鞠 飛

(遼寧省盤錦水文局，遼寧 盤錦 124010)

興城市山洪災(zāi)害沿河村落河溝斷面測量技術(shù)要求和問題分析

鞠 飛

(遼寧省盤錦水文局，遼寧 盤錦 124010)

山洪災(zāi)害沿河村落河溝斷面測量是山洪災(zāi)害防洪能力評價(jià)、危險(xiǎn)區(qū)劃分及預(yù)警指標(biāo)分析等評價(jià)工作的基礎(chǔ)。該文對河道斷面測量技術(shù)要求進(jìn)行全面闡述，同時(shí)對斷面特征點(diǎn)的選取原則進(jìn)行詳細(xì)剖析，并對其存在的問題提出解決辦法。

興城市；山洪災(zāi)害；沿河村落；測量方法

1 區(qū)域概況

興城市位于遼寧省西南部，居遼西走廊中部偏西、葫蘆島市南部。東臨遼東灣，南以六股河與綏中市分界，西和建昌縣接壤。東西寬約55 km，南北長約52 km，全市總面積為2 115 km2，其中耕地面積為5.946萬hm2。興城市依山傍海，西北依遼西松嶺余脈，老黃頂、大青山、五頂山、大摸虎山、九龍山等10余座500 m以上的山峰均在這一區(qū)域內(nèi)，是興城河、煙臺河、女兒河發(fā)源地。地勢依次由西北向東南傾斜，呈階梯狀降低；西北低山區(qū)720.78 km2；中部丘陵區(qū)871.17 km2；東南沿海漫崗平原區(qū)521.3 km2，自然概貌為“六山一水三分田”[1-3]。

根據(jù)《山洪災(zāi)害分析評價(jià)方法指南》和前期山洪災(zāi)害防治非工程措施建設(shè)情況，以及歷史山洪災(zāi)害實(shí)際發(fā)生情況，確定山洪災(zāi)害一般防治區(qū)和重點(diǎn)防治區(qū)(見圖1)。

2 小流域的劃分及沿河村落的選擇

2.1 小流域的劃分

小流域通常是指在山地、丘陵、崗地一個(gè)獨(dú)立完整的集水區(qū)，面積一般在200 km2以下[4]。本文小流域特指依據(jù)山洪災(zāi)害分析評價(jià)需要而設(shè)定的控制斷面以上的集水區(qū)或區(qū)間流域。優(yōu)先選擇重點(diǎn)山洪災(zāi)害防治區(qū)內(nèi)的小流域，縣級重點(diǎn)山洪災(zāi)害防治區(qū)小流域名錄見表1。

圖1 興城市山洪災(zāi)害防治區(qū)示意

2.2 沿河村落的選擇原則

沿河村落指山洪災(zāi)害防治區(qū)內(nèi)山洪災(zāi)害頻發(fā)或?yàn)?zāi)害損失嚴(yán)重的沿河居民聚居區(qū)，沿河村落的選擇遵循“選嚴(yán)重不選一般、選低不選高、選近不選遠(yuǎn)、選大不選小、選集中不選分散”的原則。

3 河道斷面測量技術(shù)要求

對影響重要城鎮(zhèn)、沿河村落安全的河道進(jìn)行控制斷面測量，以滿足小流域暴雨洪水分析計(jì)算、防洪現(xiàn)狀評價(jià)、危險(xiǎn)區(qū)劃定和預(yù)警指標(biāo)分析的要求?？刂茢嗝鏈y量成果要反映河道斷面形態(tài)和特征，標(biāo)注成災(zāi)水位和歷史最高洪水位等。

3.1 斷面測量的一般要求

3.1.1 斷面測量的主要內(nèi)容

1) 每個(gè)沿河村落、重要集鎮(zhèn)和重要城鎮(zhèn)測量1個(gè)縱斷面和2～3個(gè)橫斷面，如有多條支流匯入，每條支流應(yīng)加測1個(gè)縱斷面和1～2個(gè)橫斷面。

