興城市山洪災害沿河村落河溝斷面測量技術要求和問題分析

鞠 飛

(遼寧省盤錦水文局，遼寧 盤錦 124010)

興城市山洪災害沿河村落河溝斷面測量技術要求和問題分析

鞠 飛

(遼寧省盤錦水文局，遼寧 盤錦 124010)

山洪災害沿河村落河溝斷面測量是山洪災害防洪能力評價、危險區劃分及預警指標分析等評價工作的基礎。該文對河道斷面測量技術要求進行全面闡述，同時對斷面特征點的選取原則進行詳細剖析，并對其存在的問題提出解決辦法。

興城市；山洪災害；沿河村落；測量方法

1 區域概況

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域內，是興城河、煙臺河、女兒河發源地。地勢依次由西北向東南傾斜，呈階梯狀降低；西北低山區720.78 km2；中部丘陵區871.17 km2；東南沿海漫崗平原區521.3 km2，自然概貌為“六山一水三分田”[1-3]。

根據《山洪災害分析評價方法指南》和前期山洪災害防治非工程措施建設情況，以及歷史山洪災害實際發生情況，確定山洪災害一般防治區和重點防治區(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、崗地一個獨立完整的集水區，面積一般在200 km2以下[4]。本文小流域特指依據山洪災害分析評價需要而設定的控制斷面以上的集水區或區間流域。優先選擇重點山洪災害防治區內的小流域，縣級重點山洪災害防治區小流域名錄見表1。

圖1 興城市山洪災害防治區示意

2.2 沿河村落的選擇原則

沿河村落指山洪災害防治區內山洪災害頻發或災害損失嚴重的沿河居民聚居區，沿河村落的選擇遵循“選嚴重不選一般、選低不選高、選近不選遠、選大不選小、選集中不選分散”的原則。

3 河道斷面測量技術要求

對影響重要城鎮、沿河村落安全的河道進行控制斷面測量，以滿足小流域暴雨洪水分析計算、防洪現狀評價、危險區劃定和預警指標分析的要求。控制斷面測量成果要反映河道斷面形態和特征，標注成災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 斷面測量的主要內容

1) 每個沿河村落、重要集鎮和重要城鎮測量1個縱斷面和2～3個橫斷面，如有多條支流匯入，每條支流應加測1個縱斷面和1～2個橫斷面。

2) 沿河村落、重要集鎮和重要城鎮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程》(SL 537—2011)。選取的橫斷面應能反應河道形狀，盡量選擇河勢平穩，河道順直段，橫斷面間不應有橋梁、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，應增加測量控制性建筑物斷面。橫斷面水上部分應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查洪水邊；有堤防的河流應測至堤防背水側的地面；無堤防而洪水漫溢至與河流平行的鐵路公路圍圩時則測至其外側。

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測量水面高程。對于有歷史洪痕的河段需測洪痕點坐標和高程。

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

5) 測量成災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)鎮現場詳查階段標志的成災水位位置和歷史最高洪水位位置，測量出經緯度坐標和高程，并轉化為控制斷面上的成災水位和歷史最高洪水位。

3.1.2 斷面測量方法

斷面測量根據現場實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，但由于其望遠鏡放大倍率和必須通視因素的影響，一般都用來做1 km內的測量)，還要考慮天氣、交通等山區不利因素。GNSS RTK法測量不受房屋、宅基地、樹林、溝壑等因素影響，可以隨時隨地的定位坐標，不用考慮天氣環境影響，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) 平面控制點相對于起算點的點位中誤差不應大于 0.2 m。

2) 高程控制點相對于起算點的高程中誤差不應大于 0.1 m。

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

1) 縱、橫斷面特征點相對于鄰近平面控制點的點位中誤差不應大于1.5 m。

2) 縱、橫斷面特征點相對于鄰近高程控制點的高程中誤差不應大于0.3 m。

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

3.1.5 平面控制測量

1) 控制點的選擇：沒有足夠密度控制點測區，應布設平面控制網。布設時應將可能利用的國家點和水文站固定點作為控制點，控制網內至少應設置4個以上的控制點，其中應包括起始數據點。新布設的控制點宜選在穩固不宜被破壞，視野開闊、便于聯測的地方，盡可能選用已有的地面標志，新布設的點可采用鋼釘標志或埋石[6]。

