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1、山西省中小河流水文监测系统 水文站改建项目实施方案 证书编号：a114006952 质量体系认证证书号：2804q11343ros 资质证书号：水利部水文证甲字第 040801 号 太原市水利勘测设计院 山西省水文水资源勘测局 二一一年六月 山西省中小河流水文监测系统 水文站改建项目实施方案 院院长：长：韩建忠 总总 工：工：张树申 项目负责：项目负责：赵 凯 设计人员：设计人员：赵 凯李养龙党跃军 王 伟 武 正 张秀丽 乔 华 李晓龙 曹建业 吴有志 武光明 闫玉才 陈彦平 申 瑜 张国太 霍勇峰 付 红 刘亚萍 卢选伟 刘水泉 1 目目 录录 1 综合说明 .1 1.1 项目由来.1 1
2、.2 基本情况.2 1.3 建设的必要性.3 1.4 建设任务和规模.4 1.5 施工组织设计.4 1.6 工程管理.4 1.7 招投标设计.5 1.8 环境影响评价.5 1.9 投资概算.5 1.10 效益评价.5 2 概况 .7 2.1 水文与气象.7 2.2 地形地貌.11 3 建设任务及规模 .13 3.1 现状与存在问题.13 3.2 建设目标.21 3.3 建设原则.22 3.4 建设依据.22 3.5 建设任务.23 3.6 建设规模.24 4 建设内容与方案设计 .25 4.1 建设内容.25 4.2 方案设计.25 5 施工组织设计 .35 2 5.1 施工条件与施工组织形式
3、.35 5.2 施工要求和施工进度.35 5.3 施工技术要求与质量要求.36 5.4 施工占地.38 5.5 主要材料供应.38 5.6 进度安排.38 6 工程管理 .40 6.1 建设管理.40 6.2 运行管理.45 6.3 保障措施.47 7 招投标设计 .48 7.1 招标范围.48 7.2 招标组织形式.48 7.3 招标方式.48 8 环境影响评价 .49 8.1 环境现状.49 8.2 设计依据.49 8.3 环境影响预测评价.49 8.4 环境保护措施设计.50 8.5 环境管理.53 9 设计概算与资金筹措 .55 9.1 设计概算.55 9.2 编制依据.55 9.3
4、资金筹措.57 10 效益分析 .64 10.1 社会经济效益.64 10.2 测报及预警能力得到提高.65 1 1 综合说明 1.1 项目由来 近年来，我省洪涝灾害频繁，给国民经济建设和人民生命财产造成 了巨大的经济损失。2010 年 10 月 10 日国务院出台了国务院关于切 实加强中小河流治理和山洪地质灾害防治若干意见 （国发201031 号） ，提出了未来 5 年中小河流治理、山洪地质灾害防治、易灾地区生态环 境综合治理的目标任务。明确要求完善防洪非工程措施，加强水文测站 基础设施建设，密切监控河流汛情，提高水文监测和预报精度。同年， 根据国家发改委关于印发全国中小河流治理和中小水库除
5、险加固、山 洪地质灾害防治、易灾地区生态环境综合治理总体规划编制工作方案和 编写提纲的通知要求，水利部按照职能分工组织开展了全国中小河 流治理和病险库除险加固、山洪地质灾害防御和综合治理总体规划（水 利部分） （以下简称总体规划 ）编制工作，该总体规划经国务 院批准后由国家发改委以发改农经20111190 号印发。 2011 年 6 月 16-17 日，水利部规划计划司和水文局在北京联合召 开了全国中小河流水文监测系统建设前期工作会议。会议通报了项目背 景、水文监测系统规划总体情况、2011 年建设项目前期工作安排和 2011 年建设任务及投资安排，提出了对各地的建设要求，讲解了建设 管理和实
6、施方案编制要求等。按照水利部安排，我省依据全国中小河流 水文监测系统建设前期工作会议精神，开展 2011 年我省建设项目实施 方案编制及报批实施工作。 山西省中小河流水文监测系统主要建设内容：新建水文站 43 处，改建水文站 28 处，新建水位站 47 处，改建水位站 2 处，新建雨量 2 站 987 处，改建雨量站 625 处，改建水文信息分中心 9 处、省水文信息 中心 1 处，新设省水文应急监测队 1 处等，投资估算 3.0 亿元。其中 2011 年主要建设内容：新建水位站 47 处，改建水位站 2 处，改建水文 信息分中心 9 处、省水文信息中心 1 处，改建水文站 28 处，新设省水
7、 文应急监测队 1 处等。 项目设计单位按照“山西省中小河流水文监测系统建设”的有关要 求及规定，在深入分析、比对、论证、优化的基础上，编制了 2011 年 度山西省中小河流水文监测系统水文站建设实施方案，改建水文站 28 处，投资概算 3409.69 万元。 1.2 基本情况 山西省的河流分属黄河、海河两大流域。其中黄河流域总面积 97138km2，约占全省总面积的 62%；海河流域总面积 59133km2，约占全 省总面积的 38%。流域面积介于 200km23000km2的中小河流有 222 条。 山西省的河流大多发源于东西两翼山区，具有山地型河流源短流急、侵 蚀切割严重的特点。 山西省
