淺談測量工程在河流淤泥中的應用

潘 偉

(新疆水利水電勘測設計研究院測繪工程院，新疆 昌吉 831100)

淺談測量工程在河流淤泥中的應用

潘 偉

(新疆水利水電勘測設計研究院測繪工程院，新疆 昌吉 831100)

進行測量河流淤泥項目時，會遇到各種狀況，如偏厚的淤泥及過窄的河道等，致使測量結果不夠精確。故筆者通過現實工作所積累的經驗，簡明介紹現代測量技術具體使用辦法及相關改善措施，便于將來技術研究奠定基礎。

河流淤泥；測量技術；要求；方法

1 前言

測量河流淤泥時，因受不同客觀元素作用，致使無法準確地應用測量設施，不僅測量結果產生偏差，且減小作業成效。而面對其不同的測量技術，為對比各自的可用性與科技性，使其測量辦法與指標達成一致，故對其測量技術進行分析顯得十分重要。

2 河流淤積測量技術要求

2.1 平面控制

例如進行測量某地河流淤積時，可借助橫斷面法，運用此區域坐標系作為平面把控體系，面對已有數字基本地形圖（1：500），對河流斷面進行有效規劃及設計，而斷面位則使用全站儀或CORS-RTK測量體系來具體放樣，依圖與點精度來測量放樣精度，按如上標準核算淤積方量，且平面精度在5厘米內，如此為具體的河流長度提供依據。

2.2 高程控制

高程測量作為測量河流淤積最為主要的技術。測量河流淤積時可用如下方法進行，即測深桿、徑直測量水準儀（必須有較好的岸邊地形與水深淺）、靜力觸探、測深儀及測深錘等方法。水下高程可經不同方法測出水面高程與水深并相減得出。

淤泥厚度可借助儀器測量，其方法包括探測放射線及超聲波雙頻多普勒測量等。而后者通過泥水界面的高頻測量，并結合低頻測量出離水面間的淤泥底層之距，由此獲得淤泥厚度。此法僅可對某層硬底與水底間厚度進行測定，且對被測地區環境與人員造成放射影響。

2.3 斷面控制

進行測量預定河流區域時，應預測一條斷面，間隔在二十至四十米內，遇到過多淤泥淤積及河流改變時應給予加密。而采集各斷面點上的密度為一至三米，改變偏大的地區應給予加密。固定樁設置在兩岸斷面端點內，以此明確斷面方位與基準點，可令采集數據之位每次都一樣，便于對比。

2.4 淤積量計算

按淤泥相同位所測而來的底斷面線與相應表面斷面線，借助CAD軟件繪出某個切面，且為封閉的，以此得出該面積S，也就是其位的斷面面積。如下公式可得出淤積量，即鄰近斷面間的：式中：V──相鄰斷面淤積量

L ──斷面面間河流中軸線上的距離Ws1 ──第i條斷面淤積面積

Ws2 ──第i+1 條斷面淤積面積將全部淤泥量即鄰近斷面間的，進行積聚，可得出此河流實際淤泥測量值，并將其各段值進行相加能得出一條河總共淤泥沉積數量，其公式為f＝∑Vi。

2.5 測量成果成圖方法

按實際測量的野外斷面位，把其在地形圖內展繪出，其平面位置斷面圖便能繪出；同時河流斷面圖可按野外測量得到數據進行繪制，1：100是其縱、橫向尺寸之比，0.01米與0.1米分別是其高程與距離取位。借助專門研究數據軟件將測量數據導入，便可得出斷面形狀。

3 河流淤積測量技術應用及成果分析

3.1 河流基本狀況

本文經對兩條河流的調查，即羅家斗河與和睦港，由此對淤積河流所用測量技術進行分析。前者河流所處三墩鎮（西湖區），2.37公里為其實測長度，始于大魚斗港，止于古墩路段。而后者始于杭海路，結束于錢塘江，3214米為其測量長度。兩條河流的平均寬度分別為20與28米，河底標高設計分別是-2.0與0.50米。同為一級駁坎形式，前者護坡為干砌石塊，后者一些河段為此，而另一些則是樹根樁河段。

