徐宏杰，鄒秋林

（云南水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，云南 昆明 650051）

0 引言

一直以來測繪都是港口運(yùn)輸以及港口建設(shè)過程當(dāng)中非常重要的一個基礎(chǔ)性保障工作。測繪主要是對自然地理要素或地表人工設(shè)施的形狀、大小、空間位置等進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，為后期設(shè)計階段提供基礎(chǔ)地形圖成果資料，以確保工作的可實施性。怒江為中緬國際河流，發(fā)源于西藏自治區(qū)的北部唐古拉山南麓，干流在勐波羅河匯口以上呈北-南流向，勐波羅河匯入后折向西南流，在云南省芒市中山鄉(xiāng)橄欖坡以南流入鄰國緬甸，入緬甸稱薩爾溫江，經(jīng)毛淡棉注入印度洋的安達(dá)曼海。怒江在云南省境內(nèi)，通航航道或具備航運(yùn)開發(fā)條件的河道主要位于怒江中、下游河段。怒江作為中緬國際河流，為沿線經(jīng)濟(jì)體構(gòu)建“雙循環(huán)”發(fā)展格局提供了天然的運(yùn)輸廊道，同時，怒江作為一條尚未開發(fā)的自然河流，夾持在碧落雪山與高黎貢山之間，沿線民族文化絢麗多彩、紅色文化密集分布、自然風(fēng)光優(yōu)美，然而，怒江作為云南省西部重要的邊境通航河流之一，怒江航道情況基本停止在2005 年第二次全國內(nèi)河航道普查的情況，即使是《2018 云南省水路交通運(yùn)輸簡明統(tǒng)計資料》的怒江航道情況也是如此，對規(guī)劃和管理需要的一些航道基本數(shù)據(jù)未得到及時更新，難以對航道的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢做出準(zhǔn)確的判斷，從而不能制定科學(xué)的怒江航運(yùn)發(fā)展具體目標(biāo)和詳細(xì)規(guī)劃，不能為航道維護(hù)、救助、疏浚等相關(guān)工作提供基礎(chǔ)性依據(jù)。

1 測繪成果相關(guān)概念贅述以及具體應(yīng)用

1.1 航道疏浚工程

在疏浚工程當(dāng)中，最為重要的一項工作就是港口航道工程水下土方量的計算，土方量的計算是否準(zhǔn)確，和疏浚工程的效率以及航行安全都有著非常密切的聯(lián)系。進(jìn)行填挖工程的土方計算時，一般會把工程施工之前以及施工之后的數(shù)據(jù)生成一種網(wǎng)格狀地形模型，然后對其進(jìn)行疊加，通過比較網(wǎng)格點(diǎn)處的施工前后的高程值，再計算挖方以及填方。在使用這種方法的時候，當(dāng)計算的區(qū)域范圍是矩形的時，邊界處理就會變得非常的簡單，但是如果計算區(qū)域的范圍屬于不規(guī)則多邊形的話，那么邊界處的裁剪就會出現(xiàn)一些問題。需要把網(wǎng)格劃分成上下兩個三角形，然后來進(jìn)行分別計算，為此，如果我們遇到這樣的計算情況的話，就可以直接使用三角網(wǎng)數(shù)字地形模型疊加法，以這樣的方法來求取水下疏浚工程量以及施工過程當(dāng)中的回淤量。因為維護(hù)疏浚工程需要在不同的地域以及不同類型的情況下展開，所以說土方價格也會不一樣，需要按照區(qū)域，按照層次來進(jìn)行計算，而且每一個計算區(qū)域的范圍大多數(shù)的時候都屬于不規(guī)則多邊形，很少會直接遇到矩形，因此整體的計算會相對來說比較復(fù)雜，使用循環(huán)切割法能夠有效的解決這樣的難題。