8、年平均气温自南向北变化于 144之间。全年无霜期 47 个月，年降水量多集中于夏季，夏季多阵雨，春季多干旱，大部 分地区的多年平均年降水量均值介于 400mm600mm 之间，局部高山地 区在 650mm 以上。 山西省的暴雨具有一个显著的特点，即大范围的暴雨发生机率低， 而小范围暴雨或局部暴雨发生机率相对较高或相对高得多。 山西省的中小河流洪水灾害具有以下几个特点:(1)季节性强，频率 高。 (2)区域性明显，易发性强。(3)来势凶猛，成灾快。 (4)破坏性 强，危害严重。 (5)恢复难度大。我省洪水易发区多是经济发展相对较 3 快的地区，洪水灾害往往对水利、交通、电力、通信、农田等基础设施
9、 造成毁灭性的破坏，群众几十年的劳动成果毁于一旦，农田等基础设施 几年甚至几十年难以恢复。 按地形起伏特点，可将我省分为东部山地区、西部高原区和中部盆 地区三大部分。各种地貌类型占全省面积比重，山地约占 72.0，高 原占 11.5，各类盆地为 16.5。 1.3 建设的必要性 水文监测设施是国民经济基础设施的重要组成部分，在防洪抗旱减 灾、水资源开发利用、水生态与环境保护、水工程规划与运行管理等方 面具有不可替代的重要作用。特别在全省的防洪减灾中，水文监测发挥 了耳目和尖兵的作用，准确、及时的雨水情信息和预测预报，为政府部 门科学决策和实时调度提供了依据。 由于受季风气候影响以及特殊的自然地
10、理条件制约，我省洪涝灾害 频繁，历来是我省的心腹之患。新中国成立以来，省委、省政府一直高 度重视防洪非工程措施建设，建设了必要的防洪非工程措施水文监测站 点，取得显著成效，防御洪水能力明显增强。然而，中小河流监测能力 不强，水文站点密度不够，监测设施标准偏低、设备老化陈旧，大部分 中小河流防洪非工程措施建设滞后，成为影响中小河流洪水预测预警能 力提高的主要因素，难以及时有效为防洪决策提供科学支撑。 多年来，我省极端灾害性天气多有发生，许多中小河流发生大洪水， 造成了严重险情和灾情，暴露出中小河流防洪非工程措施能力低，已成 为造成人员伤亡和财产损失的主要因素。加快推进中小河流防洪非工程 措施建设
11、，对于保障人民群众生命财产安全，最低限度减少洪涝灾害损 失，改善民生和维护社会稳定，支撑水利建设和经济社会可持续发展具 4 有十分重要的作用。 1.4 建设任务和规模 本次工程建设主要针对我省确定的 89 条重点山洪灾害防治中小河 流范围内，对各水系流域面积为 200km2-3000km2有防洪任务的主要控制 站、防洪重点地区的 28 处水文站的设施设备进行更新改建。 1.5 施工组织设计 本项目施工场地部分在站院内，部分在河岸边，需提前完成场地原 设施拆除与平整工作，水、电、路、通讯均通，保证了工程施工的顺利 进行。 主要建筑材料可从各地市购置，特殊材料从太原购置，由承包商提 供质检证明，施
12、工用石料、砂、砖、土料等就近购置。 本项目计划工期为 1 年。 1.6 工程管理 根据山西省水利工程建设管理的有关规定，山西省水利厅为主管单 位，山西省水文水资源勘测局为建设管理单位，各市水文水资源勘测分 局为建设法人单位，负责所辖区域内工程项目的建设、施工和监理，依 据有关的法律和法规进行招标和委派。工程实施严格执行“项目法人制、 工程监理制、招标投标制及项目合同管理制” ，做到规范化管理。建立 健全管理办法，强化质量进度控制，确保项目验收与工程移交，加强运 行管理，使工程发挥应有的效益。 5 1.7 招投标设计 山西省中小河流水文监测系统水文站建设实施方案涉及 9 个市 水文水资源勘测分局
13、，工程点多面广，建设时间要求紧，故以每个市水 文水资源勘测分局为单位进行招标。由于本项目专业性很强，拟根据情 况采用委托招标的形式进行招标，并严格按照国家招投标法进行。 1.8 环境影响评价 该项目遍布全省各地，占地很少，规模较小，对周围环境不会造成 不利影响，各水文站所处位置自然环境较好，项目建设区内裸露土壤很 少，植被覆盖率相对较高，不存在水力、风力和冻融侵蚀，项目建设不 会造成新的水土流失。 1.9 投资概算 工程概算总投资 3409.69 万元，其中建筑工程 844.24 万元，仪器 设备及安装工程 1991.22 万元，施工临时工程 14.0 万元，独立费用 397.87 万元，基本
14、预备费 162.37 万元。 1.10 效益评价 山西省中小河流水文监测系统水文站建设实施方案实施后，形 成了较为完善的水情信息网络，提高了水情信息的传输、处理的效率， 提高了水情信息的社会共享程度，通过对洪水易发区降雨过程的监控， 可预测洪灾发生的地点、时间、范围、影响程度，并通过预警系统快速 将信息传递给各级防汛指挥部门，提前做出决策，实施躲避灾害方案， 可以最大限度地减少山洪灾害造成的损失，特别是最大限度地减少受灾 人口、减少人员伤亡；稳定社会，保证社会正常的生产和生活活动；保 6 护重要基础设施（尤其是交通线路） ；极大地保障人民生命财产的安全， 实现人与自然的和谐相处，促进和保障人口
15、、资源、环境和经济的协调 发展，可满足新时期山西经济的转型跨越发展对水文工作的新要求，为 全面建设小康社会创造良好的环境条件。 7 2 概况 2.1 水文与气象 2.1.1 自然地理 山西省位于华北地区的西部，黄河的中游，黄土高原的东缘。全省 国土总面积15.63万km2，呈南北狭长的平行四边形，四周几乎都为山河 所环绕。地理坐标为东经1101411433，北纬343440 43。 山西从总体上看是一个被黄土覆盖着的山地形高原，境内具有山地、 丘陵、盆地、台地等多种地貌类型。山地丘陵面积约占全省总面积的80%， 大部分地区在海拔10002000m之间，地表破碎、地形复杂、起伏悬殊。 最高的五台
