫岸有通往天然河道的埡口處或平緩的岸坡，可根據(jù)實

際情況設(shè)閘控制或設(shè)自潰式或引沖式土壩。

(1)具體應(yīng)用：

①非常溢洪道宜選在庫岸有通往天然河道的埡口處，或

平緩的岸坡上。如果條件許可，應(yīng)考慮正常溢洪道與非常溢

洪道分開布置，以達(dá)到降低總造價的目的，有時也可結(jié)合布

置在一起。規(guī)模大或具有兩個以上的非常溢洪道，應(yīng)安排先

后啟用，以控制下泄流量。非常溢洪道應(yīng)盡量設(shè)置在地形地

質(zhì)條件較好的地段，要做到既能保證預(yù)期的泄洪效果，又不

致造成非常溢洪道遭受嚴(yán)重沖刷的危險后果。非常溢洪道的

溢流堰頂高程，要比正常溢洪道稍高，一般不設(shè)閘門。有時

為了多蓄水興利，常在堰頂上筑土堤，土堤頂高于最高洪水

位。要求土堤在正常情況下不失事，在非常情況下能及時破

開。由于非常溢洪道的運用機(jī)率很小，設(shè)計所用的安全系數(shù)

可適當(dāng)降低，結(jié)構(gòu)可做的簡單些。有的只做溢流堰和泄槽；

在較好巖體中開挖的泄槽，可不做混凝土襯砌。在宣泄特大

洪水時，可允許有局部損壞。但對泄洪通道和下游可能發(fā)生

的破壞，要預(yù)先做出安排，確保非常溢洪道及時啟用生效。

②自潰式非常溢洪道是非常溢洪道的一種形式，即在非

常溢洪道的底板上加設(shè)自潰堤。堤體可因地制宜地用非粘性

的砂料、砂礫或碎石填筑，平時可以擋水，當(dāng)水位超過一定

高程時，又能迅速將其沖潰行洪。按潰決方式分為漫頂自潰

和引沖自潰兩種，自潰堤因結(jié)構(gòu)簡單、造價低和施工方便而

常被采用。如中國大伙房、鴨河口、南山等水庫的非常溢洪

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道，就是應(yīng)用此種形式，自潰式非常溢洪道缺點是控制過水

