ICS P 12 中华人民共和国水利行业标准 SL338—2006 替代SD185—1986 水文测船测验规范 Code for hydrologic boat surveying 2006-04-24发布 2006-07-01实施 中华人民共和国水利部 发布
中华人民共和国水利部 关于批准发布水利行业标准的公告 2006年 第1号 部直属单位,各省、自治区、直辖市水利(水务)厅(局),各计划单列市水利(水务局),新疆生产建设兵团水利局: 中华人民共和国水利部批准以下7项标准为水利行业标准,现予以公告(见附件)。 二OO六年四月二十四日
前 言 根据水利部水利水电技术标准制定计划,按《水利技术标准编写规定》(SL1—2002)的要求,编制了《水文测船测验规范》。本标准替代了原《动船法测流规范》(SD185-86)。 《水文测船测验规范》共8章18节97条,主要技术内容有: ——水文测船的选型及其配置; ——采用水文测船进行水文勘测、调查的方法要求; ——水文测船定位设备、方法及技术要求; ——水文测船管理、检修与保养规定; ——实施水文测验对测船的操作要求。 本次修订的主要内容有: ——修订了测船测验的操作方法; ——明确了测船测验技术要求; ——增加了声学多普勒流速仪法测流法; ——增加了测船定位的技术内容; ——补充了测船采样的内容 本标准为全文推荐。 本标准替代标准的历次版本为: ——SD185-86 本标准批准部门:中华人民共和国水利部 本标准主持机构:水利部水文局 本标准解释单位:水利部水文局 本标准主编单位:水利部长江水利委员会水文局 本标准参编单位:水利部黄河水利委员会水文局 黑龙江省水文局 湖南省水文水资源勘测局 湖北省水文水资源局 本标准出版、发行单位:中国水利水电出版社 本标准主要起草人:朱晓原 陈松生 王志毅 崔玉兰 刘少华 陈守荣 欧阳再平 李 鹏 袁东良 吉俊峰 原金勇 沈起鹏 陈显维 曲耀宗 许永辉 本标准审查会议技术负责人:袁普生 本标准体例格式审查人: 曹 阳
目 次 1 总 则...............................................................1 2 术 语...............................................................2 3 水文测船.............................................................3 测船选择.......................................................................................................................................3 测船船体参数和性能...................................................................................................................3 测船机电设备配置.......................................................................................................................4 测船测验设备配置.......................................................................................................................5 测船消防与救生...........................................................................................................................5 4 测船定位.............................................................7 设施设备.......................................................................................................................................7 定位方法.......................................................................................................................................7 定位精度.......................................................................................................................................7 5 测船测深.............................................................9 