16、山北台顶(叶斗峰)，海拔达3058m，最低处是垣曲亳清河入 黄河处，海拔仅245m。东部以太行山为主脉形成块状山地，西部是以吕 梁山为主干的黄土高原，中部分布着一系列断陷盆地，全省主体轮廓很 象一个凹字形状。东部和东南部为中低山盘结，由北往南主要有恒山、 五台山、系舟山、太行山、太岳山和中条山等；西部自北向南分布有采 凉山、洪涛山、管涔山、吕梁山、云中山、关帝山等，吕梁山自管涔山 南走，蜿蜒于黄河、汾水之间，尽于龙门；中部有大同、忻定、太原、 临汾、运城等断陷盆地。在河流形态和河道特征方面表现为沟壑密度大， 水系发育；河流坡陡流急，侵蚀切割严重。在径流和泥沙方面，其特点 是，洪水暴涨暴落，含沙
17、量大；年径流集中于汛期，枯水径流小而不稳。 我省特定的地理位置及特殊的自然环境，致使灾害类型繁多，危害甚为 严重。 8 2.1.2 水文气象 2.1.2.1 水文特点 山西省的河流分属黄河、海河两大流域。其中黄河流域总面积 97138km2，约占全省总面积的 62%；海河流域总面积 59133km2，约占全 省总面积的 38%。除了流经省界西、南两面长达 695km 的黄河干流以外， 全省流域面积大于 10000km2的较大河流有 5 条，分别是黄河流域的汾 河、沁河，海河流域的桑干河、漳河、滹沱河；流域面积介于 3000km210000km2的中等河流有 9 条；流域面积介于 200km23
18、000km2 的中小河流有 222 条；流域面积介于 100km2200km2的中小河流有 195 条。山西的河流大多发源于东西两翼山区，具有山地型河流的特点，河 长都比较短，坡度也比较陡。据统计，河长大于 150km 的河流只有 8 条， 绝大部分河流长度只有几十公里，流域纵深比较小；河道比降一般较大， 普遍具有源短流急，侵蚀切割严重的特点。 2.1.2.2 气候特征 按全国气候区划，我省分属温带气候区和暖温带气候区，境内气候 垂直变化和南北变化显著。恒山、内长城以南属暖温带季风型大陆性气 候，以北属温带季风型大陆性气候；山西省年平均气温自南向北变化于 144之间。最低气温北部高寒山区低达3
19、040，南部运城地 区的最高气温在 40以上。各地气温最大日较差普遍超过 20。全年 无霜期 47 个月，年降水量多集中于夏季，夏季多阵雨，春季多干旱。 我省气候由地理环境所决定，在温带大陆性季风气候总的前提下，兼具 山地性气候的特征。表现为春季短促、少雨干旱多风沙，夏季高温多暴 雨、南北起讫时间相差较大，秋季温和晴朗，冬季漫长干寒。 9 山西大部分地区的多年平均年降水量均值介于 400mm600mm 之间， 局部高山地区在 650mm 以上。夏季风带来的暖湿气流是形成我省降雨的 主要水汽来源，69 月降水量占全年的比重一般在 70以上，7、8 两 月尤为集中，所占比重高达 40，北部部分地区
20、可达 55%以上。受气候、 地形和纬度的综合影响，降水量在面上的变化比较复杂，表现为降水量 变化梯度大，存在众多交替出现的高低值中心。山西省南北纬度相差 6之多，境内地形起伏大，山脉多呈北东方向或北北东方向排列，水 汽自南和东南方向入境后，受到层层阻隔，降水自东南向北和西北方向 锐减。同时受地形因素的强烈影响，降水量随高程增加而增大，高山区 形成降水量高值中心，山脉背风面和盆地区降水量明显偏少，成为低值 区。 2.1.2.3 暴雨洪水特点 山西省的暴雨具有一个显著的特点，即大范围的暴雨发生机率低， 而小范围暴雨或局部暴雨发生机率相对较高或相对高得多。若以清朝和 民国的 300 年统计资料分析，
21、各种范围洪灾平均 1.7 年发生一次，其中 特大范围洪灾 23.6 年出现一次，大范围洪灾 11.3 年出现一次，较大范 围的洪灾 6.6 年出现一次，局部洪灾 3.2 年出现一次。这里的局部洪灾 指的是在一个县或紧邻的两个县有记载的洪水。 我省的洪水是由随机性的暴雨及特定的地形河道条件共同决定的。 我省山洪河道的最大特点是源短流急。由于流域面积小，有的仅几平方 公里，洪水在坡面和河道的集流汇流历时很短，加之河道坡度大，洪水 来势迅猛，往往在突降暴雨之后，立即暴发洪水，降雨尚未终了，洪峰 已经到达，雨峰至洪峰间仅隔 12h，洪水过程呈暴涨陡落的尖瘦三角 形，这种洪水的洪峰的模数可达 510m3
22、/skm2，甚至更大，在一些小 10 于 100km2集流面积的小流域，甚至可能出现 500800m3/s 的洪峰。虽 然洪水的历时也仅几个小时，但由于峰高且为突发，因此极易溃堤酿成 来不及避防的洪灾。 山西的洪水灾害，主要是暴雨形成的山洪暴发。山西位于东亚季风 区，大陆性季风气候较强，全年降雨量的 40%左右集中在 7、8 两月， 而且日降水量50mm 的大暴雨 90%以上也都集中在雨季。境内多属山区 丘陵、坡陡沟深，源短流急，植被较差，水土流失严重。强度大、历时 短的暴雨，极易形成突发性的洪水灾害。个别年份秋季长期阴雨，雨量 大，面积广、河流水系渲泄能力差，河水暴涨，也易发生洪水灾害。 山