口門形成和口門形成的時間尚缺少有效措施，潰堤泄洪后，

調(diào)蓄庫容減小，可能影響來年的綜合效益。

(2)發(fā)展局限：非常溢洪道運用機(jī)率很少，經(jīng)過實際

運用考驗的還不多，尚缺乏實踐經(jīng)驗，在設(shè)計中還存在不少

問題，如合理解定非常洪水標(biāo)準(zhǔn)、非常溢洪道的啟用條件等，

都有待進(jìn)一步研究解決。

6.泄洪洞：泄洪洞按其位置可分為建在壩內(nèi)的泄洪洞和

建在擋水建筑物一側(cè)的山體內(nèi)泄洪洞兩種；按其洞內(nèi)水流狀

態(tài)可分為無壓洞和有壓洞兩種。有的水庫泄洪洞兼有排沙功

能，用以減輕多沙河流上的水庫淤積，有的水庫泄洪洞兼有

放空水庫功能，用以放空庫水以利人防和檢修。

(四)輸水建筑物

1.概念：輸水建筑物是指從水庫向下游輸送灌溉、發(fā)電

或供水的建筑物，如輸水洞、壩下涵管、渠道等，取水建筑

物是輸水建筑物的首部，如進(jìn)水閘和抽水站等，輸水建筑物

都設(shè)置閘門以控制放水。

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2.必須滿足的需求：

(1)具有設(shè)計規(guī)定的過流能力，對無壓洞(管),為

保證洞內(nèi)為無壓流態(tài)，水面以上應(yīng)有足夠的凈空，對有壓洞。

為保證洞內(nèi)為壓力流，要求沿洞線頂部的壓力余幅不小于

2m,渠堤頂或邊墻在水面以上需留有足夠的超高。

(2)結(jié)構(gòu)布置和體形設(shè)計的當(dāng)：出流平穩(wěn)，水頭損失

小，不出現(xiàn)過大的負(fù)壓和空蝕破壞。

(3)不同用途的輸水建筑物對水流流速各有不同的要

求。發(fā)電引水隧洞的經(jīng)濟(jì)流速一般為3至5m/s,為保持渠

道不沖、不淤、不生水草，需結(jié)合渠道土質(zhì)、水深和水流懸

浮泥沙的顆粒直徑，確定適宜的流速范圍。

(4)渠線上輸水隧洞、暗渠等的縱坡應(yīng)略陡于渠道縱

坡，以減小斷面和免遭淤積。

(5)對壩下埋管，為防止由于溫度變化和不均勻沉降

導(dǎo)致管身開裂、接縫漏水或沿管身與壩體填土間產(chǎn)生集中滲

流，應(yīng)將管身置于較堅實的地基上，沿管線每隔一定距離設(shè)

置帶有止水的伸縮縫，并在管壁外側(cè)做截流環(huán)(見輸水管

道)。

(6)滿足水工建筑物的一般設(shè)計要求，具有足夠的強(qiáng)

度和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)簡單，施工簡便，有利于運行和管理，造

價低，外形美觀等。

三、水庫類型說明

1.水庫的等級：根據(jù)工程規(guī)模、保護(hù)范圍和重要程度，

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按照水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)，水庫工程分為五個