方法选择......................................................................................................................................9 技术要求......................................................................................................................................9 6 测船测流............................................................10 方法选择及设备配置.................................................................................................................10 技术要求.....................................................................................................................................10 7 测船采样............................................................12 设施设备.....................................................................................................................................12 技术要求.....................................................................................................................................12 8 测船管理............................................................13 测船建造.....................................................................................................................................13 测船维护与保养.........................................................................................................................13 测船修理.....................................................................................................................................13 测船报废.....................................................................................................................................14 标准用词说明...........................................................16 条 文 说 明.........................................................17
1 总 则 为统一水文测船测验技术要求,加强水文测船管理,推广新技术新材料在测船上的应用,以满足水文测验、水道观测、水环境监测及有关测船安全生产等方面的需要,特制定本标准。 本标准适用以测船为载体从事水文测验、水道观测、水环境监测工作。 测船应根据测验工作需要,设置专用测验设施设备和工作舱室。 测船应满足所在作业河段的船舶建造和检验有关标准的规定。 测船在从事水上作业时,应满足水上交通有关船舶航行、水上作业、水上安全等方面的要求。 测船应配备熟悉作业水域河床及水流情况、掌握测船动力设备和操纵性能、确定适当操作方法的操作人员。 本标准的引用标准主要有: 《河流流量测验规范》(GB50179—93) 《水文巡测规范》(SL195—97) 《水环境监测规范》(SL219—98) 《水道观测规范》(SL276—2000)。 采用测船进行测验除符合本标准规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 1