3.2 測量成果分析

測量和睦港與羅家斗這兩條河流淤積可借助不同設施進行，即全站儀及水準儀等。據實際測量得出，兩條河流淤泥厚度分別約：最大近2.26與0.77米，最小近0.15與0.10米。清淤工程量分別為41544.40與14343.6 立方米，平均厚度分別約：0.57與0.36米。

（1）斷面間距設計，通常測量河流淤積以四十米作為一間隔斷面進行。具體測量過程中，按河流不同狀況展開適宜的加密調節，即支流匯水、彎曲、寬窄河流改變、設立堰壩及橋梁跨河等。

（2）斷面上測點間距設計，因斷面上設立的各河流測點量相差甚遠，和睦港與羅家斗這兩條河流中，某個斷面就分別設立7與8個測點，它們取決于各自的河流寬度。通常測點分別設立在擋墻兩側，待清淤結束再分別設立于退寬度處，而中部測點大概隔兩米設立一個。

（3）測量方法，現階段測量河流淤積一般借助水準儀進行，此儀器以兩根測桿來測量，之中某根測桿末端需加上特殊制作的，類似鴨蹼的東西，以便對表面淤泥高程進行測量；而另一末端采用尖頭，便于對底部淤泥高程進行測量。對測點數據進行搜集時，一般使用對淤泥深與水深進行采樣。此法由于受各種因素作用，即各個測量斷面不一樣的水深、評判有無觸及淤泥表底端的指標不同、各個測量人員進行插桿所用力道不同等，致使產生不同狀況，即不好把控及人為偏差等。

4 結論與建議

4.1 建議建立河流淤積動態監控網點，長期觀測河流淤積狀況。依不同水系分區，有目的地面對各種形式河流特性之位，有效設立經典監測斷面一至兩條，組織持續監測，確保一年有一至兩次的監測，對不同淤積河流規則進行了解，由此為清淤設計打下基礎。同時借助各相關技術如物聯網等，以3S技術即GPS（全球定位體系）、RS（遙感技術）及GIS（地理信息體系）為基礎，構建起相關數據庫，研發出有關決策扶持體系，不斷使河流管理更加全面化，即科技化、數字化及信息化，致使河流清淤更加符合標準，且保持常態。

4.2 建議開展河流清淤設計工作。如今河流清淤施工根本，在于測量部門的測量報告。但其中仍有不同的問題，即有無到位、安全及有效的放坡比、退后寬度及設計清淤線等。故測量數據由專門測量部門給出后，還需委派有關專門設計部門，且有一定資質，依河流情況不一，即河床泥沙性質、駁坎樣式及地質條件等，組織設計河流清淤，由此保證清淤放坡比、后退寬度與設計線有效。

4.3 河流淤積測量要因地制宜，分門別類，采用適合的測量技術開展淤積測量工作。對浮泥與淤泥的特征，即流塑性，必須立足于具體的河流，對比選出相應的測量技術，其工藝必須顯示出最大成效及最高精度。測量水下河流地形時，可借助測量法GPS（COR、RTD及RTK等形式）與測深儀。測量淤積時，當遇到二十米內河流寬度及一米內水深，進行高程測量時可用RTK徑直觸及河底。當遇到兩米內河流深度及五十米內寬度時，可用全站儀與水準儀。當遇到兩米以上水深及四十米以上河流寬度，可用測量法超聲波雙頻。

[1]《工程測量規范》（GB50026-2007）

[2]《水運工程測量規范》（JTJ203-2001）

[3]《全球定位系統實時動態測量（RTK）技術規范》（CH/T2009-2010）

[4]PTK測量技術及其在河流測量中的應用，杜建國杜得彥，甘肅水利水電技術-2002 年3 期

TU75

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1007-6344（2015）04-0126-01