等別：

(1)I等，大(一)型水庫，總庫容>10億立方米。

(2)Ⅱ等，大(二)型水庫，總庫容1至10億立方米。

(3)Ⅲ等，中型水庫，總庫容0.1至1億立方米。

(4)IV等，小(一)型水庫，總庫容0.01至0.1億立

方米。

(5)V等，小(二)型水庫，總庫容0.001至0.01億

立方米。

2.水庫的分類：根據(jù)水庫所在地區(qū)的地貌、庫床及水面

的可將水庫分為四類，具體如下：

(1)平原湖泊型水庫：在平原、高原臺地或低洼區(qū)修

建的水庫，形狀與生態(tài)環(huán)境都類似于淺水湖泊，形態(tài)特征水

面開闊，岸線較平直，庫灣少，底部平坦，岸線斜緩，水深

一般在10米以內(nèi)，通常無溫躍層，漁業(yè)性能優(yōu)良，如山東

省的峽山水庫、河南省的宿鴨湖水庫。

(2)山谷河流水庫：造在山谷河流間的水庫，形態(tài)特

征庫岸陡峭，水面呈狹長形，水體較深但不同部位差異極大，

一般水深20至30米，最大水深可達(dá)30至90米，上下游落

差大，夏季常出現(xiàn)溫躍層，如重慶市的長壽湖水庫、浙江省

的新安江水庫等。

(3)丘陵湖泊型水庫：在丘陵地區(qū)河流上建造的水庫，

形態(tài)特征介于以上兩種水庫之間，庫岸線較復(fù)雜，水面分支

很多，庫彎多。庫床較復(fù)雜，漁業(yè)性能良好，如浙江省的青

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山水庫、陜西省的南沙河水庫等。

(4)山塘型水庫：是指在小溪或洼地上建造的微型水

庫，主要用于農(nóng)田灌溉，水位變動很大，如江蘇省溧陽市山

區(qū)塘馬水庫、宋前水庫、句容的白馬水庫、安徽廣德縣和郎

溪縣這種類型的水庫較多，用于灌溉農(nóng)田。

(5)根據(jù)水質(zhì)的肥度同樣可將水庫分為貧營養(yǎng)型、中

營養(yǎng)型和富營養(yǎng)型三類。

四、水庫修建意義

1.修建益處：

(1)水庫是我國防洪廣泛采用的工程措施之一。在防

洪區(qū)上游河道適當(dāng)位置興建能調(diào)蓄洪水的綜合利用水庫，利

用水庫庫容攔蓄洪水，削減進(jìn)入下游河道的洪峰流量，達(dá)到

減免洪水災(zāi)害的目的。水庫對洪水的調(diào)節(jié)作用有兩種不同方

式，一種起滯洪作用，另一種起蓄洪作用，具體如下：

①滯洪作用：滯洪就是使洪水在水庫中暫時停留，當(dāng)水

庫的溢洪道上無閘門控制，水庫蓄水位與溢洪道堰頂高程平

齊時，則水庫只能起到暫時滯留洪水的作用。

②蓄洪作用：在溢洪道未設(shè)閘門情況下，在水庫管理運

用階段，如果能在汛期前用水，將水庫水位降到水庫限制水

位，且水庫限制水位低于溢洪道堰頂高程，則限制水位至溢

洪道堰頂高程之間的庫容，就能起到蓄洪作用，蓄在水庫的

一部分洪水可在枯水期有計劃地用于興利需要。當(dāng)溢洪道設(shè)

有閘門時，水庫就能在更大程度上起到蓄洪作用，水庫可以

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通過改變閘門開啟度來調(diào)節(jié)下泄流量的大小，由于有閘門控

制，所以這類水庫防洪限制水位可以高出溢洪道堰頂，并在

泄洪過程中隨時調(diào)節(jié)閘門開啟度來控制下泄流量，具有滯洪

和蓄洪雙重作用。

(2)水庫的興利作用：降落在流域地面上的降水(部

分滲至地下),由地面及地下按不同途徑泄入河槽后的水流，

稱為河川徑流。由于河川徑流具有多變性和不重復(fù)性，在年

與年、季與季以及地區(qū)之間來水都不同，且變化很大。大多

數(shù)用水部門(例如灌溉、發(fā)電、供水、航運等)都要求比較

固定的用水?dāng)?shù)量和時間，它們的要求經(jīng)常不能與天然來水雨

情況完全相適應(yīng)。人們?yōu)榱私鉀Q徑流在時間上和空間上的重

新分配問題，充分開發(fā)利用水資源，使之適應(yīng)用水部門的要

求，往往在江河上修建一些水庫工程。水庫的興利作用就是

進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)，蓄洪補(bǔ)枯，使天然來水能在時間上和空間上

較好地滿足用水部門的要求。

(3)其它作用：

①蓄水：為附近的地區(qū)提供飲用水源及灌溉用水。

②發(fā)電：利用水壩上的水力發(fā)電機(jī)來產(chǎn)生電力。

③航運：提高水位，淹沒險灘及暗礁，有利航運。

④養(yǎng)殖：水庫可以發(fā)展養(yǎng)殖漁業(yè)。

⑤旅游：水庫多位于山區(qū)，形成人工湖后，成為當(dāng)?shù)匾?/p>

景，可發(fā)展旅游業(yè)。

2.修建弊端：

(1)增加災(zāi)害發(fā)生的頻率：興建水庫可能會誘發(fā)地震，

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增加庫區(qū)及附近地區(qū)地震發(fā)生的頻率，山區(qū)的水庫由于兩岸

山體下部未來長期處于浸泡之中，發(fā)生山體滑坡、塌方和泥

石流的頻率會有所增加。

(2)造成庫區(qū)泥沙淤積：由于受水壩的攔截，受水勢

變緩和庫尾地區(qū)回水影響，泥沙必然會在水庫內(nèi)尤其是大壩

和庫尾(回水的影響)淤積。

(3)使土壤鹽堿化：不斷的灌溉又使地下水位上升，

把深層土壤內(nèi)的鹽分帶到地表，再加上灌溉水中的鹽分和各

種化學(xué)殘留物的高含量，導(dǎo)致了土壤鹽堿化。

(4)惡化水質(zhì)：庫區(qū)水面面積大，大量的水被蒸發(fā)，

土壤鹽堿化使土壤中的鹽分及化學(xué)殘留物增加，從而使地下

水受到污染，提高了下游河水的含鹽量。

(5)河水的水質(zhì)的改變：由于水質(zhì)的惡化及水流流速

的減慢，使水生植物及藻類到處蔓延，不僅蒸發(fā)掉大量河水，

還堵塞河道灌渠等等。這些水生植物不僅遍布灌溉渠道，還

侵入了主河道。它們阻礙著灌渠的有效運行，需要經(jīng)常性地

采用機(jī)械或化學(xué)方法清理，這樣又增加了灌溉系統(tǒng)的維護(hù)開

支。

(6)對下游河道的影響：由于水勢和含沙量的變化，

還可能改變下游河段的河水流向和沖積程度，造成河床被嚴(yán)