2 术 语 水文测船 hydrologic surveying boat 从事水文测验、水下地形测量、水环境监测的专用测验、测量作业船或具有综合和辅助测验、测量作业功能的船,统称为水文测船,简称为测船。 水文测验专用船 hydrometric boat 主要在固定及巡测水文断面从事水文测验的测船,船上装有专用的水文测验设备。 水下地形测量专用船 hydrographic boat 配备有专用的地形测量设备,主要用于水道地形、水下地形测量的测船,简称水道测量船或河道测量船。 水环境监测专用船 water environmental monitoring boat 配有专用水环境监测等设备,主要用于水环境监测水样采集与分析的测船,是一种水上水环境监测移动实验室。 综合测船 integrated surveying boat 配有相应的专用测验(量)仪器和设备,集合水文测验、水下地形测量、水环境监测功能的测船。 辅助测船 auxilliary surveying boat 主要用于浅滩、岸边配合测船进行水文测验、水道地形测量、水环境监测,以及交通的用船。 2
3 水文测船 测船选择 测船按其主要用途可分为水文测验专用船、水下地形测量专用船、水环境监测专用船、综合测船和辅助测船。 测船船体材料可按下列要求选择: 1 测船船体宜以钢质、玻璃钢(纤维增强塑料)材质建造,或为其他混合材料建造。 2 辅助测船可选择木质材料。 测船船体骨架结构型式宜符合下列要求: 1 船长小于30m的测船,应采用单层底结构。 2 内河钢质测船宜采用横骨架式,沿海测船宜采用纵骨架式,河口及大型湖泊测船应采用混合骨架式。 3 测船可采用单层底横骨架式双体船结构。 4 玻璃钢材质的测船宜采用纵骨架式。 测船动力型式选择宜符合下列要求: 1 机动测船的动力选择宜以柴油机为主,机动测船可按表分类为大型、中型、小型和次小型测船。 表 机动测船分类 大型 中型 小型 次小型 船长大于30m 船长15~30m 船长10~15m 船长小于10m 主机功率大于300kW 主机功率100~300kW主机功率10~100kW 主机功率小于10kW2 辅助测船和采用缆道牵引测验的测船可选择非机动测船。 测船船型选择宜符合下列要求: 1 综合测船宜选择大型测船。 2 水文测验专用船、水环境监测专用船宜选择中型测船。 3 水下地形测量专用船宜选择小型测船。 4 辅助测船宜选择次小型测船。 单机船或双机船选择宜符合下列要求: 1 大型、中型和急流水域作业的测船宜选择双机船。 2 小型、次小型和非急流水域作业的测船宜选择单机船。 3 测验断面处于桥区、坝区等特殊水域的测船宜选择双机测船。 测船船体参数和性能 测船船体应优化设计,宜选用稳定性能好、容易布置测验设备的船体,其主尺度宜满足以下要求: 1 大江、大河干流测船船长宜选择在15~30m,船宽宜选择在4~5m,A级航区最小干舷不小于、B级航区最小干舷不小于、C级航区最小干舷不小于。 2 其他河流测船船长可选择在15m以下,船宽宜选择在3~4m,A级航区最小干舷不小于,B级、C级航区最小干舷不小于。 3
水下地形测船船体应根据水道地形特性优化设计,宜选用阻力小、推进效率高、操纵性能好的船体,主尺度宜满足以下要求: 1 河口、A级航区和特大型水库测船船长宜选择在15m以上,船宽宜选择在5~6m,最小干舷不小于。 2 B级、C级航区和一般水库测船船长宜选择在10~15m,船宽宜选择在2~3m,最小干舷不小于0. 5m。 3 一般河流地区及小型水库测船船长可选择在12m以下,船宽宜选择在~2m,最小干舷不小于。 辅助测船船长不宜超过8m,船宽宜为2~3m,最小干舷不小于,储备浮力不得小于排水量的倍。 测船舱室布置应满足下述要求: 1 大型测船上层建筑不应超过两层,中型、小型测船上层建筑不应超过一层半。 2 中型以上测船应设置专用测验设备舱,主甲板首部面积应满足测验要求。 3 中型以上测船或水下地形测船宜在驾驶室附近设置专用测验舱室,舱室面积应满足测验要求。 4 测船机舱应尽可能设置在尾部。 5 大型、中型、小型测船应分别按12人、6人、3人设置在船人员生活舱室,并配备相应的生活设施。 测船稳性应充分考虑测验水域的水流、风浪、河道特性,以及悬挂测验设备等因素。测船稳性衡准系数不宜小于。 测船操纵性能应充分考虑测验水域的水流、风浪、河道特性,舵面积应按测船纵中剖面吃水面积的4%~7%选用。 冰区测船应充分考虑当地冰情特点,船首等部位强度应能保证航行和测验的需要。 测船航速宜满足以下要求: 1 大型或综合测船最大航速宜不低于20km/h。 2 中型、小型测船最大航速不低于15 km/h。 3 特殊情况下高速船最大航速不高于70km/h。 测船机电设备配置 测船主机和副机宜选用中国船级社(CCS)批准的定型船用柴油机。辅助测船可选用汽油机。 测船供配电系统应符合下列要求: 1 大型测船应采用380V交流三相配电系统,配有380V或220V的岸电接入系统。测船电站功率大于25kW,满足绞车、测船电力设备、测验设备、夜间测验照明、在船人员生活等用电需要。 2 中型测船宜采用380V交流三相配电系统,配有380V或220V的岸电接入系统。电站功率10kW~25kW,满足绞车、测船电力设备、测验设备、夜间测验照明、在船人员生活等用电需要。 3 小型测船宜采用380V交流三相配电系统,配220V的岸电接入系统。电站功率5kW~15kW,满足绞车、测船电力设备、测验设备、夜间测验照明、在船人员生活4
