Vị trí quan trắc hải văn Là nơi được lựa chọn, tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật về quan trắc để xây dựng các công trình lắp đặt thiết bị thủ công hoặc tự động, phục vụ quan trắc hải văn.. V
Trang 1HÀ NỘI - 2018
TCVN //// : 2018 Xuất bản lần 1
CÔNG TRÌNH QUAN TRẮC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
PHẦN 3: VỊ TRÍ, CÔNG TRÌNH QUAN TRẮC
ĐỐI VỚI TRẠM HẢI VĂN
Standards for Meteorological and Hydrological Construction
Part 3: Location and Marine observation construction
TCVN TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
Trang 2MỤC LỤC
Lời nói đầu 3
1 Phạm vi áp dụng 1
2 Tài liệu viện dẫn 1
3 Giải thích từ ngữ 1
3.1 Vị trí quan trắc hải văn 1
3.2 Công trình quan trắc hải văn 1
4 Phân loại công trình quan trắc hải văn 1
5 Vị trí, công trình quan trắc hải văn 2
5.1 Vị trí quan trắc 2
5.1.1 Vị trí quan trắc gió bề mặt biển 2
5.1.2 Vị trí quan trắc mực nước biển 2
5.1.3 Vị trí quan trắc nhiệt độ nước biển 2
5.1.4 Vị trí quan trắc độ muối nước biển 2
5.1.5 Vị trí quan trắc sóng 3
5.1.6 Vị trí quan trắc sáng biển 3
5.1.7 Vị trí quan trắc dòng chảy 3
5.1.8 Vị trí quan trắc tầm nhìn xa 3
5.2 Công trình quan trắc 3
5.2.1 Công trình quan trắc mực nước biển 3
5.2.1.1 Công trình quan trắc mực nước thủ công 4
5.2.1.2 Công trình quan trắc mực nước tự động 6
5.2.2 Công trình quan trắc sóng và dòng chảy biển 7
5.2.2.1 Công trình quan trắc thủ công bằng máy ngắm sóng 7
5.2.2.2 Công trình quan trắc dòng sóng và dòng chảy biển tự động 7
5.2.3 Công trình đo nhiệt độ độ muối nước biển tự động 9
5.2.4 Mốc độ cao của trạm đo mực nước biển 9
Phụ lục 10
Thư mục tài liệu tham khảo 15
Trang 3Lời nói đầu TCVN -:2018 được xây dựng theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật
Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 7 Nghị định số127/2007/NĐ-CP ngày 01/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật;
TCVN -:2018 do Tổng cục Khí tượng Thủy văn biên soạn, Bộ Tài Nguyên
và Môi Trường đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ thẩm định, công bố
Trang 4T I Ê U C H U Ẩ N Q U Ố C G I A TCVN……….:2018
VỊ TRÍ, CÔNG TRÌNH QUAN TRẮC ĐỐI VỚI TRẠM HẢI VĂN
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật về vị trí, công trình quan trắc đối với trạm hải văn
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn:
QCVN 11: 2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về xây dựng lưới độ
cao Mục 4 Mốc và tường vây, Phụ lục 1 Các hình vẽ.
Việc lựa chọn vị trí quan trắc của các công trình bắt buộc phải quan trắc hải văn theo Nghị định số 38/2016/NĐ-CP ngày 15 tháng 05 năm 2016 của Chính Phủ, được áp dụng theo Điều 4 trong Nghị định này
Đối với vị trí quan trắc hải văn tự động, theo Điều 4, Thông tư
70/2015/TT-BTNMT ngày 23 tháng 12 năm 2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về Quy
định kỹ thuật đối với hoạt động của các trạm khí tượng thủy văn tự động.