1.2 航道的邊坡土方量以及超寬量

在進(jìn)行航道邊坡土方量以及超寬量的計算的時候，是我們進(jìn)行手工計算當(dāng)中一個非常重要的難題，輸入了航道邊坡指數(shù)以及超寬量計算指數(shù)之后，就可以根據(jù)浚前以及浚后的數(shù)據(jù)計算好土方量和超寬量。具體的計算步驟如下所示。

①將航道邊線以及邊坡包括超寬指數(shù)進(jìn)行輸入。②讀取浚前以及浚后的水深數(shù)據(jù)，并且完成BIM 建模。③在航道邊線以及邊坡底寬的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上，計算出邊坡超寬平面矩形的具體范圍。④計算浚深以及邊坡土方量和挖槽量，但是在計算的時候有一點(diǎn)需要注意，在這個時候設(shè)計浚深屬于斜面，所以說需要逐點(diǎn)去計算邊坡上面的設(shè)計浚深。⑤得出航道邊坡超寬量最終的計算結(jié)果。⑥整合信息，然后將最終的計算結(jié)果輸出。

1.3 航道維護(hù)

航道的管理與維護(hù)其實指的就是為了能夠確保航道的通暢無阻，所以定期對其進(jìn)行航道測量，使航道能夠保持通暢，一旦發(fā)現(xiàn)航道的某些段落無法滿足相關(guān)要求的時候，應(yīng)該及時的進(jìn)行疏浚等一系列的工程措施。如果發(fā)現(xiàn)有障礙物堵塞航道，還應(yīng)該進(jìn)行掃床打撈，航道管理部門需要有計劃的清除航道當(dāng)中的回淤，維修整治建筑物以及船閘，并且對航標(biāo)通信等設(shè)備進(jìn)行定期的保養(yǎng)。

在施工的過程當(dāng)中，針對于港口泥沙的回淤量進(jìn)行確定以及計算是進(jìn)行港口維護(hù)疏浚工程過程當(dāng)中最為困難的一個問題，同時也是爭議最多的。就目前來看，通常來說使用的是測圖區(qū)域類比法以及計算法，計算法指的就是通過泥沙的回淤規(guī)律來進(jìn)行研究，求取施工期間的回淤速率，然后以此來解決問題。測圖區(qū)域類比法指的就是針對于浚前以及浚后的水深圖上面挖泥區(qū)以及未挖區(qū)進(jìn)行計算，研究在施工期間具體的回淤值，然后再做必要的水深因素影響改正，從而獲取最終施工期間具體的回淤厚度。

把時段計算類比法當(dāng)做是測圖區(qū)域類比法當(dāng)中的一個非常重要的補(bǔ)充也是很重要的一種方法，因為這樣能夠充分的考慮到測圖區(qū)域的歷史資料問題，解決相鄰未挖區(qū)域不足的情況。時段計算類比法是通過在施工之前的兩個時刻平均水深和施工之后的兩個時刻的平均水深的計算，尤其相映的時間段當(dāng)中所產(chǎn)生的差數(shù)來求取疏浚之前以及疏浚之后的非施工區(qū)域當(dāng)中的實際回淤量，以此就能夠獲得施工期間內(nèi)的泥沙回淤量。

1.4 維護(hù)疏浚工程的效益分析方法

維護(hù)疏浚工程的效益，簡單來說指的就是單位疏浚厚度能確保的水深時間的具體數(shù)值，因為不同地區(qū)的泥沙的回淤速率都是不一樣的，因此在分析工程效益的時候，只能夠針對于某一個具體的工程的某一個具體區(qū)域來進(jìn)行研究，比方說回淤速率跟水深是沒有聯(lián)系的，那么工程的效益就會保持一致，然而回淤速率跟水深屬于一種函數(shù)變化關(guān)系，水越深，那么回淤的就會越快，所以說不同浚深就有著不同的回淤速率，因此所產(chǎn)生的維護(hù)疏浚工程的效益也是一個可以研究的問題。