2) 沿河村落、重要集鎮(zhèn)和重要城鎮(zhèn)的上下游橫斷面間距，視河段坡降大小、斷面變化程度而定，一般300～500 m左右，具體可參照《水工建筑物與堰槽測流規(guī)程》(SL 537—2011)。選取的橫斷面應(yīng)能反應(yīng)河道形狀，盡量選擇河勢平穩(wěn)，河道順直段，橫斷面間不應(yīng)有橋梁、堰、陡坎和卡口等；如無法避免橋梁、堰、陡坎和卡口等控制性建筑物，應(yīng)增加測量控制性建筑物斷面。橫斷面水上部分應(yīng)測至歷史最高洪水位以上 0.5～1.0 m；對于漫灘大的河流可測至調(diào)查洪水邊；有堤防的河流應(yīng)測至堤防背水側(cè)的地面；無堤防而洪水漫溢至與河流平行的鐵路公路圍圩時(shí)則測至其外側(cè)。

3) 縱斷面測量一般沿溝(河)道深泓線(山谷線)布置，并向上下游斷面外各延100～200 m。對于有水面的河道在測量河底高程的同時(shí)測量水面高程。對于有歷史洪痕的河段需測洪痕點(diǎn)坐標(biāo)和高程。

4) 斷面屬性描述：河道/溝道的斷面形態(tài)(三角形、拋物線形、矩形、復(fù)式)和河床底質(zhì)(泥質(zhì)、沙質(zhì)、卵石、巖石)情況。

5) 測量成災(zāi)水位和歷史最高洪水位。在河道斷面測量階段，將沿河村落和重要城(集)鎮(zhèn)現(xiàn)場詳查階段標(biāo)志的成災(zāi)水位位置和歷史最高洪水位位置，測量出經(jīng)緯度坐標(biāo)和高程，并轉(zhuǎn)化為控制斷面上的成災(zāi)水位和歷史最高洪水位。

3.1.2 斷面測量方法

斷面測量根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況可選擇不同的測量方法，如GNSS RTK法、全站儀法等，具體參照《水文測量規(guī)范(SL 58—2014)》。全站儀法精度高，但距離短、需要通視(雖然理論上全站儀在三棱鏡的支持下可做到3 km左右的測程，但由于其望遠(yuǎn)鏡放大倍率和必須通視因素的影響，一般都用來做1 km內(nèi)的測量)，還要考慮天氣、交通等山區(qū)不利因素。GNSS RTK法測量不受房屋、宅基地、樹林、溝壑等因素影響，可以隨時(shí)隨地的定位坐標(biāo)，不用考慮天氣環(huán)境影響，操作簡便，而且可以滿足測量精度要求。所以采用GNSS RTK法測量。

3.1.3 斷面控制測量精度要求

1) 平面控制點(diǎn)相對于起算點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不應(yīng)大于 0.2 m。

2) 高程控制點(diǎn)相對于起算點(diǎn)的高程中誤差不應(yīng)大于 0.1 m。

3.1.4 斷面特征點(diǎn)測量精度(參照《水利水電工程測量規(guī)范(SL 197—2013)》)

1) 縱、橫斷面特征點(diǎn)相對于鄰近平面控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不應(yīng)大于1.5 m。

2) 縱、橫斷面特征點(diǎn)相對于鄰近高程控制點(diǎn)的高程中誤差不應(yīng)大于0.3 m。

3) 縱、橫斷面特征點(diǎn)相對于鄰近橫斷面特征點(diǎn)的高程中誤差不應(yīng)大于0.3 m[5]。

3.1.5 平面控制測量

1) 控制點(diǎn)的選擇：沒有足夠密度控制點(diǎn)測區(qū)，應(yīng)布設(shè)平面控制網(wǎng)。布設(shè)時(shí)應(yīng)將可能利用的國家點(diǎn)和水文站固定點(diǎn)作為控制點(diǎn)，控制網(wǎng)內(nèi)至少應(yīng)設(shè)置4個(gè)以上的控制點(diǎn)，其中應(yīng)包括起始數(shù)據(jù)點(diǎn)。新布設(shè)的控制點(diǎn)宜選在穩(wěn)固不宜被破壞，視野開闊、便于聯(lián)測的地方，盡可能選用已有的地面標(biāo)志，新布設(shè)的點(diǎn)可采用鋼釘標(biāo)志或埋石[6]。

2) 平面控制測量坐標(biāo)系：平面控制測量采用WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)；已建設(shè)完成連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)(簡稱 CORS站系統(tǒng))省(市)的測區(qū)進(jìn)行平面控制測量，選擇WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)；尚未完成CORS站建設(shè)的省(市)的測區(qū)平面控制測量采用采用精密單點(diǎn)定位或單點(diǎn)定位，以獲取平面控制點(diǎn)WGS84坐標(biāo)。