等用电需要。 4 测船宜采用蓄电池组作应急电源,有足够容量供应急照明、通信、信号等设备工作时间不小于60min。 5 测船应配备在能见度不良时作业的灯光信号和照明设备。 6 测船应配备测验仪器使用的不间断稳压电源。 测船舵设备应符合下列要求: 1 大型、中型测船宜选用液压舵机或人力液压舵机。 2 小型、次小型测船宜选用人力舵机。 测船锚设备应符合下列要求: 1 测船锚设备应能满足抛锚、起锚和测船牵引要求。 2 测船牵引绞车宜与锚机一体化设计和配置。 3 大型、中型测船宜选配霍尔锚,其他测船可选配大抓力锚。 4 锚系船一般采用纲缆,适航于河口地区的大型测船可采用有挡锚。 中型、小型测船可选用无人值守机舱,在集控室应设有远距离主机控制系统和水温、油温、油压及转速表等安全报警系统。 测船测验设备配置 测船应配备水文测验绞车设备,包括绞车、悬臂、钢缆、偏角指示仪等,水文测验绞车应能将相关信号和参数同步输入计算机,其功能应满足测深、测流、采样要求。 大型、中型、小型测船宜配备电动(或液压)绞车,次小型测船可配备人力或机械式绞车。 测验绞车宜安装在测船中部之前的专用舱室。 测验绞车悬臂宜设在船艏甲板或测验舱室的两边距船首1/3-1/4船长处,能自由伸出和收回,端点伸出测船舷外应不小于。多浪涌地区测验绞车悬臂可设置在船尾1/4-1/2船长处。 测船设置悬挂式或伸缩测验仪器专用支架,其位置宜设置在距船首1/3-1/4船长处。 使用全球定位系统(GPS)定位的测船,宜在驾驶室操纵台的左前方或右前方设置显示器。 水下地形测船GPS接收天线宜安装在测船顶蓬甲板高度之上,其位置与测深垂线距离应小于。 多波束测深仪、声学多普勒流速仪等接收处理装置宜安装在工作室。 测船消防与救生 大型、中型测船消防水系统应独立配置;小型测船消防水灭火系统水泵宜与舱底水系统水泵合并设置。其他消防设施应按相关标准配备。 测船救生衣应按在船人员总数的120%配备,前甲板应配备2根安全救生带,每层甲板应配救生圈2个。 甲板作业人员作业时应穿救生衣或系安全带。 测船上层建筑内部装修所用隔热物应属不燃材料,装修面板应为阻燃材料,机5
舱不宜装修。 6
4 测船定位 设施设备 测船定位设施应根据测站条件和测验目的建设配备,常用的测船定位设施有过河缆道、船用锚设备、断面专用浮具、岸上地锚、水上建筑物等。对于非固定断面和特殊条件水文测验断面,宜因地制宜设置岸锚、抛置锚牵引浮具等定位设施。 测船测验应根据测验方式、方法和目的配备相应的定位设备,测船常用定位设备宜选择GPS、经纬仪、六分仪、测距仪、全站仪、微波定位仪等。 测船定位的岸上辅助设施可用断面标杆、幅射标杆、基线标杆等。 定位方法 测船定位可采用断面标杆与辐射标杆交会法、前方交会法、后方交会法、极坐标法、微波定位法和GPS定位法。 断面标杆与辐射杆测船定位交会法可与仪器交会法联合使用。 用GPS差分定位时,一般可利用广域差分系统,如信标网、星站差分;无广域差分系统的地区,应采用基准站、移动站与数据链自建差分系统。 测船在水文测验断面有牵引定位设施时,定位应符合下列要求: 1 在断面流速大于 2 河床底质和水流条件适应抛锚时,应采用抛锚牵引法,将测船行驶至断面上游约6~8倍水深处抛锚。 3 固定设施(岸锚、浮具、水上建筑物)牵引法时将吊船缆与上游固定设施连接,调整测船吊船缆长度,利用测船的车舵控制测船。 4 如在特殊的条件下不适宜采用牵引法,测验时也应采取措施控制测船于测验位置。 定位精度 测船测验直接定位,测船定位偏离断面不应超过5m。测船在垂线位置测验时,其摆动幅度不应超过10m或水面宽的2%。 采用经纬仪、平板仪前方交会法时,测点交会角应为20°~160°之间,个别交角应不小于15°。用六分仪同时观测左右角,观测点与相应测深点的最大偏离宜小于1m。 采用经纬仪视距法、测距仪极坐标法定位时,最大视距不应大于450m;作为定位的照准目标,其中心位置与测深位置应在同一铅垂线上,最大偏差应小于。 采用棱镜反射、激光自动跟踪测距定位,棱镜应高于水面5m,且棱镜反射面与激光轴的交角应小于20°。 采用GPS定位,接收机应避开有强烈影响卫星信号和GPS接收信号的环境。不宜在峡谷中使用差分GPS定位。GPS作业过程中,有效观测卫星数不应少于4颗,点位几何图形因子值应不大于8,特殊情况下大于10。 采用GPS定位,测验时宜将所测断面、垂线位置显示于计算机显示器上,测7
船按点定位。 8
5 测船测深 方法选择 测船测深方法有测杆测深、悬索测深、超声波测深等。其选择应符合下列要求: 1 大江、大河干流宜选择以超声波测深为基本方法,以测杆测深和悬索测深为辅助方法。 2 当水深不能满足超声波测深技术要求时,宜选择测杆测深或悬索测深。 技术要求 测杆测深时,每条垂线的水深应连测两次。当两次测得的水深差值小于2%时,取两次水深的平均值;当两次测得的水深差值大于2%时,应增加测次,取符合限差2%的两次测深结果的平均值;当多次测量达不到限差2%的要求时,可取多次测深结果的平均值。 悬索测深含测深锤与铅鱼测深。每条垂线的水深应连测两次,两次测得的水深差值,不超过水深值的3%;否则,应增加测次,取多次测深的平均值。 测杆测深、悬索测深时,操作人员宜在测船首部进行。流水水域测船航向应与水流方向基本平行,测船航速应近于零,且应保持稳定。 超声波测深应符合下列要求: 1 超声波测深仪在使用过程中应进行定期比测,每年不宜少于2~3次,比测结果应符合本标准的规定。 2 应对测读或记录的水深作换能器入水深度的改正。当发射换能器与接收换能器之间有较大水平距离,使得超声波传播距离与垂直距离之差超过垂直距离的2%时,应作斜距改正。 3 每次施测前应观测水温,并根据水温作声速校正。 4 对测得水深数据滤波功能不完善的的仪器,每次测深应选取连续五次以上读数的平均值。 5 当河底地形特殊时,可采用将换能器放至河底向上发射超声波的方式测深。 超声波测深仪走航测深时,测船航速宜控制在10km/h以内,且应保持稳定。测船进入浅水水域和接近岸边时,航速宜控制在2km/h以内。 9