重沖刷侵蝕，入河(海)口向陸地方向后退。

(7)增加發(fā)病率：由于水流靜態(tài)化導(dǎo)致下游血吸蟲病

等流行病的發(fā)病率增加。

(8)移民影響：由于水位上升使庫區(qū)被淹沒，需要進(jìn)

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行移民。并且由于興建水庫導(dǎo)致庫區(qū)的風(fēng)景名勝和文物古跡

被淹沒，需要進(jìn)行搬遷、復(fù)原等。

(9)對氣候的影響：庫區(qū)蓄水后，水域面積擴(kuò)大，水

的蒸發(fā)量上升，因此會造成附近地區(qū)日夜溫差縮小，改變庫

區(qū)的氣候環(huán)境。

(10)價值的損失：淹沒文物古跡或造成原有自然景觀

觀賞價值的損失。

(11)其它弊端：

①破壞和改變流域生態(tài)系統(tǒng)特有的功能和結(jié)構(gòu)。

②有可能造成庫區(qū)水質(zhì)富營養(yǎng)化或毒化。.

③有可能改變泥沙的自然輸出，造成河口海灣洪泛平原

的縮小以及海岸線遭侵蝕。

五、水雨情自動測報系統(tǒng)概述

(一)工作原理

水庫水雨情自動測報系統(tǒng)與傳統(tǒng)的水庫水雨情檢測最

大的區(qū)別在于其采用計算機(jī)、微電子、抄短波通信等技術(shù)，

實現(xiàn)了水庫水雨情信息的自動化收集和傳輸及處理。水庫雨

情自動測報的基本原理就是遙測站通過傳感器將感知到的

水庫水位或者雨量等信息的變化，運用無線天線將信號發(fā)送

到中繼站，中繼站再將接受到的水位、雨量等信息發(fā)射給中

心站，中心站將接受到的信息處理轉(zhuǎn)換，最終傳輸?shù)接嬎銠C(jī)，

實現(xiàn)水雨情信息在計算機(jī)上顯示、儲存及修改等，實現(xiàn)水庫

水雨情自動化追測。

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(二)主要構(gòu)成

水庫水雨情自動測報系統(tǒng)通常由下列設(shè)備構(gòu)成，具體說

明如下：

1.傳感器：常用的有雨量計、水位計、流量計、閘位計、

蒸發(fā)器、風(fēng)速/風(fēng)向計、溫度計以及各種電量(如電壓、電

流、功率等)傳感器，具體說明如下：

(1)雨量計：

①定義：雨量計是一種氣象學(xué)家和水文學(xué)家用來測量一

段時間內(nèi)某地區(qū)的降水量的儀器。

②雨量器由承水器(漏斗)、儲水筒(外筒)、儲水瓶

組成，并配有與其口徑成比例的專用量杯。

③種類：

1)虹吸式雨量計：虹吸式雨量計能連續(xù)記錄液體降水

量和降水時數(shù)，從降水記錄上還可以了解降水強(qiáng)度。虹吸式

雨量計由承水器、浮子室、自記鐘和外殼所組成。雨水由最

上端的承水口進(jìn)入承水器，經(jīng)下部的漏斗匯集，導(dǎo)至浮子室。

浮子室是由一個圓筒內(nèi)裝浮子組成，浮子隨著注入雨水的增

加而上升，并帶動自記筆上升。自記鐘固定在座板上，轉(zhuǎn)筒

由鐘機(jī)推動作用回轉(zhuǎn)運動，使記錄筆在圍繞在轉(zhuǎn)筒上的記錄

紙上畫出曲線。記錄紙上縱坐標(biāo)記錄雨量，橫坐標(biāo)由自記鐘

驅(qū)動，表示時間。當(dāng)雨量達(dá)到一定高度(比如10毫米)時，

浮子室內(nèi)水面上升到與浮子室連通的虹吸管處，導(dǎo)致虹吸開

始，迅速將浮子室內(nèi)的雨水排入儲水瓶，同時自記筆在記錄

紙上垂直下跌至零線位置，并再次開始雨水的流入而上升，

32

如此往返持續(xù)記錄降雨過程。

2)稱重式雨量計：這種儀器可以連續(xù)記錄接雨杯上的

以及存儲在其內(nèi)的降水的重量，記錄方式可以用機(jī)械發(fā)條裝

置或平衡錘系統(tǒng)，將全部降水量的重量如數(shù)記錄下來，并能