23、西省的中小河流洪水灾害具有以下几个特点:(1)季节性强，频率 高。 (2)区域性明显，易发性强；(3)来势凶猛，成灾快； (4)破坏性 强，危害严重； (5)恢复难度大。我省洪水易发区多是经济发展相对较 快的地区，洪水灾害往往对水利、交通、电力、通信、农田等基础设施 造成毁灭性的破坏，群众几十年的劳动成果毁于一旦，农田等基础设施 几年甚至几十年难以恢复。 山洪灾害是具有突发性的自然灾害，能量集中、冲击力强、破坏性 大、危害严重，常造成人员伤亡，房屋田地被毁，交通通信中断，甚至 可能导致水坝、山塘溃决，对国民经济和人民生命财产造成巨大损失。 山西省局部山洪灾害发生频繁且分布广泛，年年都有不同程度
24、的出 现。据 1950 年以来的不完全统计，平均每年都有 4050 个县（次）遭 受洪水袭击。山洪冲毁农田、工矿企业、小型水库、公路、铁路，造成 了房屋倒塌，人民群众的死伤。受山洪威胁最严重地带为山洪沟交汇口 的边山峪口。在 1950 年以来历年所发生的 2800 余次大小不同的山洪灾 害中，按发生次数多少排序，次数最多的是吕梁市，以下依次是大同、 朔州、运城、忻州、晋城、临汾、太原、晋中、阳泉、长治。按流域划 11 分，黄河流域山洪灾害占总次数的 73%，海河流域山洪灾害占 27%。 按行政区划分析，在全省 119 个县（市、区）中，属山洪灾害易发 的共有 65 个，县区总面积 97850k
25、m2，占全省总面积的 62.6%。山洪灾 害给 65 个山洪易发县（区）带来了巨大的损失。据 19502008 年调查 统计资料分析，受灾损失的情况是：平均每年受灾面积 1406km2；平均 每年受灾耕地 36.35 万亩；平均每年受灾人口 30.05 万人；53 年山洪 灾害中共死亡人口 1852 人；53 年累计总经济损失（当年价）74.63 亿 元，平均每年经济损失为 1.41 亿元。 从上述数字可见，20 世纪 80 年代以后的 65 个山洪易发县（区） 的年平均受灾人口和受灾损失皆呈上升的态势，其主要原因是改革开放 以来，工业生产的迅猛发展和人口的增长，山区沿河两岸及边山峪口地 区的
26、经济建设和人口都在增长，建房、建厂与河争地的规模也越来越大， 但是山区的防洪建设相对滞后，防洪投入不足，有些山前分洪、引洪工 程老化失修严重，因而同样标准的洪水造成的经济损失和受害人口也越 来越大。 2.2 地形地貌 按地形起伏特点，可将我省分为东部山地区、西部高原区和中部盆 地区三大部分。 东部山地区以晋冀、晋豫交界的太行山为主干，由太行山、恒山、 五台山、系舟山、太岳山、中条山以及晋东南高原和广灵、灵丘、阳泉、 寿阳、长治、晋城、阳城、垣曲等山间小盆地组成。区内五台山叶斗峰 海拔 3058m，是华北地区制高点，全省最低点位于本区西南部垣曲县黄 河谷地，海拔 245m。 西部高原山地区是以吕
27、梁山脉为骨干的山地性高原，由芦芽山、吕 12 梁山等山系和晋西黄土高原组成，最高峰关帝山海拔 2830m。黄土高原 按地貌分类，自北向南可分为黄土丘陵、黄土沟壑和残塬沟壑三个部分。 中部盆地区自东北、西南向纵贯全省，由大同、忻定、太原、临汾、 运城等一系列雁行式平行排列的地堑型断陷盆地组成，高程自北向南梯 级下降，大同盆地 1050m，太原盆地 750m，至运城盆地降为 400m。各 盆地广泛分布着黄土和冲洪积物，地形平坦、土地肥沃、工农业发达、 城市众多、人口集中，是本省经济繁荣地区。 各种地貌类型占全省面积比重，山地约占 72.0，高原占 11.5，各类盆地为 16.5。 13 3 建设任
28、务及规模 3.1 现状与存在问题 3.1.1 现状 至 2010 年底，我省共设水文站 69 处，其中国家重要水文站 16 处， 省级重要水文站 19 处，一般水文站 31 处，水保泥沙专用站 3 处；雨量 站 804 处，其中自动报汛站 331 处；水位站 2 处；水文信息分中心 9 处， 省水文信息中心 1 处；基本形成了全省主要河流的水文监测系统，水文 部门在我省历年防汛抗旱、水利工程建设、水资源管理、水环境保护， 特别是防治洪水灾害中，发挥了极其重要的作用，产生了巨大的经济效 益和社会效益。 我省流域面积介于 200km23000km2的中小河流有 222 条，水文监 测的重点主要在比
29、较大的干支流上，中小河流监测站点稀少。 根据国务院关于国务院关于切实加强中小河流治理和山洪地质灾 害防治若干意见（国发201031 号）及国家发改委关于印发全国 中小河流治理和中小水库除险加固、山洪地质灾害防治、易灾地区生态 环境综合治理总体规划编制工作方案和编写提纲的通知要求，山西 省中小河流水文监测系统水文站建设实施方案涉及中小河流 89 条 （见表 3-1）、现有水文站 28 处（见表 3-2）。 14 山西省中小河流水文监测系统建设涉及中小河流一览表山西省中小河流水文监测系统建设涉及中小河流一览表 表 3-1 序号序号河河 名名流流 域域水水 系系 流域面积流域面积 （kmkm2 2）
30、 所在县级行政区所在县级行政区 1 唐 河海河流域大清河水系 2193 灵丘县 2 昌源河黄河流域汾河水系 1011 祁县 3 磁窑河黄河流域汾河水系 1060 交城县、文水县 4 洪安涧河黄河流域汾河水系 912 洪洞县、古县 5 浍 河黄河流域汾河水系 2060 侯马市、曲沃县 6 惠济河黄河流域汾河水系 313 平遥县 7 湫水河黄河流域黄河中下游水系 1984 临县 8 岚 河黄河流域汾河水系 935 岚县 9 普明河黄河流域汾河水系 362 岚县 10 苍头河黄河流域黄河中下游水系 2124 右玉县 11 长 河黄河流域黄河中下游水系 317 泽州县 12 城川河黄河流域黄河中下游水