3 Giải thích từ ngữ
3.1 Vị trí quan trắc hải văn
Là nơi được lựa chọn, tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật về quan trắc để xây dựng các công trình lắp đặt thiết bị thủ công hoặc tự động, phục vụ quan trắc hải văn
Vị trí quan trắc hải văn bao gồm các vị trí quan trắc gió, mực nước biển, sóng biển, trạng thái mặt biển, nhiệt độ nước biển, độ muối nước biển, sáng biển, dòng chảy biển và tầm nhìn xa phía biển
3.2 Công trình quan trắc hải văn
Là cơ sở vật chất đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật chuyên ngành, được xây dựng để lắp đặt máy, thiết bị quan trắc
Công trình quan trắc hải văn gồm công trình quan trắc gió, mực nước biển, sóng biển, nhiệt độ nước biển, độ muối nước biển, dòng chảy biển
4 Phân loại công trình quan trắc hải văn
Công trình quan trắc hải văn được phân làm hai loại:
Trang 5a) Công trình quan trắc hải văn thủ công: Dùng để lắp đặt máy, thiết bị đo, để quan trắc viên tại trạm thực hiện quan trắc;
b) Công trình quan trắc hải văn tự động: Dùng để lắp đặt các máy, thiết bị đo và truyền tin tự động
5 Vị trí, công trình quan trắc hải văn
5.1 Vị trí quan trắc
5.1.1 Vị trí quan trắc gió bề mặt biển
a) Thông thoáng, đón được các hướng gió chính thịnh hành;
b) Đảm bảo hoạt động quan trắc lâu dài
5.1.2 Vị trí quan trắc mực nước biển
a) Nằm trong khu vực lưu thông tự do với biển khơi, hạn chế tối đa ảnh hưởng của sóng;
b) Đảm bảo đo được mực nước thấp nhất và cao nhất có thể xảy ra tại nơi quan trắc;
c) Cấu trúc địa chất phải ổn định, không gây sụt, lún công trình quan trắc;
đ) An toàn, thuận lợi cho việc đi lại quan trắc, bảo dưỡng, bảo quản máy và thiết bị đo;
e) Đảm bảo hoạt động quan trắc lâu dài
5.1.3 Vị trí quan trắc nhiệt độ nước biển
a) Nằm trong khu vực lưu thông tự do với biển khơi;
b) Không bị ảnh hưởng của các công trình bê tông, đá tảng, nguồn nước ngầm, nước sông, nước bẩn, nước nóng của nhà máy chảy ra;
c) An toàn, thuận lợi cho việc đi lại quan trắc, bảo dưỡng, bảo quản máy và thiết bị đo;
d) Đảm bảo hoạt động quan trắc lâu dài
5.1.4 Vị trí quan trắc độ muối nước biển
a) Nằm trong khu vực lưu thông tự do với biển khơi;
b) Không bị ảnh hưởng của nguồn nước ngầm, nước sông, nước bẩn, nước xả thải của nhà máy;
c) An toàn, thuận lợi cho việc đi lại quan trắc, bảo dưỡng, bảo quản máy và thiết
bị đo;
Trang 6d) Đảm bảo cho hoạt động quan trắc lâu dài.
5.1.5 Vị trí quan trắc sóng
a) Thông thoáng, đón được hướng gió, hướng sóng chính thịnh hành;
b) Nằm trong khu vực sâu nhất vùng biển ven bờ;
c) Không bị ảnh hưởng bởi đảo, bãi cát nổi, bãi đá ngầm làm biến dạng sóng từ ngoài khơi truyền vào;
d) Đảm bảo hoạt động quan trắc lâu dài
5.1.6 Vị trí quan trắc sáng biển
a) Nằm trong khu vực phải lưu thông tự do với biển khơi;
b) Không bị ảnh hưởng ánh sáng có nguồn gốc do con người tạo ra hoặc từ các vật sáng;
c) Không bị ảnh hưởng của các nguồn nước ngầm, nước ngọt, nước bẩn, nước
xả của nhà máy;
d) Đảm bảo hoạt động quan trắc lâu dài
5.1.7 Vị trí quan trắc dòng chảy
a) Khu vực đo phải thoáng, đón được hướng gió và hướng dòng chảy chính thịnh hành;
b) Khu vực quan trắc phải có độ sâu tối thiểu 5 mét khi thủy triều xuống thấp nhất, và sâu dưới 50 mét khi thủy triều lên cao nhất;