經(jīng)過研究之后發(fā)現(xiàn)，影響回淤速率變化的因素主要可以分成兩方面，而理想的疏浚深度則指的是每一次疏浚應(yīng)該達(dá)到的設(shè)計等級要求，既不能夠超過太多，同時也不能夠不足，假設(shè)疏浚工程的竣前水深是偏離安全水深的出圈深度，也偏離理想深度，那么所造成的浚深則是不一樣的，或理想浚深之間會存在著非常明顯的回淤速率的增減，也就是說會產(chǎn)生回淤增量，存在回淤增量，就意味著我們所投入的工程量當(dāng)中，有一部分需要抵消這一部分產(chǎn)生的增量，而真正保持浚后水深時間段的工程量就會減少，然后產(chǎn)生工程的效率問題[1]。

2 測繪工作在發(fā)展過程當(dāng)中存在著的制約條件以及應(yīng)對措施

2.1 測繪工作在發(fā)展過程當(dāng)中存在著的制約條件

2.1.1 缺乏創(chuàng)新意識以及競爭意識

伴隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)的不斷完善以及改革的不斷深化，航道測繪正在以驚人的速度發(fā)展著，航道測繪在發(fā)展的過程當(dāng)中所呼吁的一個重點(diǎn)一直都是創(chuàng)新，各級領(lǐng)導(dǎo)干部以及技術(shù)人員的創(chuàng)新意識，對于航道測繪工作的發(fā)展是非常重要的。引進(jìn)先進(jìn)的測繪設(shè)備，營造一些有效的辦公條件，這些硬件條件的改善，雖然說也有利于航道測繪的發(fā)展，但是如果不加強(qiáng)軟環(huán)境的改造，加強(qiáng)內(nèi)部的管理以及科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新的話，那么航道測繪工作的發(fā)展也不會迎來質(zhì)的飛躍。

在發(fā)展航道測繪技術(shù)時，借鑒其他方法的同時，也應(yīng)有創(chuàng)新和探索新技術(shù)的精神，因為只有科學(xué)創(chuàng)新才能更好推動技術(shù)發(fā)展進(jìn)步。工作人員以知識作為原動力，展開真正的行動，規(guī)劃整個過程以及發(fā)展的全部內(nèi)容。沒有創(chuàng)新，很難真正的推動發(fā)展，沒有創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)會被時代所淘汰，創(chuàng)新意識是事業(yè)領(lǐng)域上真正的精神原動力。

除了上述所說的缺乏創(chuàng)新意識以外，缺乏競爭意識也是制約測繪行業(yè)發(fā)展的因素之一。近十年以來，測繪行業(yè)發(fā)展是比較迅速的，最重要的原因是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動；總體上來說行業(yè)發(fā)展的越來越好了，但技術(shù)上的進(jìn)步卻并不理想。職工們在穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)收入和良好的工作環(huán)境下，比較容易出現(xiàn)安于現(xiàn)狀情況，緊迫感以及責(zé)任感，還有時代意識越來越少，導(dǎo)致他們的開拓進(jìn)取以及改革創(chuàng)新不足，缺乏一定的競爭意識。