31、系 600 隰县 13 清涟河黄河流域黄河中下游水系 856 五寨县 14 昕水河黄河流域黄河中下游水系 2985 大宁县 15 昕水河南源黄河流域黄河中下游水系 1521 蒲县 16 允西河黄河流域黄河中下游水系 376 垣曲县 17 芝 河黄河流域黄河中下游水系 792 永和县 18 鹅毛河海河流域永定河水系 377 怀仁县 19 口泉河海河流域永定河水系 502 大同市南郊区 20 南洋河海河流域永定河水系 2198 天镇县 21 白玉河海河流域漳卫南运河水系 281 沁县 22 绛 河海河流域漳卫南运河水系 887 屯留县 23 蟠洪河海河流域漳卫南运河水系 526 武乡县 24 浊漳
32、河西源海河流域漳卫南运河水系 1669 襄垣县 25 峨 河海河流域子牙河水系 400 代县 26 南云中河海河流域子牙河水系 415 忻州市忻府区 27 清水河海河流域子牙河水系 2405 五台县 28 桃 河海河流域子牙河水系 1311 平定县、阳泉市郊区 29 阳武河海河流域子牙河水系 972 原平市 30 白马河黄河流域汾河水系 1068 寿阳县 15 山西省中小河流水文监测系统建设涉及中小河流一览表山西省中小河流水文监测系统建设涉及中小河流一览表 表 3-1 序号序号河河 名名流流 域域水水 系系 流域面积流域面积 （kmkm2 2） 所在县级行政区所在县级行政区 31 北川河黄河流
33、域黄河中下游水系 1611 方山县 32 亳清河黄河流域黄河中下游水系 552 垣曲县 33 端氏河黄河流域沁河水系 781 沁水县 34 兑镇河黄河流域汾河水系 379 孝义市 35 滏 河黄河流域汾河水系 327 翼城县 36 黑 河黄河流域汾河水系 344 绛县 37 涧 河黄河流域汾河水系 595 娄烦县 38 青龙河黄河流域涑水河水系 445 夏县 39 屈产河黄河流域黄河中下游水系 1218 石楼县 40 沙渠河黄河流域涑水河水系 263 闻喜县 41 屯兰川黄河流域汾河水系 298 古交市 42 蔚汾河黄河流域黄河中下游水系 1463 兴县 43 乌马河黄河流域汾河水系 500
34、太谷县 44 象峪河黄河流域汾河水系 341 清徐县 45 杨兴河黄河流域汾河水系 691 阳曲县 46 姚暹渠黄河流域涑水河水系 2127 运城市盐湖区 47 禹门河黄河流域涑水河水系 224 汾阳市 48 白洋泉河黄河流域黄河中下游水系 521 陵川县 49 丹 河黄河流域沁河水系 2931 高平市、泽州县 50 东碾河黄河流域汾河水系 515 静乐县 51 对竹河黄河流域汾河水系 236 霍州市、汾西县 52 鄂 河黄河流域黄河中下游水系 748 乡宁县 53 瓜峪河黄河流域汾河水系 211 河津市 54 静升河黄河流域汾河水系 282 灵石县 55 岚漪河黄河流域黄河中下游水系 216
35、7 岢岚县 56 龙凤河黄河流域汾河水系 556 介休市 57 龙头河黄河流域汾河水系 268 沁源县 58 芦苇河黄河流域汾河水系 359 阳城县 59 马壁峪黄河流域汾河水系 315 稷山县 60 偏关河黄河流域黄河中下游水系 1919 平鲁区、偏关县 61 清水河黄河流域黄河中下游水系 646 吉县 16 山西省中小河流水文监测系统建设涉及中小河流一览表山西省中小河流水文监测系统建设涉及中小河流一览表 表 3-1 序号序号河河 名名流流 域域水水 系系 流域面积流域面积 （kmkm2 2） 所在县级行政区所在县级行政区 62 泗 河黄河流域沁河水系 284 安泽县 63 下村川河黄河流域
36、汾河水系 274 交口县 64 中阳南川河黄河流域黄河中下游水系 852 中阳县 65 朱家川河黄河流域黄河中下游水系 2903 保德、神池、河曲 66 坊城河海河流域永定河水系 585 大同县 67 黑水河海河流域永定河水系 415 阳高县 68 壶流河海河流域永定河水系 1256 广灵县 69 黄水河海河流域永定河水系 2490 山阴县 70 恢 河海河流域永定河水系 1211 宁武县 71 浑 河海河流域永定河水系 1911 浑源县 72 马兰峪海河流域永定河水系 223 应县 73 十里河海河流域永定河水系 1228 左云县、大同市 74 歇马关河海河流域永定河水系 201 朔城区、平
37、鲁区 75 淤泥河海河流域永定河水系 742 大同市新荣区 76 枯 河海河流域漳卫南运河水系 239 左权县 77 岚水河海河流域漳卫南运河水系 463 长治市郊区、长子县 78 平顺河海河流域漳卫南运河水系 667 平顺县 79 清漳河东源海河流域漳卫南运河水系 1560 和顺县 80 石子河海河流域漳卫南运河水系 385 壶关县 81 陶清河海河流域漳卫南运河水系 735 长子县 82 小东河海河流域漳卫南运河水系 216 黎城县 83 浊漳河北源海河流域漳卫南运河水系 1745 榆社县 84 龙华河海河流域子牙河水系 499 盂县 85 牧马河海河流域子牙河水系 1498 忻府区、定襄
38、县 86 平定南川河海河流域子牙河水系 307 平定县 87 松溪河海河流域子牙河水系 2352 昔阳县 88 温 河海河流域子牙河水系 1143 盂县 89 羊眼河海河流域子牙河水系 214 繁峙县 17 山西省中小河流水文监测系统建设水文站一览表山西省中小河流水文监测系统建设水文站一览表 表 3-2 序号序号站名站名流域流域水系水系河河 名名流域面积（流域面积（kmkm2 2）站站 址址经度经度纬度纬度 1 偏 关黄河黄河偏关河 1896 忻州市偏关县新关镇沙石沟村 111293926 2 岢 岚黄河黄河东川河 476 忻州市岢岚县岚漪镇南关村 111343842 3 圪 洞黄河黄河北川河