6 测船测流 方法选择及设备配置 测船测流的方法有常规流速仪法(含动船流速仪法、定船流速仪法)、声学多普勒流速仪法。 在无固定测验设施或测验设施被毁的河段,或测船无法锚定的河段,可选择声学多普勒流速仪法或动船流速仪法。 测船测流设备的配置可根据测船类型按表要求配置。 表 机动测船测流设备配置表 船 型 设 备 大 型 中 型 小 型次 小 型电动或液压驱电动或液压驱电动或液压机械或手动动的绞车1套,动的绞车1套,驱动的绞车1水文绞车 绞车及悬臂、悬臂、悬索设备悬臂、悬索设备套,悬臂、悬悬索设备1组1组 1组 索设备1组 铅鱼 2~3个~3个1~2个 1~2个 常规流速仪 3~5架 2~4架 ~3架 2~3架 声学多普勒1台(选用) 1台(选用) 1台(选用) 流速仪 计算机测流1套 1套 1套 控制系统 超声波测深超声波测深超声波测深系超声波测深系仪1台,测深仪1台,测深测深设备 统1套,测深锤统1套,测深锤锤2个;测深锤2个;测深2个 2个 杆2根 杆2根 GPS系统1套、GPS系统1套、GPS 1套、六定位设备 六分仪1台 六分仪1台 六分仪1台 分仪1台 甚高频对讲机甚高频对讲机对讲机2~3对讲机2~3通信设备 2~3台 2~3台 台 台 技术要求 测船流速仪法测流,可采用悬杆或悬索悬吊方式。 1 采用悬杆悬吊方式测流,应符合下列规定: 1)流速仪在水平方向上能在一定范围内自由转动。 2)能控制流速仪位置升降。 3)悬杆下端应装有直径不少于10cm的圆盘。 2 采用悬索悬吊方式测流,应符合下列规定: 1) 流速仪在水平方向上能自由转动。 2) 悬索偏角大于10°时,须进行偏角改正。 声学多普勒流速仪走航式测流时,测船应采用匀速横渡法,并符合下列规定: 1 流速仪可选择内置在船体底部或外挂在船侧边。 2 内置流速仪探头安装不得突出船体底板,外挂流速仪探头安装距船侧边的水平距离不得小于,且波束均不被船底板遮拦。 3 探头入水深度应保证在整个测量过程中换能器不露出水面或发生空蚀。 4 航速宜小于断面平均流速;如流速过小,船速不宜大于倍的断面平均流速。 采用悬吊方式常规流速仪测流,应符合下列规定: 10
1 流速仪离测船船侧的水平距离不小于。 2 在测流过程中,测船摆动符合本标准条的规定。 动船流速仪法适用于水深大于2m、河宽大于200米且不存在底部逆流的河流并应符合下列规定: 1 测船应具备良好的操纵性能,使流速仪保持在预定深度。 2 测船应能准确测量航行速度,并保持船速稳定。11
7 测船采样 设施设备 测船采样包括水质水样、悬移质水样、推移质(含沙质推移质、卵石推移质)样本、床沙样本。 采样设备应包括水质水样、悬移质水样、推移质样本、床沙样本采样器。 采样设备距测船船舷的水平距离应不小于 m。 测船宜设置样品舱和清洗测沙设备的专用清水系统。 技术要求 采样前应对测验设备进行检查,并清洗干净。 采样时,应保持测船与水流方向平行。当采样设备接近河底或即将出水面时,应及时降低下放或上绞速度。 采样设备宜均匀下放至采样点。悬移质采样器在取样前停留时间不小于3s,推移质采样历时应根据事先测估的强度确定。 推移质采样器上绞时,测船应及时后退,控制测绳偏角小于5°。 采样设备不宜与其他测验设备同时下放至水面5m以下。 12
8 测船管理 测船建造 测船建造应进行可行性技术调研分析。调研内容应包括测船的主要用途、所在水域的水道地形与水流特性。并充分考虑测验设备的安装要求。 测船建造应编制项目建议书和上报审批与立项。项目建议书应明确测船船体主要尺度、主机功率、主要动力设备、主要性能指标等。 测船建造前应编制初步设计报告和上报项目审查。初步设计报告应在立项审批后及时组织测船技术设计,设计时应充分考虑满足测船特殊性能的要求,将可靠性、适用性与经济性统一。 测船在建造时,应有驻厂代表和监理人员监造。竣工后应组织专家组对项目全面验收。 测船应有明显的水文标识。 测船维护与保养 所有设备和器材都应明确专人负责管理,动力和电气设备应明确持证人员负责管理,测验设备应明确有测验知识的人员负责管理。 设备应于每年汛前进行全面检查,且对运动件注油保养和进行效用试验。对测船应定期进行油漆保养。 测船修理 测船修理宜符合下列要求: 1 一般应安排在汛后并结合船舶法定检验进行(见表)。 2 应填写《测船修理项目申报表》,并报相应主管部门审批后方可实施。 3 在船厂修理时应由该船主要船员驻厂配合进行,如涉及到测验设备还应派测验人员配合。 4 竣工后应组织有关船员、测员和相关专家对全部修理项目进行验收。 表 水文测船检修间隔年限表 检修间隔年限(年) 序号 设备名称 小修 大修 1 钢质机动测船 262 缆道测验钢质船 2 6 3 玻璃钢船 134 木船 1 3 5 简易钢板船 船体修理后应满足下列要求: 1 船体外板、甲板、舱壁等应无明显凹陷、碰伤、裂缝、渗漏等缺陷,船体焊缝无脱焊及松动。 2 梯口、通道、栏杆等设施应安全可靠。 3 载重线或水线标志的符号应清晰准确。 4 系缆桩与甲板连接处应无脱焊、锈蚀、撕裂。 13