2.1.2 行業(yè)管理力度不夠

自建國以來，雖然說相關(guān)部門根據(jù)自身的職能要求，對于測繪行業(yè)的管理工作進(jìn)行過規(guī)整，發(fā)布了一定的辦法以及規(guī)定，但因存在著一定的局限性，并沒有真正的起到一個行業(yè)約束管理的作用，尤其是近些年來，港航事業(yè)的發(fā)展以及機(jī)構(gòu)體制都出現(xiàn)了明顯的改革，原有的單位職能在各個程度上也出現(xiàn)了一定的變化。在內(nèi)河航道勘測方面，不同的部門之間存在著職能交叉的情況，導(dǎo)致人力物力以及財力都出現(xiàn)了浪費(fèi)。同時，各種資質(zhì)的測繪單位在不斷的增加，但技術(shù)水平方面卻是參差不齊，不同編號航圖的不斷的出版以及發(fā)行，給科研單位以及港航單位都造成了一些不必要的麻煩。在航道以及港池，包括碼頭等勘測設(shè)計方面存在著無序競爭的現(xiàn)象，在一方面，因為不同的管理部門有著不同的職能，所以說在行業(yè)競爭的時候，都會帶著自己的某一種優(yōu)勢，而這種優(yōu)勢雖然說會給他們帶來經(jīng)濟(jì)效益，但是同時也會給整個航道測繪行業(yè)帶來非常嚴(yán)重的負(fù)面效應(yīng)。加強(qiáng)水運(yùn)行業(yè)的技術(shù)監(jiān)督以及行業(yè)管理，明確好各個部門的職責(zé)分工，鼓勵測繪單位憑借著自身的實力來參加整個市場競爭，已經(jīng)是刻不容緩的一件事情了。

與此同時，無論是從行業(yè)規(guī)范，還是到國家標(biāo)準(zhǔn)，以及到設(shè)備的引進(jìn)和整體的激勵機(jī)制的建設(shè)，其實航道測繪工作的內(nèi)部問題還是比較多的，和用戶所要求的及時以及準(zhǔn)確，還有高效的目標(biāo)是有著一定的距離的。航道測繪的標(biāo)準(zhǔn)并沒有真正的形成一個完全科學(xué)的體系，可以說現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)量還不到應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)量的20%，系統(tǒng)內(nèi)部的設(shè)計不夠合理，測繪工作人員以及后勤人員的比例出現(xiàn)了嚴(yán)重失調(diào)，整體的系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的并不通暢，對于標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范執(zhí)行的力度也并不夠，設(shè)備的引進(jìn)缺乏相應(yīng)的調(diào)查以及技術(shù)論證，科技開發(fā)漏洞比較多。針對于水運(yùn)工程測量規(guī)范進(jìn)行研究以及制定，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，完成人才的培養(yǎng)以及激勵機(jī)制的建設(shè)是非常的重要的，因為在這些環(huán)節(jié)當(dāng)中，如果有任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題的話，那么對于水運(yùn)工程行業(yè)的整體工作來說都會帶來不利。一方面我們有必要針對于現(xiàn)在的機(jī)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，另一方面也必須要做到自上而下建立一套更加完整的內(nèi)部管理機(jī)制，而且需要做到真正嚴(yán)格的去管理，否則行業(yè)管理問題還是會影響到我國水運(yùn)行業(yè)以及海事的發(fā)展。

2.2 應(yīng)對措施

2.2.1 更新觀念，提高認(rèn)識

在發(fā)達(dá)國家的交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，一般來說會充分地使用各種資源進(jìn)行一系列的公路、鐵路以及空中交通的建設(shè)，同時針對于航道網(wǎng)的現(xiàn)代化建設(shè)也是非常的重視的，能夠充分地使用天然的河流，然后進(jìn)行整治及疏通，為水運(yùn)行業(yè)的發(fā)展提供更多的便利條件。所以說我國在發(fā)展水路運(yùn)輸?shù)臅r候也可以借鑒這些工程成功的經(jīng)驗，好好地利用天然河流這種黃金水道，讓水路運(yùn)輸成為我國的一種非常重要的交通方式之一；尤其是針對于政府來說，一定要正確地認(rèn)識水運(yùn)行業(yè)對于我國未來發(fā)展幫助，進(jìn)行統(tǒng)一思想，提升認(rèn)識，更新現(xiàn)有的觀念，把港口跟航道的建設(shè)，列入到未來社會發(fā)展的日常當(dāng)中。

2.2.2 科學(xué)規(guī)劃，完成逐步建設(shè)