c) Đường bờ không quá dốc, quá khúc khuỷu;
đ) Đáy biển bằng phẳng ổn định, ít bị tác động bởi vận chuyển bùn cát và bồi tụ; e) Không bị đảo, bãi cát nổi, bãi đá ngầm, các công trình thủy hay các chướng ngại vật khác làm giới hạn hay làm thay đổi tính chất dòng chảy;
5.1.8 Vị trí quan trắc tầm nhìn xa
a) Thông thoáng về phía biển, không bị các vật cản che chắn tầm quan sát các tiêu điểm;
b) Thuận lợi, an toàn khi quan trắc;
c) Đảm bảo hoạt động quan trắc lâu dài
5.2 Công trình quan trắc
5.2.1 Công trình quan trắc mực nước biển
a) Đảm bảo các thông số kỹ thuật để có thể quan trắc được mực nước cao nhất và thấp nhất có thể xảy ra tại nơi quan trắc;
Trang 7b) Đạt được yêu cầu kỹ thuật để đảm bảo độ chính xác trong quan trắc;
c) An toàn và thuận lợi khi quan trắc, bảo quản, bảo dưỡng;
d) Phải đảm bảo hoạt động lâu dài, ổn định, vững chắc khi bị tác động bởi bão, sóng to, gió lớn
5.2.1.1 Công trình quan trắc mực nước thủ công
5.2.1.1.1 Công trình giếng
a) Giếng
- Hình dạng: ống hình trụ, cố định theo phương thẳng đứng;
- Vật liệu: bằng bê tông cốt thép, ống thép không gỉ, hoặc ống nhựa cao cấp;
- Kích thước:
+ Đường kính giếng: 60 – 80 cm
+ Thành giếng dày: 0,50 cm, nếu làm bằng ống thép; 01 cm, nếu làm bằng ống nhựa cao cấp; 10 cm, nếu làm bằng bê tông cốt thép
- Đáy giếng: thấp hơn 100 cm so với mực nước thấp nhất có thể xảy ra tại nơi đặt công trình;
- Miệng giếng: cao hơn mực nước thiết kế 100 -150 cm và cao hơn sàn nhà đặt máy 80 cm;
b) Dẫn nước vào giếng bằng các hình thức: ống dẫn ngang, xi phông hoặc lấy nước trực tiếp
- Dạng ống dẫn nằm ngang: (Hình 1 phần phụ lục)
+ Vật liệu: kim loại không gỉ, hoặc nhựa cao cấp;
+ Hình dạng: ống tròn, đường kính 10 – 25 cm, bằng vật liệu có độ bền cao; + Chiều dài ống: Tùy thuộc vào khoảng cách giữa giếng và mực nước thấp nhất
có thể xảy ra tại công trình;
+ Đặt theo phương nằm ngang, thấp hơn 20 cm so với mực nước thấp nhất từng xảy ra tại nơi đặt công trình
- Dạng xi phông: (Hình 2 phần phụ lục)
+ Vật liệu: kim loại không gỉ hoặc nhựa cao cấp;
+ Hình dạng: ống tròn, đường kính 10 – 15 cm, kiểu bình thông nhau, dạng gần giống hình chữ U ngược có hai nhánh, một nhánh đặt trong giếng, một nhánh đặt theo đường bờ ngập trong nước biển;
Trang 8+ Hai đầu của ống xi phông đều phải thấp hơn 30 – 50 cm so với mực nước thấp nhất từng xảy ra tại nơi đặt công trình
+ Hệ thống điều tiết và triệt tiêu bọt khí trong ống xi phông phải kín tuyệt đối
- Dạng dẫn nước trực tiếp: (Hình 3 phần phụ lục)
+ Nước biển dẫn trực tiếp vào giếng qua đáy giếng
+ Đáy giếng: hình phễu có lỗ thông ở giữa, hoặc là hình phẳng có khoan lỗ
5.2.1.1.2 Công trình thủy chí
a) Thủy chí
- Vật liệu: bằng bê tông, gỗ tốt hoặc sắt tráng men, thủy chí phải có độ bền, đảm bảo chịu được sóng, gió, nước mặn ăn mòn, ít co giãn khi nhiệt độ thay đổi
- Hình dạng: thẳng, trên thủy chí khắc vạch chia đến 1cm, vạch khắc phải đảm bảo chính xác, rõ ràng (Hình 4 phần phụ lục)
- Kích thước:
+ Thủy chí bằng gỗ: rộng 10 – 20 cm, dày 3 – 6 cm, độ dài vừa phải để không bị sóng đánh gãy;