舵设备修理后应符合下列要求: 1 舵角指示器偏差应不大于°,电动舵角指示器应不大于1°。 2 机械人力式舵机的舵杆、舵叶、舵柄、舵扇、舵链等部件应无裂纹、扭曲、弯曲等缺陷,无松动、脱落、漏水和严重腐蚀情况。 锚设备维修后应符合下列要求: 1 锚链环、转环、卸扣蚀耗后的平均直径不得小于原设计值的85%。 2 锚设备刹车效能和起锚速度、止倒转的棘齿及制链器的工况应满足要求。 消防救生设备应满足下列要求: 1 消防栓应启闭灵活,消防栓、水龙带、喷嘴的啮合应紧密牢靠,消防枪喷水射程不应低于12m。 2 手提式灭火机药物应有效,储气装置的应压力正常。存放位置应安全方便,便于拿取。 3 消防管系外壁、接头应无裂纹、腐蚀、变形及其他机械损伤,无漏水或堵塞。 4 救生衣、救生圈配备的数量应达到规定要求,无腐烂、破损、老化及其他引起浮力减小的缺陷。 主机维修宜符合下列要求: 1 应检查并记录各部分的运转情况,及时消除故障及不正常现象。 2 主机运行累计满100h,宜清洗油底壳、滑油箱、滑油过滤器、柴油箱和柴油过滤器,及时换新机油;换滤器,应检查各紧固件、连接件、轴带发电机传动皮带的松紧程度,应检查喷油泵机油存量,应检查蓄电池的电压及电解液的比重等。 3 主机运行累计满500h,宜清洗检查喷油系统、配气系统和冷却系统。 4 主机运行累计1500h以上,除完成上述检查外,还应检查所有运动组件磨损情况。 5 每年汛后应检查轴系法兰的跳动量及轴颈与轴承间隙是否满足规定要求,并对尾管密封装置进行压油试验。 6 每年汛后应检查螺旋桨各叶片及桨毂(包括键槽)表面是否有裂纹、缺损、弯曲、腐蚀等现象;检查螺旋桨的紧固螺母、固定销及导流帽的安装是否牢固。 7 舷外机应按厂家规定进行保养。 供(配)电装置养护和维修应满足下列要求: 1 发电机组的过载、短路保护装置应运行可靠。 2 所有应急电源进行效用试验,应急照明或临时应急照明完整。 3 主配电板、应急配电板和分配电板上的开关、仪表及过载电流保护和熔断器等应工作正常。 通信及航行设备养护和维修应满足下列要求: 1 测船声响信号及扩音机应工作正常。 2 航行灯、信号灯应工作正常。 3 甚高频电话通电后1min内应能正常工作。 4 雷达应正常运行。 测船报废 测船报废处理,应经船舶专业鉴定机构鉴定,确认其不能满足测验和安全要求,14
且无修理价值,才能予以报废。 测船使用年限规定应符合表要求。 表 水文测船使用年限表 序号 设备名称 使用年限(年) 1 钢质机动船25~35 2 玻璃钢船 8~12 3 木船 15~18 注:由于测验设备更新、换代,测船需要进行改建、更新或报废的不受该表的约束。 15
标准用词说明 执行本标准时,标准用词应遵守下表规定。 标准用词说明 标准用词 在特殊情况下的等效表述 要求严格程度 应 有必要、要求、要、只有……才允许 要求 不应 不允许、不许可、不要 宜 推荐、建议 推荐 不宜 不推荐、不建议 可 允许、许可、准许 允许 不必 不需要、不要求 除非在特定情况下,一般不使用“必须”,“严禁”。 16
中华人民共和国水利行业标准 水文测船测验规范 SL×××—2005 条 文 说 明 17
目 次 1 总 则..............................................................19 3 水文测船............................................................20 测船选择...................................................................20 测船船体参数和性能.........................................................20 测船机电设备配置...........................................................20 测船测验设备配置...........................................................21 测船消防与救生.............................................................21 4 测船定位............................................................22 设施设备...................................................................22 定位方法...................................................................22 定位精度...................................................................22 5 