夠記錄雪、冰雹及雨雪混合降水。

3)翻斗式雨量計：翻斗式雨量計是由感應(yīng)器及信號記

錄器組成的遙測雨量儀器，感應(yīng)器由承水器、上翻斗、計量

翻斗、計數(shù)翻斗、干簧開關(guān)等構(gòu)成，記錄器由計數(shù)器、錄筆、

自記鐘、控制線路板等構(gòu)成。其工作原理為雨水由最上端的

承水口進(jìn)入承水器，落入接水漏斗，經(jīng)漏斗口流入翻斗，當(dāng)

積水量達(dá)到一定高度(比如0.1毫米)時，翻斗失去平衡翻

倒。而每一次翻斗傾倒，都使開關(guān)接通電路，向記錄器輸送

一個脈沖信號，記錄器控制自記筆將雨量記錄下來，如此往

復(fù)即可將降雨過程測量下來。

(2)水位計：

①按傳感器原理分類：

1)浮子式：利用水的浮力升降浮子從而驅(qū)動傳感器輪

運轉(zhuǎn)，將被測水位轉(zhuǎn)換成可測信號，有用于直井和斜井兩種

型式。

2)跟蹤式：用電機(jī)作動力，驅(qū)動浮子或測針跟隨水面

運動，并同時帶動傳感器輪運轉(zhuǎn)，將被測水位轉(zhuǎn)換成可測信

號。

3)壓力式：通過測量水體壓力來測定水位，有氣泡式

和固態(tài)壓阻式兩種型式。

33

4)聲波式：用聲波(或超聲波)反射測距的原理來測

定水位，有氣介式和水介式兩種型式。

②按傳感器輸出信號分類：

1)增量式：按分辨力的要求，每增減一定水位值即發(fā)

出一次信號，常有可逆增量、三態(tài)增量、四態(tài)增量等方式。

2)編碼式：將水位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成“0”、“1”數(shù)字量，

并編成不同碼制輸出，一般有8421碼、格雷碼、余三碼、

等比碼等。

3)電模擬量式：將水位值轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電量輸出，如

壓阻式傳感器、自整角機(jī)同步傳動等方式。

4)電數(shù)字量式：將水位值轉(zhuǎn)變成時間間隔量或頻率量，

均可以數(shù)字量輸出，如聲學(xué)水位計等。

③按記錄方式分類：

1)模擬記錄：用數(shù)模記錄儀進(jìn)行過程線記錄。

2)打印記錄：用定時打印機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。

3)穿孔記錄：用穿孔(或黑色點線)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，

并能進(jìn)入計算機(jī)。

4)固態(tài)記錄：用集成電路貯存器進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，并能

進(jìn)人計算機(jī)。

5)磁帶記錄：用錄音磁帶記錄水位數(shù)據(jù)，并可進(jìn)入計

算機(jī)。

(3)閘位計：閘門開度傳感器(閘位傳感器)是針對

閘門測量的特點，采用光電絕對值式或機(jī)械式編碼器，在內(nèi)

部以精密的變速機(jī)構(gòu)制造而成，其輸出信號有并行格雷碼、

34

串行RS485、4-20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量等多種方式可供用戶選擇。

(4)風(fēng)向計：風(fēng)向標(biāo)尾葉采用流線型結(jié)構(gòu)，配以小巧

的平衡塊，由主桿的錐形頂針支撐，頂尖經(jīng)熱處理，強(qiáng)度高，

在調(diào)整合適時，轉(zhuǎn)動非常靈活，風(fēng)壓板有輕型和重型兩塊，

經(jīng)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)與實驗，對風(fēng)葉板的密度、外型，有較科