伴隨著我國港口城市不斷的發(fā)展，港口運(yùn)輸方式的比重也得到了新的提升，但是在港口城市的整體規(guī)劃當(dāng)中，應(yīng)該結(jié)合港口城市的具體發(fā)展方向，針對于港口進(jìn)行選址以及規(guī)劃，并且逐步實施。在認(rèn)真宣傳港口運(yùn)輸法的同時，也應(yīng)該禁止出現(xiàn)碼頭亂建的現(xiàn)象，因為這樣會破壞航道，促進(jìn)港口的有序發(fā)展，才能夠更好的提升我國的航道發(fā)展。根據(jù)目前的情況，我國需要進(jìn)行多渠道籌集資金或者是采取更加多元化的投資方式來加快工業(yè)化建設(shè)的腳步。

2.2.3 引進(jìn)新技術(shù)，提高創(chuàng)新精神，逐步形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

近年來，國家對于測繪技術(shù)更新的研發(fā)投入比重不斷的加大，一些新的設(shè)備以及新的技術(shù)開始引入以及開發(fā)，水運(yùn)工程測繪工作提升到了一個新的階段，對于航道探測，從技術(shù)到手段正處在一個不斷完善的過程當(dāng)中[2]。比方說無人船、多波束、旁掃聲納、水下三維激光掃描等新的設(shè)備的使用也可以證明這一點(diǎn)，但是當(dāng)使用新設(shè)備的時候，我們也可以發(fā)現(xiàn)一個問題，就是我們現(xiàn)行的規(guī)范相較于這些新的設(shè)備來說，是比較滯后的，根據(jù)設(shè)備的使用說明來進(jìn)行使用，對于測繪成果數(shù)據(jù)質(zhì)量很難以把控，必須要在新設(shè)備的基礎(chǔ)之上來制定更加新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范好每一個環(huán)節(jié)的作業(yè)程序，尤其是針對于設(shè)備的檢查以及使用的范圍等等進(jìn)行規(guī)定，才能夠不斷地加以完善，逐步上升到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之后，才可以更好的為國家未來的水運(yùn)事業(yè)發(fā)展提供幫助。

3 以怒江為例的航道整治工作

航道養(yǎng)護(hù)是航道管理工作的重要內(nèi)容之一，是鞏固和維持航道建設(shè)成果、保持航道通航條件的重要手段。2010 年，交通運(yùn)輸部部發(fā)布了《航道養(yǎng)護(hù)管理規(guī)定》（交水發(fā)〔2010〕756 號），規(guī)范了內(nèi)河高等級航道及界河航道的養(yǎng)護(hù)活動，對于推動航道養(yǎng)護(hù)管理工作起到了積極作用。

隨著承擔(dān)行政職能事業(yè)單位改革不斷深化，中央與地方財政事權(quán)和支出責(zé)任劃分改革的落實，需要按新的管理體制明確航道養(yǎng)護(hù)管理主體、實施主體。同時，內(nèi)河其他航道、沿海航道的養(yǎng)護(hù)管理也需要納入規(guī)范管理。航道養(yǎng)護(hù)市場也需要進(jìn)一步規(guī)范。2015 年實施的《中華人民共和國航道法》對航道養(yǎng)護(hù)作了原則規(guī)定，亟需制定出臺部門規(guī)章予以細(xì)化落實。因此需要根據(jù)改革情況，在總結(jié)經(jīng)驗、鞏固有效管理方式方法基礎(chǔ)上，通過制定部門規(guī)章對航道養(yǎng)護(hù)工作作出全面規(guī)范。航道是公益性基礎(chǔ)設(shè)施，各級人民政府對航道養(yǎng)護(hù)承擔(dān)主體責(zé)任，養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)主要由財政預(yù)算資金承擔(dān)，同時也可依法依規(guī)通過其他方式籌集資金予以補(bǔ)充。航道養(yǎng)護(hù)管理部門具體承擔(dān)航道養(yǎng)護(hù)管理工作。承擔(dān)航道養(yǎng)護(hù)事務(wù)性工作的機(jī)構(gòu)是指為行政機(jī)關(guān)提供決策支持及技術(shù)性、輔助性保障工作有的事業(yè)單位，可以具體實施航道養(yǎng)護(hù)，協(xié)助編制航道養(yǎng)護(hù)計劃以及公布航道維護(hù)尺度等。