测船测深............................................................23 6 测船测流............................................................24 方法选择...................................................................24 技术要求...................................................................24 8 测船管理............................................................25 测船建造...................................................................25 测船维护与保养.............................................................25 测船修理...................................................................25 测船报废...................................................................26 18
1 总 则 水文测船是专门从事水文测验的专用船舶,属水利行业“专用船舶”。目前,测船是我国从事水文相关测验作业的一种主要载体,制定本标准对如何规范水文测船作业操作、保证水文测验成果精度十分必要。 、、 作为水文测船,其测验除满足水文行业的规定,同时必须遵守水上交通的有关法规。 19
3 水文测船 测船选择 水文测船属水上起重属性的特种专用船舶。按工作的特点与用途、水域等选择各种类型测船的基本尺寸及结构,以增强适应性。 根据要求和经验,船长15m以上测船建造时应选用钢质材料,船长15m以下测船建造时可选用纤维增强塑料材料,条件不具备的地区可选用木质材料。 (1) 常规水文测船船体宜采用以钢质船为主、也可采用玻璃钢材质建造为辅。原因是玻璃钢材质存在着耐磨性能低,弹性模量小和抗冲击性能差等缺点。 (2) 巡测快艇,宜采用船体为高强度船用钢板或其他轻质金属材料,上部为轻质材料建造的混合材料测船,有利于复杂地形的勘测。 (3) 小于30m的测船,一般采用单底结构较适宜,大型测船宜建成综合测量船。 测船船体参数和性能 ~ 水文测船主尺度要求系考虑测船的稳性和操纵性,同时还要充分考虑以下因素: (1) 水文测船最小干舷是满足施测的条件下的最小值,是按有关规范按式(1)计算的结果: F=f+f+f+f (1) 0123式中f:测船的基本干舷(mm); 0f:型深对干舷的修正值(mm); 1f:舷弧对干舷的修正值(mm); 2f:舱口围板高度及舱室门槛高度对干舷的修正值(mm)。 3(2) 恶劣的水流条件,主要是指急流、泡漩、横流等。包括测船在潮流河段作业及横越水道地形测量。 (3) 能抗8级大风和2m高的浪头,安全作业。 (4) 水文与水下地形测船应充分校核测验设备舷挂和入水后对测船稳性和操纵的影响。 (5) 水文测船还应校核测船抛锚和其他方式牵引时对测船稳性和操纵性的影响。 测船机电设备配置 测船动力必须定型的船用产品,且要获得船用产品许可证,其功率应满足测船航速要求。 测船电器设备必须是定型的船用产品,且获得船用产品许可证。测船一般选用有三相三线制,应急电源由足够容量的蓄电池或不间断电源供给,确保发电机组出现故障时水文与水下地形测验(量)泥沙、水质采样等仪器设备能正常工作一定的时间。 20
测船测验设备配置 测船应设置专用测验室和专用测验设备舱。可在船首船长1/3处设置安装舷挂式或内置式回声仪换能器专用架或者声学多普勒剖面流速仪及其他一起安装专用支架。测验设备按《水文基础设施建设及技术装备》(SL267—2002)有关规定配置, 测船机舱应尽可能设置在尾部,以减少振动与噪声。 测船消防与救生 测船必须按《内河钢船建造规范》(1994)配置消防器材与设备,其中消防设备水灭火系统船长在15m以上应设置动力驱动消防泵,船长在15m以下可设置动力驱动或主机带动消防泵,或手动消防泵。 测船工作人员舱面作业时必须穿好救生衣。此外,测船工作舱面两舷配备的安全救生带,供工作人员舱面舷边作业时使用。 21
4 测船定位 设施设备 水文测验必须建立一些固定的设施,这已经是共识。但有临时性的测验任务时,有些地方没有必要,或者条件不具备时,因地制宜选取定位设施就比较重要。如对于测验河段河床不稳定、河底乱石多、抛锚易被淤或被卡,可抛一较大的锚牵引浮具,用于测船定位。 在进行流量测验时,为了恰当地测量流速和水深,需要确定测船在测量断面上的位置;在水下地形测量中,需要定位设备来确定水深测量的位置;在采取河床质样本或者水样必要时也一样需要确定位置。 (1) 在基线已经定出且其长度已知的情况下,船的位置可根据三边、三角或采用一个角和一条边的距离计算确定。所以船的位置可通过使用定位设备、测角设备、测距设备,或者综合使用这几种设备来确定。 (2) 光线装置测量仪器主要包括水准仪、经纬仪、全站仪、激光测距仪和闪光灯装置仪器等,射频装置主要包括发射微波的无线电装置。