39、 749 吕梁市方山县圪洞镇圪洞村 111143753 4 万年饱黄河黄河南川河 286 吕梁市中阳县宁乡镇万年饱村 111123715 5 乡 宁黄河黄河鄂 河 328 临汾市乡宁县昌宁镇夏县村 110493557 6 城市站黄河黄河姚暹渠 24.2 运城市盐湖区西城办事处韩家营村 111273500 7 灵 石黄河汾河静升河 287 晋中市灵石县翠峰镇上村 111473651 8 上静游黄河汾河岚 河 1140 太原市娄烦县静游镇上静游村 111493810 9 娄 烦黄河汾河涧 河 578 太原市娄烦县娄烦镇新良庄 111483805 10 盘 陀黄河汾河昌源河 533 晋中市祁县来远镇
40、盘陀村 112293713 11 东 庄黄河汾河洪安涧河 987 临汾市古县来远镇盘陀村 111523613 12 浍河水库黄河汾河浍 河 1301 临汾市曲沃县史村镇东周村 111343538 13 天 镇海河永定河南洋河 2319 大同市天镇县逯家湾镇石佛寺村 114074029 14 镇子梁水库海河永定河浑 河 1840 朔州市应县镇子梁乡镇子梁村 113213935 18 山西省中小河流水文监测系统建设水文站一览表山西省中小河流水文监测系统建设水文站一览表 表 3-2 序号序号站名站名流域流域水系水系河河 名名流域面积（流域面积（kmkm2 2）站站 址址经度经度纬度纬度 15 观音堂
41、海河永定河十里河 1185 大同市马军营乡小站村 113124006 16 广 灵海河永定河壶流河 628 广灵县壶泉镇惠花村 114123945 17 南水芦海河大清河唐 河 1284 大同市灵丘县武灵镇南水芦村 114163925 18 芦 庄海河子牙河阳武河 746 忻州市原平市上阳武乡芦庄村 112303854 19 寺 坪海河子牙河云中河 192 忻州市忻府区阳坡乡寺坪村 112303833 20 豆罗桥海河子牙河牧马河 751 忻州市忻府区兰村乡晏村 112423819 21 五台山海河子牙河清水河 420 忻州市五台县石咀乡南坪村 113423851 22 会 里海河子牙河龙华河
42、 475 阳泉市盂县下社乡会里村 113213826 23 泉 口海河子牙河松溪河 1627 晋中市昔阳县孔氏乡泉口村 114023742 24 阳 泉海河子牙河桃 河 490 阳泉市简子沟 113353752 25 北张店海河南运河绛 河 270 长治市屯留县张店镇张店村 112373621 26 后湾水库海河南运河浊漳河西支 1296 长治市襄垣县虒亭镇后湾村 112493633 27 榆 社海河南运河浊漳河北支 702 阳泉市榆社县箕城太邢西街 112583704 28 蔡家庄海河南运河清漳河东支 460 晋中市和顺县义兴镇蔡家庄村 113363719 19 3.1.2 存在的问题 在一
43、些山洪灾害严重区域布设了水文监测设施，并初步建立了群测 群防网络，但监测网点布设不够，覆盖率不高，山洪灾害防御的通信预 警系统建设尚处起步阶段,服务于广大山区人民防洪安全的站网布设和 功能不足，水文未控河流较多，暴雨洪水监控站点明显不足，对于中小 河流防洪而言，各类水文站点密度过低，控制率不足，水文监测设施陈 旧落后，水文信息的采集、传输、处理手段落后，无法及时监测到中小 河流实时水雨情信息，同时由于中小河流洪水预报难度大，很难为各级 政府提供及时准确的监测预警预报信息，不能满足中小河流防洪对水文 信息的需求。 3.1.3 水文信息流程 山西省水文信息网络传输系统由信息采集点水文站市水文分局
44、省水文局三级组成（见图 3-1） 。 2008 年山西省水文水资源勘测局租用联通公司的 2 兆光纤建成了 从省水文局到各市水文分局的水情传输计算机网络系统，省水文局向上 则利用水利专网传输水情信息。 20 目前信息采集点（水文站、报汛雨量站）采集的水情信息根据水 情信息编码标准规定的格式，用手机短信或水文信息电话等方式传输 到水文分局。水文分局计算机自动接收水情信息后，一是根据测站编码 将要向省水文局转发的水情信息利用水情传输计算机网络自动转发到省 水文局；二是将接收的水情信息进行处理，转入到实时水情数据库， 供分局开发的水情信息服务系统查询检索。省水文局计算机自动接收水 情信息后，同样一是根
45、据测站编码将要向国家防总、流域机构、邻省水 文部门或防汛部门转发的水情信息利用水情传输计算机网络自动转发到 有关部门；二是将接收的水情信息进行处理，转入到实时水情数据库， 图图 3-13-1 水文信息流程图水文信息流程图 山西省水文水资 源勘测局 水利部黄委海委 市水文分局 水文站 水位站墒情站 水库等相 关单位 雨量站 省水利厅 外省（市） 21 供省局开发的水情信息服务系统查询检索。 信息采集点（水文测站和雨量站）采用自报和查询应答式混合体制， 完成水文信息的自动传输，并自动完成定时水位、雨量发报；接受水文 分局的查询、召测；实现主备通信信道的自动切换；流量、泥沙、蒸发 等信息，能通过人工