3) 同一組(1個(gè)自然村落、集鎮(zhèn)或城鎮(zhèn)為一組)縱橫斷面應(yīng)采用同一坐標(biāo)系統(tǒng)控制網(wǎng)，對于2條以上支流匯入且受洪水影響的縱橫斷面，需采用同一平面控制網(wǎng)。

3.1.6 高程控制測量

1) 高程系統(tǒng)：高程控制測量的高程采用正常高系統(tǒng)，按照1985國家高程基準(zhǔn)起算，在已建立高程控制網(wǎng)的地區(qū)亦可沿用原高程系統(tǒng)。對遠(yuǎn)離國家水準(zhǔn)點(diǎn) 10 km以上的地區(qū)，引測有困難時(shí)，可采用獨(dú)立高程系統(tǒng)(假定高程系統(tǒng))。

2) 同一組(1個(gè)自然村落、集鎮(zhèn)或城鎮(zhèn)為一組)縱橫斷面測區(qū)的高程控制測量應(yīng) 采用同一高程系統(tǒng)，對于2條以上支流匯入且受洪水影響的縱橫斷面，需采用同一高程系統(tǒng)[7-8]。

3.2 斷面特征點(diǎn)選取原則

3.2.1 橫斷面的基點(diǎn)

以左岸斷面樁的起點(diǎn)作為橫斷面的基點(diǎn)(即起點(diǎn)距的零點(diǎn))，若自右岸斷面樁作為基點(diǎn)則應(yīng)注明。

3.2.2 斷面特征點(diǎn)選取

1) 斷面形態(tài)呈三角形時(shí)，深泓線上的基點(diǎn)為特征點(diǎn)，根據(jù)坡度的變化，其它變坡點(diǎn)之間的水平間距取20～40 m，坡度變化超過10°處應(yīng)選擇一個(gè)特征點(diǎn)。

2) 斷面形態(tài)呈拋物線形時(shí)，深泓線附近坡度變化劇烈，應(yīng)在5～20 m的間距選擇一個(gè)特征點(diǎn)，隨著坡度變化減緩，特征點(diǎn)之間水平間距取20～40 m。

3) 斷面形態(tài)呈矩形時(shí)，兩邊懸崖頂部、中部和底部各測量一個(gè)特征點(diǎn)，溝道底部特征點(diǎn)之間按照實(shí)際情況適當(dāng)測量2～10個(gè)點(diǎn)。

4) 斷面形態(tài)呈復(fù)式時(shí)，選取斷面特征點(diǎn)符合上述(1)～(3)的規(guī)定。

5) 當(dāng)溝道斷面穿過建筑物、構(gòu)筑物時(shí)，斷面上應(yīng)增加如下特征點(diǎn)：①斷面穿過堤防時(shí)，斷面上增加2個(gè)特征點(diǎn)：堤頂點(diǎn)和堤底點(diǎn)；②斷面穿過阻水樹林時(shí)，斷面上增加2個(gè)特征點(diǎn)：樹林邊界點(diǎn)；③斷面穿過阻隔河道的建筑物時(shí)，斷面上增加2個(gè)特征點(diǎn)：建筑物邊界點(diǎn)。

6) 每個(gè)河道橫斷面應(yīng)不少于8個(gè)能反映河道特征的特征點(diǎn)[9-10]。

4 問題和建議

4.1 存在的主要問題

在外業(yè)測量與內(nèi)業(yè)資料整理中遇到問題如下：

1) 設(shè)計(jì)村屯站點(diǎn)的名稱確認(rèn)問題。圖上的名稱與實(shí)地的名稱不一致，造成設(shè)計(jì)的地名混亂。

2) 多個(gè)村屯在一起時(shí)或地勢復(fù)雜時(shí)，斷面布設(shè)位置不盡合理。在測量(控制斷面)時(shí)，有斷面測量不完整、沒有測到歷史最高洪水位以上的情況；縱斷面測量不規(guī)范，沒有規(guī)定明確的測量距離，距離過長或過短，都不能真實(shí)反映控制斷面所在河道的比降，河床組成及植被情況記載不詳細(xì)，斷面轉(zhuǎn)折點(diǎn)記載不全且有漏測，對后期評價(jià)中水位流量關(guān)系的推求影響較大。在河源確定及測量時(shí)，應(yīng)根據(jù)CORS站信號情況，盡量測到源頭。