随着技术的进步和发展,水文测验的有关业务工作中越来越多地采用了一些新的仪器,本条中的GPS仪器和全站仪比较典型。列入这些仪器,是适应工作的需要,也是技术进步的结果。 定位方法 用差分GPS定位时,可采用2台GPS接收机,一台GPS接收机作为基准站,另一台作为移动站,这样的配置主要是考虑差分的需要,以提高定位精度。如果是单台星站系列GPS,就不用考虑差分台,这样的GPS仪器实际上能接受2种卫星的信号,GPS卫星信号和海事卫星的定位信号。用海事卫星的信号来参照,以便提高定位精度。沿海地区可借助于已设立的信标机,只需船上有一台船台差分GPS。 定位精度 不少定位方法中,除GPS外,均采用人工观测,则观测精度取决于观测者个人的视觉敏锐程度和观测时大气和照明的条件。因此,定位精度与河宽有关。应注意使测船保持在断面线上而不偏向上游或下游,根据长江水利委员会的定位试验,确定了可能达到的定位精度。 采用GPS定位法时,信号的干扰会极大的影响定位的精度。同时有效观测卫星数不应少于4颗,点位几何图形因子(PDOP--卫星空间分布)值不应大于10,主要是考虑能收到信号的卫星个数和其在天空中的分布。个数少,差分效果不好,定位的精度差,同时卫星在天空中的分布不好,实际上也会影响差分的效果。 22
5 测船测深 超声波测深仪定期比测通常在现场进行。比测点不宜少于30个,并均匀分布各级水位不同的垂线处。当比测的相对随机不确定度不超过2%,相对系统误差能控制在1%范围内时,方可投产使用。 23
6 测船测流 方法选择 动船法测流法是美国20世纪60年代代提出来的一项江河流量测验技术,这样的快速测流法在测船横渡河流后,可立即提供流量测量数据,主要解决河口及大河流量测验问题。1978年以来,我国做了大量的工作,但由于该法操作复杂,精度不高,全国使用不多。考虑到作为一种方法,本标准用少量篇幅予以明确是合适的,也为声学多普勒流速仪动船测流作好铺垫。 动船法测流是将流速仪置于水下某一深度(如1m)并固定在测船上,测船沿着预定的与水流方向基本垂直的横断面,由一岸向另一岸不停地横渡,沿程按一定间距或一定时间搜集测点数据(包括起点距、水深和流速的数据)。在横渡时,测船应尽可能在断面线上。 在测船横渡的过程中,回声测深仪记录横断面的几何形状,连续运转的流速仪测出水流与船的合成速度。 技术要求 流速剖面仪测流安装架须有一定的强度,以确保在施测流速时支架不发生大的变形和抖动。流速剖面仪测流安装位置应尽可能远离磁性物体(如发电机等),以避免外界磁场对磁罗盘的影响。对换能器的入水深既考虑它在测验时不能露出水面,也要考虑不能入水太深而不能实测垂线(剖面)的大部分流速,特别是水体上部的部分流速。 ~ 对于河宽的要求主要是为了满足划分部分断面数目的需要,考虑到浅水处会损坏装在船下约1m处的流速仪和尾翼,因此必须具有足够的水深。河流底部存在逆流,则平均流速和实测流速之间无法建立相关关系。规定既要防止测船偏离断面航线,又要避免航向急剧改变。由于断面上的水流速度有横向变化,尽量不采用调整航速的方法来保持平稳。 24
8 测船管理 测船建造 ~ 测船建造在过去没有充分考虑到水文测验、河下地形观测、特别是水环境监测的需要。同时前期调研和可行性技术研究、按照项目建设管理的要求编制项目建议书和上报审批与立项等是测船能满足水文作业的重要前提。 测船建造监理是国家项目建设管理项目建设管理所要求的。 测船维护与保养 测船的维修应与法定的船舶检验的类别和间隔期相一致。船体维修要求: (1) 船舶维修中使用的钢板、型材、焊条等材料,其机械性能和化学成分应符合《钢质内河船舶入级与建造规范》(1996)的要求;维修中的焊缝布置、焊接级别的选择、焊接工艺的制定应符合上述规范的要求。 (2) 船体应保持设计强度,船板出现严重锈蚀影响船体强度时,应及时维修。通过对船体厚度的测量确定船体强度。 轮机主机设备 测船保养时要求: (1) 在每班工作或连续使用8h后,检查柴油机是否有漏水、漏气、漏油现象。 (2) 检查各仪表工作情况和燃油、滑油、冷却水供给情况,检查柴油机各附件装置的正确性和稳固程度。 (3) 检查柴油机和齿轮箱的连接情况及柴油机、齿轮箱地脚螺栓连接的稳固情况。 (4) 检查喷油泵传动连接器上分度线的相关位置是否变动等,消除所发现的故障及不正常现象,清除机器设备上的灰尘、油垢和水迹等。 测船修理 测船修理,在保证使用期限的前提下,根据船龄区别对待: (1) 使用12年以下的船舶,应按照原设计要求进行修理,保持其基基本性能。 (2) 使用12年以上的船舶,应在原来结构和设备的基础上,按照安全生产和航行要求进行修理,保证其使用年限。 (3) 达到规定使用年限2/3以上的船舶,应严格控制修理范围及修船费用,在保证船舶安全的前提下,只作维持性修理。 (4) 纤维增强塑料材料建造的测船每年必须坞修。 (5) 检修期间可结合国家的节能、环保和技术进步政策,对水文测船进行局部的技术改造和部分专用设备的更新,淘汰能耗高、技术落后、可靠性差或劳动强度大的设备。 25
锚链用钢丝绳代替时,应检查其有无断股或锈蚀,修理要求和报废(更新)标准可参照《水文缆道测验规范》(SD121—84)有关规定执行。 测船报废 对使用期满的船舶,一般应作报废处理,以利船舶更新。当船体明显变形,严重锈蚀,机器老化,不能确保安全生产,并经船监部门鉴定不能继续使用时,也应予以报废。 26