3.1 控制測量

在怒江流域測區(qū)內(nèi)，按測量任務(wù)精度要求布設(shè)平面控制和高程控制網(wǎng)，作為后期各種測量的基礎(chǔ)?？刂茰y量起到限制測量誤差累計的作用，是開展各項測量工作的依據(jù)。

3.2 地形測量

在航道測量中，地形測量主要分為陸域地形測量和水下地形測量。進(jìn)行地形圖野外數(shù)據(jù)采集主要使用RTK、無人機(jī)和三維激光雷達(dá)等測量設(shè)備進(jìn)行，對于野外采集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件處理后生成工程地形圖。隨著測繪技術(shù)的不斷發(fā)展，采用航空攝影測量方法能最大程度的提高外業(yè)工作效率，減少人力的投入，降低能耗。

近年，水下地形測量技術(shù)也在不斷的改進(jìn)升級，現(xiàn)階段主要采用回聲測深儀加GPS-RTK 差分定位的方式進(jìn)行水底高程的采集，通過對采集的水下高程數(shù)據(jù)結(jié)合水位觀測成果的推算，最后用等深線表示水下現(xiàn)狀工程地形圖。

3.3 水文分析

通過對歷年怒江流域沿岸水文站資料的收集，在水文數(shù)據(jù)庫中得到所需要年份的水文資料成果，對未來的水文形勢作出概率性的預(yù)估，以便在此基礎(chǔ)上作出最優(yōu)的航道規(guī)劃設(shè)計和最合理的航道疏浚維護(hù)方案。

3.4 疏浚工作的展開

經(jīng)過測算，初步把疏浚工作分為6 個步驟：①把浚前浚后以及區(qū)域范圍當(dāng)中的數(shù)據(jù)羅列出來。②將浚前以及浚后的離散水深測量數(shù)據(jù)模型化，也就是說在這個階段需要自動連接成一個三角網(wǎng)數(shù)字地形模型。③把得到的模型進(jìn)行切割處理，這樣就可以得出計算區(qū)域當(dāng)中一個新的三角網(wǎng)。④查看新三角網(wǎng)當(dāng)中的每一個節(jié)點(diǎn)，具體的浚前水深值。⑤把切割出來的三角形面片進(jìn)行逐個計算處理。⑥分別求和挖槽量以及未挖區(qū)域的回淤量。

經(jīng)過實際的研究以及計算發(fā)現(xiàn)，使用這樣的方法來進(jìn)行水下挖槽量的計算速度非常的快，也比較清晰，最終計算結(jié)果的精準(zhǔn)度也會比較高，在工程設(shè)計方案上進(jìn)行土方量計算的時候只需要把浚深輸入進(jìn)去，以浚前水深作為模型，就能夠計算出工程設(shè)計方案當(dāng)中的土方量[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，航道以及回淤港的實時通航等級，指的并不僅僅是完全按照原來的等級來進(jìn)行設(shè)定，一旦通航水深小于設(shè)計水深的話，就需要根據(jù)實施情況來降低相應(yīng)的噸數(shù)，只有把航道測繪成果的應(yīng)用范圍不斷的擴(kuò)展，使行業(yè)水深能夠滿足于設(shè)計要求，提高航道等級，才可以確保港口大噸位的通行。需要在原來的行業(yè)基礎(chǔ)之上，不斷的去開拓思路，為航道規(guī)劃及設(shè)計提供詳實可靠、高精度的水文觀測資料及水運(yùn)工程測繪成果，這樣才可以滿足于港口的航道設(shè)計以及維護(hù)疏浚的需求。