+ Thủy chí sắt tráng men: rộng 10 cm, chia làm nhiều đoạn, mỗi đoạn dài 50cm + Thủy chí bằng bê tông: rộng 15 – 20 cm, dày 5 cm độ dài phù hợp để không bị sóng đánh gãy
b) Trụ đỡ thủy chí
- Vật liệu: gỗ loại I, bê tông hoặc kim loại không gỉ
- Kích thước:
+ Tiết diện: vuông, 18 x 18 cm,
+ Chiều dài: dài 350 - 400 cm khi đóng xuống đất sét, đất thịt; 300 - 350 cm khi
đóng xuống đất cát; 250 - 300 cm khi đóng xuống đất có đá mềm
+ Nếu làm bằng bê tông, cốt thép bên trong phải có bốn thanh thép = 16-22
mm, dùng thép = 6 mm buộc đai vuông 8 x 8 cm
- Độ sâu khi đóng trụ đỡ:
+ Đóng sâu từ 200 - 250 cm với nền đất thịt, đất sét
+ Đóng sâu từ 170 - 200 cm với nền đất cát
+ Đóng sâu từ 120 - 150 cm với nền đất có đá mềm
Trang 9+ Trụ đỡ được đóng thẳng đứng xuống đất Chân trụ được đầm chặt bằng các lớp đá dăm, đá cuội
c) Bệ thủy chí
Đối với thủy chí được thiết kế theo kiểu cột bê tông có chân bệ chôn dưới nền đất, thì bệ thủy chí có kích thước như sau:
+ Hình dạng: hình chóp cụt;
+ Kích thước: đáy trên 100 x 100 cm; đáy dưới 120 x 120 cm; cao từ 40 - 50
cm, bốn góc có quai bằng sắt để khênh, vừa làm chỗ giữ dây chằng;
d) Lắp đặt thủy chí
- Thủy chí bằng gỗ, sắt tráng men lắp đặt vào cột thủy chí phải thẳng, được cố định bằng bu lông, đai ốc hoặc đai chữ U
- Nơi có bờ cảng, mấu cầu, kè đá, chân cầu cảng, thủy chí có thể gắn luôn vào
các công trình trên
5.2.1.1.3 Công trình tuyến cọc
- Tuyến cọc gồm một hoặc nhiều cọc được làm bằng gỗ, bê tông hoặc kim loại không gỉ, cao hơn mặt đất 5-20 cm (Hình 5 phần phụ lục);
- Cọc xây dựng theo độ dốc của bờ, độ cao giữa hai cọc liền kề từ 30 - 50 cm (không quá 60 cm); cọc phải đóng (hoặc chôn) xuống ít nhất 80 cm, ở chỗ đất cát phù sa phải đóng sâu từ 100 - 150 cm
5.2.1.2 Công trình quan trắc mực nước tự động
5.2.1.2.1 Công trình thiết bị đo không tiếp xúc với nước biển
- Vật liệu: thép không gỉ, dạng ống tròn, ống vuông hoặc chữ V;
- Hình dạng: khung tam giác vuông, đầu cánh tay gắn thiết bị có kết cấu phù hợp với máy, đầu kia của cánh tay gắn với đế khung theo dạng trục quay (Hình 6 phần phụ lục);
- Kích thước: Chiều dài của cánh tay lắp thiết bị bằng 1/10 độ cao tính từ đầu đo xuống mặt nước biển khi thủy triều thấp nhất
Ví dụ: Chiều cao từ đầu đo đến mặt nước biển (khi thủy triều thấp nhất) là 15m, thì cánh tay lắp thiết bị được thiết kế có chiều dài 150 cm
- Khung lắp thiết bị có thể được gắn lên các công trình như cột bê tông, trụ thép, thân cầu cảng hoặc nhà giàn, đảm bảo độ cao cho phép theo đặc tính kỹ thuật
Trang 10của thiết bị Tùy thuộc vào từng loại công trình mà thiết kế phần gắn kết cho phù hợp, đảm bảo vững chắc và an toàn cho thiết bị
5.2.1.2.2 Công trình thiết bị đo tiếp xúc trực tiếp với nước biển
Thiết bị đo mực nước tiếp xúc với nước biển được lắp vào công trình như chân cầu cảng, chân nhà giàn hoặc trong giếng tại Mục 5.2.1.1.1 trong tiêu chuẩn này
5.2.2 Công trình quan trắc sóng và dòng chảy biển
a) Đạt được các yêu cầu kỹ thuật để đảm bảo độ chính xác trong quan trắc;
b) Vững chắc trong điều kiện có bão, sóng lớn
5.2.2.1 Công trình quan trắc thủ công bằng máy ngắm sóng
5.2.2.1.1 Nhà đặt máy đo sóng
- Kích thước: 150 x 150 x 250 cm, có 3 cửa hướng ra biển;