學(xué)的設(shè)計，輕型板一側(cè)有配重塊，風(fēng)壓板的支撐可以調(diào)整，

在調(diào)整適當(dāng)時，對風(fēng)速的測定，有靈敏的反應(yīng)。

2.遙測終端(數(shù)據(jù)采集終端或RTU)。

3.通信設(shè)備：有電話PSTN、GSM手機(jī)(短信、GPRS)、

衛(wèi)星定位系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及微波等。

(三)主要應(yīng)用

1.實時數(shù)據(jù)監(jiān)測及顯示：在未使用水庫水雨情自動測報

系統(tǒng)之前，對于防汛抗洪工作所需的水位、水量等信息，都

是采用人工實地測量的方式，不僅浪費的大量的人力、物力，

同時也浪費量的時間，還經(jīng)常造成測量的信息缺乏及時性，

同時對于防汛抗洪所需的信息，在精度和準(zhǔn)確性方面無法的

到保證，最終導(dǎo)致防汛抗洪工作的在人力、物力調(diào)配方面缺

乏科學(xué)性、合理性。而水庫水雨情自動測報系統(tǒng)的應(yīng)用，能

夠及時將雨量、水位等信息進(jìn)行監(jiān)測，通過傳感器傳送到各

個追測站，并能夠?qū)⒈O(jiān)測的信息及時在計算機(jī)上顯示，不僅

減輕了工作強(qiáng)度，更提高了水雨情計算的精確度，為防汛抗

洪工作的決策提供了及時、準(zhǔn)確依據(jù)，極大便捷了防汛抗洪

的統(tǒng)一調(diào)度。

35

2.數(shù)據(jù)查詢：如上所述，水庫水雨情自動測報系統(tǒng)在應(yīng)

用過程中具有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，從遙測站傳回的數(shù)據(jù)都會及時、

精確的存儲到數(shù)據(jù)庫里，運用水雨情自動化遙測系統(tǒng)軟件可

以對其歷史數(shù)據(jù)或者水雨情起止時間等進(jìn)行快速方便的查

詢，同時還可以利用數(shù)據(jù)庫里的水位及水量的信息，生成圖

表等，便于防汛抗洪工作的開展，同時為水庫日常管理工作

提供了依據(jù)。

3.水雨情計算：在水庫水雨情自動測報系統(tǒng)運用之前，

水庫各遙測站主要是通過人工計算的方式對水雨情等信息

進(jìn)行處理，不僅給水庫水雨情監(jiān)測管理人員增加了工作強(qiáng)

度，最主要的是由于人工處理方式，無法保證準(zhǔn)確性和及時

性。但是，水庫水雨情自動測報系統(tǒng)的應(yīng)用，根據(jù)實際需要，

可以使水雨情數(shù)據(jù)的小時流量、日流量或者水位、水量等統(tǒng)