3) 有的成災(zāi)水位確定在防洪堤頂時(shí)，堤防不完整。如成災(zāi)水位設(shè)在堤頂?shù)?，?yīng)充分考慮堤防是不是貫穿整個(gè)村落，如果是不完整的堤防，成災(zāi)水位不應(yīng)設(shè)在堤頂，設(shè)在宅基地前或村道路邊。

4) 使用儀器及基站信號。測量使用的儀器是GPS760和RTK，發(fā)現(xiàn)在較偏僻流域地面CORS站信號不穩(wěn)，時(shí)斷時(shí)續(xù)，延緩了測量時(shí)間，當(dāng)出現(xiàn)浮點(diǎn)解的情況，測得的高程誤差較大。

5) 歷史最高洪水位調(diào)查問題。由于有的流域發(fā)生歷史最高洪水過去若干年，沒有可供參考的洪痕可查，經(jīng)上下游比對個(gè)別村屯歷史最高洪水位不成系列，顯然不合理，可信度較低。

4.2 建議

1) 在編制重點(diǎn)防洪區(qū)、小流域、集鎮(zhèn)村屯及測量河道縱橫斷面時(shí)，建議前期工作要多方認(rèn)證，應(yīng)得到地方水利部門的認(rèn)可。應(yīng)對實(shí)地進(jìn)行查勘，避免給測量工作帶來較大的不便和麻煩。

2) 在河源確定及測量時(shí)，必須向當(dāng)?shù)赜薪?jīng)驗(yàn)的人進(jìn)行詢問，應(yīng)盡量測到河源，充分反應(yīng)河道的真實(shí)情況。

3) 使用測量中RTK儀器，應(yīng)及時(shí)與通信、儀器提供公司聯(lián)系，穩(wěn)定信號，擴(kuò)大信號范圍。

4) 斷面照片拍攝時(shí)，每個(gè)斷面要清晰、完整，要充分反映河道組成情況。

5) 強(qiáng)化技術(shù)指導(dǎo)，明確工作目的及方法。

[1] 遼寧省水利廳.遼寧水資源管理[M].沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2006:197-200．

[2] 馬廣有.概論土地資源利用與保護(hù)[J].黑龍江水利科技，2013(6):90-92．

[3] 遼寧省水利廳.防洪調(diào)度新方法與應(yīng)用[M].北京：中國水利水電出版社，2007:32-35．

[4] 衛(wèi)芳琴.臨潼城區(qū)河道環(huán)境的調(diào)查和思考[J].地下水，2014(4):107-108．

[5] 中國人民共和國水利部.水利水電工程測量規(guī)范：SL 197—2013[S].北京：中國水利水電出版社，2013.

[6] 楊玉光.用實(shí)測斷面資料進(jìn)行河道演變分析[J].黑龍江水利科技，2014(7):8-9．

[7] 中國人民共和國水利部.水利水電工程水文計(jì)算規(guī)范：SL 278—2002[S].北京：中國水利水電出版社，2002．[8] 中國人民共和國水利部.河道演變勘測調(diào)查規(guī)范：SL 383—2007[S].北京：中國水利水電出版社，2007.

[9] 朱曉原，張留柱，姚永熙.水文測驗(yàn)實(shí)用手冊[M].北京：中國水利水電出版社，2013:104-110．

[10] 中國人民共和國水利部.水位觀測標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 50138—2010[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2010．

(本文責(zé)任編輯 馬克俊)

River Section Measurement Technique and Problem Analysis of the Mountain Torrent Disaster-affected Villages along the Rivers in Xingcheng City

JU Fei

(Liaoning Province Hydrology Bureau, Panjin 124010, China)

Section measurement is basic for flood control capacity evaluation, dangerous area division and warning index analysis. In this paper, an overall explanation is made on channel section measurement techniques. Moreover, the detailed analysis is carried out on selection principle of section feature points, and also solutions are put forward.

Xingcheng city; mountain torrent disaster; villages along the river; measurement method

2016-10-28;

2016-11-28

鞠飛(1982)，男，本科，高級工程師，從事水文水資源及水文情報(bào)預(yù)報(bào)工作。

P332.3

：B

：1008-0112(2016)012-0039-03