46、置数，自动传报；具有现场、远程下载固态存储的 数据功能；具有远程工作模式设定和参数修改功能；具有电源管理、通 信管理功能。 水文分局采用全天候值守、实时接收测站主动发送的水文信息，定 时接收各站点通信设备工作状态信息；向测站发送指令，主动查询、召 测数据；对所接收的信息进行解码、合理性检查、纠错，并按要素分类 存储；向省水文局转发水文信息；对测站进行远程工作模式设定和参数 修改，包括校时、报汛时段的变更和开、关机等；具有远程下载测站固 态存储数据功能；具有电源管理、通信管理功能。 3.2 建设目标 以满足山西省中小河流防洪非工程措施建设需求为总体目标，以完 善中小河流的水文监测预警体系为具体目
47、标，以充实完善水位站、水文 信息中心等为重点，着力加强监测能力、应急机动监测能力和洪水预警 预报能力建设，全面提高中小河流水文监测预警水平。充分运用现代信 息技术，基本建成覆盖山西省中小河流的水文监测体系，提高规划内有 防洪任务的 89 条中小河流控制率，提高中小河流水文信息的采集、传 输、处理水平和洪水预警预报能力，加强水文基础设施建设，优化调整 和完善水文站网，确保中小河流发生洪水时能及时预警，为山西省中小 河流防洪提供及时、准确的决策依据和保证人民生命财产安全提供技术 保障，也为水资源的开发、利用、保护和管理提供基础服务。 22 具体目标： 1. 2011 年，完成流域面积 200km2
48、以上有防洪任务的重点中小河流 水文测站的更新改建，使规划内中小河流的水文监测得以提升。 2. 确保洪水从水文站到重要防护目标有一定传播时间，保证 30 分 钟以上的预见期。 3.3 建设原则 1. 一致性原则。本实施方案编制以总体规划为依据，力求所 列建设项目、内容和规模与总体规划一致，严格控制生产用房和征 地规模。 2. 经济合理原则。充分利用现有资源，因地制宜的制定建设方案， 避免重复和浪费，以实现利用有限的资源达到较好的建设效果和技术提 升的目的。 3. 以人为本的原则。充分采用先进技术和仪器设备，减轻工作人 员劳动强度，提高工作效率。 4. “实用、可靠、标准”原则。设施建设及设备配置
49、应适合测站 的自然地理条件和气象水文特性，满足水位站工作的实际需求；设备运 行稳定可靠、保证能在恶劣的环境条件下完成水情信息的采集工作；设 施布设、设备选型均应满足防洪、测洪标准，符合国家和行业的标准规 范。 5. 节能、环保原则。在满足使用精度和工作要求的情况下，优先 使用节能、安全、环保的材料和仪器设备。 3.4 建设依据 国务院关于切实加强中小河流治理和山洪地质灾害防治若干意见 23 （国发201031号） ； 全国中小河流治理和中小水库除险加固专项规划工作大纲； 山西省防洪规划 ； 水文基本术语与符号标准gb/t5009598； 河流流量测验规范gb5017993； 水位观测标准gbj
50、13890； 河流悬移质泥沙测验规范gb5015992； 防洪标准gb5020194； 工程测量规范gb50026； 水文情报预报规范gb/t22482-2008； 水文基础设施建设及技术装备标准sl2762011 ； 水文站网规划技术导则sl3492； 水位观测平台技术标准sl3842007； 河流泥沙颗粒分析规程sl4292； 河流推移质泥沙及床沙测验规程sl4392； 水文缆道测验规范sd4432009； 水文测船测验规范sl3382006； 水文自动测报系统技术规范sl61-2003； 水文巡测规范sl19597； 水文普通测量规范sl5893。 3.5 建设任务 针对我省中小河流水文
51、监测能力存在的主要问题，根据国务院关于 国务院关于切实加强中小河流治理和山洪地质灾害防治若干意见 （国发201031 号）及根据国家发改委关于印发全国中小河流治理 24 和中小水库除险加固、山洪地质灾害防治、易灾地区生态环境综合治理 总体规划编制工作方案和编写提纲的通知要求，按照水文基础设施 建设及技术装备标准 （sl276-2011）的规定，本次工程建设主要针对 我省确定的 89 条重点山洪灾害防治中小河流范围内，对各水系流域面 积为 200km2-3000km2有防洪任务的主要控制站、防洪重点地区的 28 处 水文站进行更新改建。 按区域代表站、小河站标准建设水文站的防洪、测洪设施，并根据
52、 水文基础设施建设及技术装备标准中相应的测站类别（区域代表站、 小河站）配备设备、提高自动化水平的要求，对现有偏关、岢岚、圪洞、 万年饱、乡宁、城市站、灵石、上静游、娄烦、盘陀、东庄、浍河水库、 天镇、镇子梁水库、观音堂、广灵、南水芦、芦庄、寺坪、豆罗桥、五 台山、会里、泉口、阳泉、北张店、后湾水库、榆社、蔡家庄等 28 处 水文站的水文测验设施设备进行改建更新。 3.6 建设规模 根据建设任务要求，确定我省 28 处水文站建设任务为：改造现有 水文站流速仪（吊箱）测流缆道 28 处，安装自记水位计 81 套。 25 4 建设内容与方案设计 4.1 建设内容 本项目建设内容包括 28 处水文站
53、的水位观测设施设备、流量测验 设施设备、泥沙测验设施设备、通信与水文信息传输设备进行更新改建。 4.2 方案设计 4.2.1 水位观测设施 浍河水库水文站、镇子梁水库水文站、后湾水库水文站各安装 2 套 水位计（坝上、坝下） ，偏关等 25 处水文站各安装 3 套水位计（上、中、 下断面） ，共计 81 套水位计处。采用雷达式水位计，由仪器平台、悬臂、 钢管支架及基础组成。 水位计探头悬臂采用不锈钢材料，长度根据水流边界条件确定；钢 管支架采用无缝钢管，高度根据水位变幅与安全防护需要确定，采用法 兰盘与仪器平台、基础连接；基础为强度等级 c30 的钢筋混凝土灌注桩。 仪器平台：钢板厚 10mm
