河道水文测量浅析

　　近年来，随着我过经济的迅猛发展，河道工程管理工作逐步走向规范化、科学化，为其提供决策信息的河道测量工作，在工程管理工作中有着不可替代的作用。它贯穿于整个管理工作的始终，通过河道测量，可以掌握工程安全运行情况及河道变化规律，有针对性地制定工程管理措施，分析河道测量资料，为防汛抗旱斗争、防止水源污染提供情报；通过对水文测验资料的分析，可以探索水文规律，为水利建设和其它国民经济建设服务。 　　

1 3S技术在河道测量中的应用 　　

1.1 RS技术的应用 　　

遥感是水资源检测的重要手段之一，是进行水土流失和河口、河道、湖泊和水库泥沙淤积调查的重要方法。遥感技术的优势之一是能够检测动态变化。几十年前的遥感影像可以真实、具体、形象地反映当时的情况。因此在河道、河口等的动态检测中遥感是首选工具。河道与河口的泥沙淤积及引起的相应河势变化对防洪、航运等都至关重要。遥感在悬疑质泥沙分布和河势检测中的应用也有技术优势。我国利用卫星遥感信息检测河道变化、预测河道发展并应用到水利规划、航道开发及防灾减灾等方面，尤其是近年来开展了大量的河口、河道泥沙淤积遥感调查工作。 　　

1.2 GIS技术 　　

制图功能。GIS的核心是一个地理数据库。建立GIS首先是将地面下的实体图形数据和面熟他的属性数据输入到数据库中编制用户所需要的各种网件。从测绘角度看，GIS是一个功能极强的数字化制图系统。 　　

空间数据库管理功能。地理对象通过数据采集与编辑后，形成庞大的地理数据集，对此需要利用数据库管理系统来进行管理。空间分析功能，通过空间查询与空间分析得出决策结论。分析功能是GIS的出发点和归宿，在GIS中属于专业性、高层次的功能。与制图和数据库组织不同，空间分析很少能够规范化，是一个复杂的处理过程。 　　

1.3 RTK技术 　　

1.3.1 水下地形测量 　　

常规的水下地形测量主要采用横断面方式进行，按具体的要求在河道上布设若干断面，然后进行平面定位和水深测量，在此基础上编绘水下地形图。在现场实测时可充分利用RTK技术及探测深仪组成的测量系统提取河道信息。 　　

1.3.2 布设GPS控制网 　　

布设GPS网的目的在于提供实时查分参考站和进行高程拟合的必要数据。在河道两岸布设首级网时采用GPS静态定位方式。对首级刚进行加密时可采用RTK技术，因为采取一定的测量措施可以使他完全能达到控制网布设的规范要求。用RTK进行GPS网的控制测量与静态定位测量，减少了工作环节。大大提高了作业效率，省去了繁琐的数据后处理工作。RTK技术可以涵盖河道测量、工程放样、GIS前段数据采集等诸多方面。若辅助相应的软件，充分发挥RTK与全站仪各自的优势。 　　

2 横断面选址 　　

横断面选址的指导思想是该控制断面在河段上具有代表性；目的是为了能全面地、科学地收集水文资料，要进行统一的站网规划，使站网布局经济合理 按照站网规划设立水文测站时，要尽可能选择较好的站址，在满足其代表性的同时，还要考虑到交通方便，便于测量作业，且横断面要垂直于河道中心线。 　　

3 横断面控制标准及水准点的设置 　　

河道站的基本水尺断面一般设在测验河段的中央，大致垂直于流向或直接平行于测流断面。在实际工作中常用A×B×H=10cm×10cm×80cm混凝土桩埋在堤项上，另在内堤脚处埋设l0cm×l0cm×30cm混凝土界桩。为方便保护，界桩应埋在护堤堤内并要求界桩在同一截面内。为了方便制作，一般制成30cm×30cm的棱台水泥桩，并在棱台上部中心预埋一表面半球形的瓷片读尺，埋设的水准底部在冰冻线以下，顶部瓷片一定要妥善保护。测站的基本水准点是永久性的高程点，应设在测站附近历年洪水位以上（或埋在）不易损坏的地方，也可设在稳定的永久性建筑物上。为了方便测量使用时查找，应做好水准点记录。　　

4 横断面测量的步骤 　　

为了方便测量资料的核对和应用，横断面测量常用定点测量的方法。进行施测时，若河道断面不大，首先根据断面控制桩的标志，用百米绳把河两岸护堤地、内堤脚、堤坡、堤肩、堤外坡、外堤脚、滩地、河唇、河坡、水边等控制点，统一到一条直线上，以便于测量时准确地报出各测站的距离 在测量时一个横断面内，可根据测图需要，适当加密。一般情况下，水面高程以下控制点在河坡、滩地、堤顶等位置上，采用四等水准测量方法进行施测。水面以下河坡、河底部分控制点不便测量时，应在两岸河坡水边线上30～50cm的河坡分别打一木桩，用百米绳拉紧拴在木桩上，作为水面以下部分横断面的控制线，然后按照等距离测量方法量取水深，依照水面高程推出水面以下控制点的高程。最后根据各控制点的高程，绘出横断面图。 　　

5 水下测量的几种方法 　　

横断面测量用水准仪配合5m塔尺，按照四等水准测量进行施测时难点是水面以下河坡及河底控制点测量不便，并且用不同的方法进行测量其结果相差也很大。在实际测量中若河道断面不大且水深不深时，应先用百米绳拴在木桩上，作为水下控制点的横断面控制线，然后驾驶小木船或由一人身穿专用测量皮裤的方法用塔尺量取水深。若河道淤积严重，承载能力较差，用塔尺直接量水深会陷入泥中一定深度，不能准确测出实际淤积情况。据测定，多年河道淤积物的承载能力＜2×10Pa，为了控制塔尺在淤积物上沉陷，可在塔尺底部增加一个直径30㎝、厚2㎝的钢质尺垫，把塔尺固定在尺垫上，再进行量取水深可使精度提高。

6、成果分析、应用及其经验

根据测量资料，分析工程安全运行情况和河道变化规律，制定工程管理措施。天然渠上一个控制断面，经分析测量成果，发现河道淤积严重，河床太高，河口变宽，且堤顶宽度变窄、高程不够。分析认为一方面是由于河道引黄退水所致，另一方面是边坡坡比不合理致使边坡冲刷严重，淤积河底，再一方面试破堤种植所致。河道管理单位立即组织有关技术人员和水政执法人员进行堤防巡查，及时禁止了破堤种植的现象，并把现有情况及时向上级有关部门的大力支持，筹集到一定的河道治理资金，及时采取补救措施，对河道进行了清淤疏浚、堤防加固、修筑护低梗及种植草皮护坡的办法，保持了边坡的稳定，畅通了河道，绿化了堤防，增加了地表覆盖，减小了径流模数，保护了沿河两岸人民群众的生命及财产安全。

在今后的工作中，要通过“实践、认识、再实践、再认识”，不断地提高成果质量，“不断地总结经验，有所发现，有所发明，有所创造，有所前进”，使水文测量工作再上一个新的台阶。

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