計實現(xiàn)自動化。而且，隨著水庫水雨情遙測系統(tǒng)的不斷完善，

可以使水雨情數(shù)據(jù)及水庫水位等數(shù)據(jù)更加完善的傳輸，還可

以使各追測站傳回的數(shù)據(jù)不再是簡單的疊加，可以自動生成

水庫水雨情報表，同時還能夠?qū)ρ雌谒昵橘Y料及年水雨情

資料進(jìn)行自動生成，大大減輕了水庫監(jiān)測管理人員的人工勞

動，增加了水庫水雨情數(shù)據(jù)計算的精度和及時性。

4.公式修改：水庫水雨情自動測報系統(tǒng)中的各個追測站

收集到的都是水庫水位數(shù)據(jù)，經(jīng)傳送到計算機(jī)顯示出來的也

僅僅是水位信息，在根據(jù)遙測站傳回水位流量等信息進(jìn)行各

追測站點的流量確定，進(jìn)而進(jìn)行水庫水雨情信息計算。為了

保證水庫水雨情數(shù)據(jù)計算的精度，根據(jù)實際情況，需要對各

36

個遙測站水位流量進(jìn)行歷年校核，若發(fā)生了較大的變化，其

自動生成的水位流量曲線也會發(fā)生變化。因此，在水庫水雨

情自動化遍測系統(tǒng)的軟件中專門設(shè)置的公式編輯器，能夠保

證及時對水位流量曲線等進(jìn)行修改，保證水雨情計算過程中

更加準(zhǔn)確。但是，對于自動化追測系統(tǒng)軟件里的公式修改其

后果比較嚴(yán)重，必須設(shè)置管理權(quán)限，只有具有管理權(quán)限的管

理人員登錄后才能進(jìn)行修改，保證水庫水雨情自動測報系統(tǒng)

的穩(wěn)定運行。

5.除此之外，水庫水雨情自動測報系統(tǒng)在水庫管理及防

汛抗洪方面還有更多的應(yīng)用，在實際應(yīng)用中要不斷對其進(jìn)行

研究，保證將其應(yīng)用的范圍不斷擴(kuò)大，不斷增強(qiáng)水庫水雨情

自動化追測系統(tǒng)的實用性，力爭讓其為水庫的日常管理及防

汛抗洪工作做出更大的貢獻(xiàn)。

第二節(jié)項目需求

一、項目概況

(注：以下內(nèi)容根據(jù)項目實際情況填寫)

1.項目名稱：XX水庫水雨情自動測報系統(tǒng)建設(shè)

2.采購單位：

3.項目地址：

4.項目工期：

二、項目需求

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1.功能需求：

(1)水庫實時監(jiān)測信息查詢的需求：隨著信息化水平

的發(fā)展，水行政主管部門對水旱災(zāi)害業(yè)務(wù)精度要求越來越

高，水庫防汛必須要落實“信息精準(zhǔn)、指揮精準(zhǔn)、措施精準(zhǔn)”

目標(biāo)要求，為保證XX水庫防汛抗旱業(yè)務(wù)的順利開展，首要

是了解水庫的雨情、水雨情。

(2)水庫基礎(chǔ)信息查詢的需求：目前，XX水庫通過水

利廳統(tǒng)一組織的填報工作，水庫的基礎(chǔ)信息、工程信息、水

文信息、預(yù)案文本等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)基本收集完成，但由于前期基

礎(chǔ)資料缺乏，部分?jǐn)?shù)據(jù)包括三線水位、壩頂高程等信息有待

進(jìn)一步復(fù)核以科學(xué)指導(dǎo)下一步防汛。

(3)移動應(yīng)用的需求：XX地區(qū)各級水行政主管部門對

雨水雨情信息的獲取一般通過水文局水信息網(wǎng)和山洪災(zāi)害

監(jiān)測預(yù)警平臺。兩個平臺基本基于水利專網(wǎng)運行，結(jié)合基層

防汛管理實際需求，配置手機(jī)APP軟件以滿足防汛信息查詢

與山洪防御信息查詢的需要。

2.建設(shè)需求：

(1)自動監(jiān)測站、水文新建與改造：按照技術(shù)路線與建

設(shè)原則，在建設(shè)范圍內(nèi)實施水庫雨水雨情自動測報系統(tǒng)建設(shè)

工程。根據(jù)統(tǒng)一部署，及水庫防汛防汛預(yù)報預(yù)警的需求，完

善符合基層實際的雨情、水雨情、汛情監(jiān)測系統(tǒng)，在共享水

文、氣象和前期項目已建自動監(jiān)測站點基礎(chǔ)上優(yōu)化水庫雨水

雨情監(jiān)測站網(wǎng)布局。

(2)關(guān)聯(lián)雨水站的數(shù)據(jù)共享：對氣象、國土及其他項

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目等，或遺漏的未上傳的自動測報站進(jìn)行梳理，最終完成數(shù)