- Trụ đặt máy: bằng gỗ, gạch hoặc bê tông cao 100 cm;
- Đế máy được gắn chặt vào trụ bằng bu-long
5.2.2.1.2 Phao đo sóng biển
a) Phao
- Vật liệu: bằng thép không gỉ hoặc nhựa cao cấp;
- Hình dạng: phao hình quả nhót, tròn, kín, cân bằng trong nước;
- Kích thước: đường kính 100 cm, dài 180 cm;
- Màu sắc: phần trên sơn màu đỏ, phần dưới sơn màu đen;
- Trên phao có ghi tên và địa chỉ đơn vị quản lý
b) Dây neo phao
- Vật liệu: kim loại hoặc phi kim đảm bảo hoạt động an toàn cho phao;
- Chiều dài: gấp 1,5 lần độ sâu lớn nhất tại nơi thả phao;
c) Rùa bê tông neo phao (Hình 7 phần phụ lục)
- Vật liệu: bê tông cốt thép;
- Hình dạng: chóp cụt, ở giữa có quai, móc để cố định dây neo phao;
- Trọng lượng:
+ Nặng 400 - 500kg, ở nơi nông, sóng nhỏ, dòng chảy yếu;
+ Nặng 700 - 800 kg, ở nơi có sóng lớn, dòng chảy mạnh
5.2.2.2 Công trình quan trắc dòng sóng và dòng chảy biển tự động
Trang 115.2.2.2.1 Công trình thiết bị đo không tiếp xúc với nước biển
- Vật liệu: thép không gỉ
- Hình dạng: khung tam giác vuông hoặc dạng cánh tay đơn bằng tấm thép Đầu cánh tay gắn thiết bị có kết cấu phù hợp với máy, đầu kia gắn với đế khung theo dạng trục quay (Hình 8, 9 phần phụ lục);
- Kích thước: chiều dài cánh tay đòn gắn thiết bị dài 120 cm Nếu thiết kế dạng cánh tay đòn đơn bằng tấm thép thì loại thép dày 3mm
- Khung thiết bị được gắn trên các công trình nhà giàn, cầu cảng, hải đăng, đảm bảo độ cao cho phép theo đặc tính kỹ thuật của thiết bị Tùy thuộc vào từng loại công trình mà thiết kế phần gắn kết cho phù hợp, đảm bảo vững chắc và an toàn cho thiết bị
5.2.2.2.2 Công trình thiết bị đo dưới biển
Công trình cho thiết bị đo đặt dưới biển phải đảm bảo một số yêu cầu sau:
- Độ ổn định: khung gắn thiết bị phải có độ ổn định cao không bị dịch chuyển qua lại khi bị tác động bởi dòng chảy hoặc sóng lớn;
- Dễ dàng vận chuyển, triển khai lắp đặt và thu hồi thiết bị;
- Làm bằng các vật liệu chống ăn mòn;
- Trường hợp đáy biển là bùn cát, khung thiết bị phải được gắn lên khối bê tông a) Khung thiết bị
- Vật liệu: kim loại không gỉ
- Hình dạng: hình chóp cụt, có 3 hoặc 4 chân, đáy được cố định bởi các thanh ngang hoặc khung tròn, trên có gắn bộ phận gá thiết bị (Hình 10 phần phụ lục)
- Kích thước:
+ Khung không gắn lên khối bê tông: Dài 150 cm; rộng 150 cm; cao 50 cm; + Khung gắn lên khối bê tông: dài 45 cm; rộng 45 cm; cao 50 cm
b) khối bê tông gắn khung (Hình 11 phần phụ lục)
- Hình dạng: hình chóp cụt, đáy vuông;
- Kích thước:
+ Đáy dưới: 120 x 120 cm;
+ Đáy trên: 50 x 50 cm;
+ Cao: 30 cm
Trang 12- Trọng lượng: 400kg
- Đáy trên khối bê tông có gắn bu lông lắp vừa kích thước chân khung và có 4 quai để dễ dàng vận chuyện và lắp đặt
5.2.3 Công trình đo nhiệt độ độ muối nước biển tự động
Thiết bị đo nhiệt độ độ muối tự động được gắn vào chân cầu cảng, chân nhà giàn hoặc vào công trình đo sóng và dòng chảy tại Mục 5.2.2.2 trong tiêu chuẩn này
5.2.4 Mốc độ cao của trạm đo mực nước biển
a) Số lượng: mỗi trạm có 01 mốc chính (mốc cơ bản) và tối thiểu 01 mốc kiểm tra (mốc phụ);
b) Quy cách xây dựng, đo, dẫn độ cao mốc theo “Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia
về xây dựng lưới độ cao QCVN 11: 2008/BTNMT”