54、，尺寸 1000700mm; 平台栏杆：高度 900mm，钢筋直径 10mm； 悬臂：直径 32mm，厚度 3mm，长度 6.0m； 钢管支架：直径 325mm，厚度 8mm，长度 5.0m； 基础：地面以下强度等级 c30 的钢筋混凝土灌注桩基础，桩长 15m；地面以上强度等级 c25 的混凝土柱，柱长 2.5m。横梁站雷达水位 26 计台设计图详见图 4-1。 图图 4-14-1 横梁站雷达水位计台设计图横梁站雷达水位计台设计图 主要技术指标： 测量范围：0.835m； 测量精度：3mm； 测量时间：20s（sdi-12 输出） ，30s（4-20ma 输出） ； 波束宽度：12； 电源：
55、9.628vdc； 接口：4-20ma；sdi-12，rs-485； 工作温度：-4060； 27 防水等级：ip67。 4.2.2 流量测验设施 1. 控制系统 目前，不少单位在水文缆道综合控制方面都有成熟的技术和设备， 可从中选择。但所选控制系统应具备交流变频器无级调速、智能测距定 位、及流速信息计算机自动采集、流量成果计算机输出存储等功能。 （1）结构组成 吊箱缆道测验控制结构见图 4-2。 （2）测量控制台设计 电 源 输 出 计 算 机 触 摸 屏 控 制 吊 箱 吊箱控制 变频器 循 环 行 车 驱 动 电 机 减 速 机 水 文 绞 车 主 索 支 架 副 索 拉 偏 索 信号
56、测量 图图 4-24-2 吊箱测验控制框图吊箱测验控制框图 ac380v 28 主要功能如下： 具有控制吊箱水平运行功能。 具备工业级彩色触摸屏触摸控制和显示功能。 触摸屏具有设置各种测量参数、显示吊箱相对运行位置及各种测量 成果功能。 具有对流量信息的接收、处理、计算及存储功能，至少保存一次完 整的流量信息资料，并具备与计算机实时通讯功能。 当发生异常时具备应急控制功能。 控制台外形设计充分考虑测验人员工作中舒适性、可操作性及外型 的美观性。如图 4-3 所示。 图图 4-34-3 控控制制台台外外形形图图 控制台电路设计： 根据水文测量控制台设计功能要求，其电路原理框图如图 4-8 所示。
57、 在正常情况下水文测量控制台通电后，交流电压表 v 将指示来电电压。 按电源按钮“zq”后，触摸屏控制台显示电路将工作并显示系统的运行 29 状态，进入变频调速工作模式后，可由人工选择吊箱的运行方式：半自 动、人工等。测量控制台与计算机通过 rs-232c 相连，并能由计算机控 制吊箱的运行。当触摸屏控制器与变频器异常时，设计有应急控制部分， 可确保吊箱的运行。如图 4-4。 应急控制 吊箱 显示 控制器 rs-232 计算机 km 水深 计数 触摸屏 可编程 km 变频器 km32 2 m32 35km 33m m3 2w m31 km31 2vu 吊箱 52 控制 l72 71l l73
58、计数 起点距 吊箱 53l 2kc f2 qc ll51 2 qc 电源 变换 a zq v l3l12ln 33 （3）主要控制设备选配 控制台触摸屏作为一种新型的人机界面，采用工业级彩色显示触摸 屏，可在操作人员与机器设备之间作为双向沟通的友好桥梁，在屏幕上 设计按钮、指示灯，测量结果可通过图形、数字、表格等展现在测验人 员的面前。采用工业级触摸屏可省去各种按钮及设备之间的联线，不但 降低故障率而且可提高工作效率。经调研选用主要技术指标如下的触摸 屏：cpu 为 32bit risc 133mhz，lcd 为 256 色 640480 分辨率，触摸 屏面板为 8 线电阻式、2mm 触摸屏精
59、度、4h 表面硬度，具备资料存储及 图图 4-44-4 水文测量控制台电路原理图水文测量控制台电路原理图 30 rs-232 串口、标准并口等。 变频器是用于三相交流异步电动机的无级调速装置。其原理是：根 据电动机拖动负载的性质及状态，改变电机工作电源的电压（380v 或 中、高压）和频率（一般为 50hz），使电机在拖动不同非负载时达到 最佳工作状态。具有节约能源，保护电动机及负载设备免受瞬时启动的 冲击，延长其工作寿命，提高电动机及负载设备的工作精度等作用。根 据计算推荐使用型号为 frn55g11s4ce 的富士变频器（3.7kw）。 2. 流量信息采集及处理 吊箱 吊箱是实施流量信息采
60、集的基本载体，测验人员通过吊箱实现对流 量采集仪器的操作和控制。由于测验时吊箱必须在水面上，并载有测验 人员和仪器，因此，吊箱的结构必须牢固，升降及制动系统必须安全可 靠。吊箱选用电动升降吊箱。框架长 1.7m、宽 1m、高 1m，不锈钢制作。 升降驱动方式采用电动和手动两种，并具备限位控制装置（最高、最低） 。36v 干式免维护直流电瓶电源，1.3kw 直流电机，实现电动升降，升 降速度 05m/min。减速机选用平面二次包络环面减速机 （xwd3543），增加传动力矩，中心距 a=100，速比 i=43，双输入、 输出。电瓶推荐选用优质干式免维护电瓶。吊箱结构见图 4-5。 31 起点距信
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