據(jù)上傳、數(shù)據(jù)入庫進(jìn)行共享。

(3)基礎(chǔ)資料整編：按統(tǒng)一部署，依據(jù)建設(shè)任務(wù)及技

術(shù)路線，按照采購方要求進(jìn)行對水庫相關(guān)信息的數(shù)據(jù)整編，

統(tǒng)一入庫，配合完成平臺建設(shè)，主要內(nèi)容為復(fù)核本項目所有

水庫工程基礎(chǔ)信息和監(jiān)測站點基礎(chǔ)信息復(fù)核與填報注冊。

(4)建設(shè)依據(jù)原則：

①全面覆蓋，完善提升：針對水庫雨水雨情自動測報系

統(tǒng)覆蓋率不高的問題，凡是未建雨水雨情自動測報系統(tǒng)的，

應(yīng)全部納入建設(shè)范圍，實現(xiàn)雨水雨情自動測報全覆蓋。對已

建雨水雨情自動測報系統(tǒng)，但部分存在設(shè)備設(shè)施不完善、故

障頻發(fā)問題的，進(jìn)行改造或重建，保證系統(tǒng)完好。

②統(tǒng)籌安排，規(guī)范實施：認(rèn)真核定需要建設(shè)和改造的水

庫雨水雨情自動測報系統(tǒng)數(shù)量，其中已納入山洪災(zāi)害非工程

措施等項目建設(shè)的，由相關(guān)專項負(fù)責(zé)實施，其余建設(shè)任務(wù)由

省級分解下達(dá)組織實施。統(tǒng)籌安排好建設(shè)內(nèi)容、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、

實施步驟和工作要求，保證項目建設(shè)的規(guī)范性、科學(xué)性、針

對性、實效性。

3.技術(shù)需求：水庫雨水雨情自動測報主要通過自動監(jiān)

測、遠(yuǎn)程遙測、通信及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，實現(xiàn)對一定范圍

內(nèi)水庫雨情、水雨情進(jìn)行在線監(jiān)測建設(shè)，具體的技術(shù)需求說

明如下：

(1)自動測報設(shè)備需求：自動測報站點完成雨情、水

雨情數(shù)據(jù)的采集與傳輸，需要雨量、水位測量設(shè)備、數(shù)據(jù)采

DJ20

集設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備等，監(jiān)測數(shù)據(jù)最終傳輸至平臺，因此

需確保監(jiān)測設(shè)備需與平臺兼容。

①水位計量設(shè)備：為確保水位計量的精度，計量設(shè)備精

確等級需在1.0級以上，其次。計量設(shè)備需具有數(shù)字通信接

口，便于水位數(shù)據(jù)的采集。

②數(shù)據(jù)采集與傳輸設(shè)備：數(shù)據(jù)采集與傳輸設(shè)備屬于系統(tǒng)

的控制傳輸層，需要配置性能優(yōu)越、可靠性高的儀器設(shè)備，

提高信息采集、傳輸、處理的自動化水平和精度。由于設(shè)備

安裝地點分散，維護(hù)成本高，這就要求設(shè)備工作穩(wěn)定可靠，

并且支持遠(yuǎn)程維護(hù)診斷，維護(hù)人員能及時了解現(xiàn)場采集設(shè)備

運行狀態(tài)。

(2)系統(tǒng)集成需求：如有新建及改造站點，必須按照

采購方統(tǒng)一要求，進(jìn)行系統(tǒng)集成以實現(xiàn)與指定定平臺的對接

與入庫。

40

第二章項目組織機(jī)構(gòu)

第一節(jié)項目管理概述

一、項目管理原則

做好本項目的各項工作這不是一個簡單的事情，所以就

需要良好的管理，管理重在追求或取的成果。檢驗管理的一

個原則是：是否達(dá)到了目標(biāo)，是否完成了任務(wù)。當(dāng)然這個原

則并不是在所有情況下都適用，管理者應(yīng)該把精力和注意力

放在“行的通”的事情上。因此為了更好的管理本項目，我

項目結(jié)合以往的工作經(jīng)驗對本項目的管理模式進(jìn)行深刻的

思考，制定了有效的管理原則：

1.