2) 平面控制測量坐標系：平面控制測量采用WGS84坐標系統；已建設完成連續運行參考站系統(簡稱 CORS站系統)省(市)的測區進行平面控制測量，選擇WGS84坐標系統；尚未完成CORS站建設的省(市)的測區平面控制測量采用采用精密單點定位或單點定位，以獲取平面控制點WGS84坐標。

3) 同一組(1個自然村落、集鎮或城鎮為一組)縱橫斷面應采用同一坐標系統控制網，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。

3.1.6 高程控制測量

1) 高程系統：高程控制測量的高程采用正常高系統，按照1985國家高程基準起算，在已建立高程控制網的地區亦可沿用原高程系統。對遠離國家水準點 10 km以上的地區，引測有困難時，可采用獨立高程系統(假定高程系統)。

2) 同一組(1個自然村落、集鎮或城鎮為一組)縱橫斷面測區的高程控制測量應 采用同一高程系統，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[7-8]。

3.2 斷面特征點選取原則

3.2.1 橫斷面的基點

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

3.2.2 斷面特征點選取

1) 斷面形態呈三角形時，深泓線上的基點為特征點，根據坡度的變化，其它變坡點之間的水平間距取20～40 m，坡度變化超過10°處應選擇一個特征點。

2) 斷面形態呈拋物線形時，深泓線附近坡度變化劇烈，應在5～20 m的間距選擇一個特征點，隨著坡度變化減緩，特征點之間水平間距取20～40 m。

3) 斷面形態呈矩形時，兩邊懸崖頂部、中部和底部各測量一個特征點，溝道底部特征點之間按照實際情況適當測量2～10個點。

4) 斷面形態呈復式時，選取斷面特征點符合上述(1)～(3)的規定。

5) 當溝道斷面穿過建筑物、構筑物時，斷面上應增加如下特征點：①斷面穿過堤防時，斷面上增加2個特征點：堤頂點和堤底點；②斷面穿過阻水樹林時，斷面上增加2個特征點：樹林邊界點；③斷面穿過阻隔河道的建筑物時，斷面上增加2個特征點：建筑物邊界點。

6) 每個河道橫斷面應不少于8個能反映河道特征的特征點[9-10]。

4 問題和建議

4.1 存在的主要問題

在外業測量與內業資料整理中遇到問題如下：

1) 設計村屯站點的名稱確認問題。圖上的名稱與實地的名稱不一致，造成設計的地名混亂。

2) 多個村屯在一起時或地勢復雜時，斷面布設位置不盡合理。在測量(控制斷面)時，有斷面測量不完整、沒有測到歷史最高洪水位以上的情況；縱斷面測量不規范，沒有規定明確的測量距離，距離過長或過短，都不能真實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，斷面轉折點記載不全且有漏測，對后期評價中水位流量關系的推求影響較大。在河源確定及測量時，應根據CORS站信號情況，盡量測到源頭。

3) 有的成災水位確定在防洪堤頂時，堤防不完整。如成災水位設在堤頂的，應充分考慮堤防是不是貫穿整個村落，如果是不完整的堤防，成災水位不應設在堤頂，設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，發現在較偏僻流域地面CORS站信號不穩，時斷時續，延緩了測量時間，當出現浮點解的情況，測得的高程誤差較大。

5) 歷史最高洪水位調查問題。由于有的流域發生歷史最高洪水過去若干年，沒有可供參考的洪痕可查，經上下游比對個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) 在編制重點防洪區、小流域、集鎮村屯及測量河道縱橫斷面時，建議前期工作要多方認證，應得到地方水利部門的認可。應對實地進行查勘，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，必須向當地有經驗的人進行詢問，應盡量測到河源，充分反應河道的真實情況。

3) 使用測量中RTK儀器，應及時與通信、儀器提供公司聯系，穩定信號，擴大信號范圍。

4) 斷面照片拍攝時，每個斷面要清晰、完整，要充分反映河道組成情況。

5) 強化技術指導，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：遼寧科學技術出版社，2006:197-200．

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

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

[4] 衛芳琴.臨潼城區河道環境的調查和思考[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范：SL 197—2013[S].北京：中國水利水電出版社，2013.

[6] 楊玉光.用實測斷面資料進行河道演變分析[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算規范：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.河道演變勘測調查規范：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.水文測驗實用手冊[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.水位觀測標準：GB/T 50138—2010[S].北京：中國計劃出版社，2010．

(本文責任編輯 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預報工作。

P332.3

：B

：1008-0112(2016)012-0039-03