探討水庫淹沒土地面積量算與統計的精度控制

摘 要： 探討水庫淹沒土地面積量算與統計匯總中的圖幅控制面積、控制邊界線，分析影響控制邊界線精度的因素及對策，提出水庫淹沒土地面積量算中與統計匯總的面積控制方法。

關鍵詞： 水庫淹沒線； 確定； 土地面積計算

1. 概述

水庫淹沒實物指標調查是水利和水電站工程勘測設計中不可缺少的重要環節，是論證工程建設規模，進行移民安置，專業項目復建，編制水庫淹沒處理補償工程投資（估算）的重要依據。淹沒實物指標調查的精度，直接影響工程建設規模及決策建設方案是否可行。其中水庫淹沒區內土地面積是通過施測的大比例尺地類地形圖上圖斑量算，并進行分類統計匯總。

土地面積量算與統計匯總是水庫淹沒實物指標調查中一項重要的工作。水庫淹沒區是以淹沒線來確定其淹沒面積；而淹沒線是由高程控制，并隨河流地形地貌變化的曲線。水庫都是呈不規則狹長的條帶狀，很難有一幅圖是整幅，絕大部分圖幅都不足整幅。因此，水庫淹沒面積的量算與匯總就不能以圖幅理論面積作量算的控制面積。

2. 水庫淹沒區土地面積的控制邊界線

水庫淹沒區的淹沒面積是以淹沒線來控制其水庫淹沒面積；當外業測量結束，內業繪制完成地類地形圖，圖上的淹沒線就是水庫淹沒土地面積量算的控制邊界線。

2.1 水庫淹沒線（控制邊界線）特性

林地（灌木林、用材林、特種林、未利用土地等）征用線是水庫正常蓄水位線，是一條平水位線。

耕地（田、旱地、菜地等）征用線是正常蓄水位以上受水庫洪水回水和風浪爬高、船行波、冰塞壅水等影響而被淹沒地區的淹沒線。耕地征用線從壩址起，隨著距離壩址越遠，逐漸升高，它不是一條從壩址至庫尾均勻逐漸升高的斜線，而是隨著距離壩址越遠每百米增高的比例越大。

人口遷移線（居民點及工礦用地、交通用地和專業項目設施）是受水庫洪水回水和風浪爬高、船行波、冰塞壅水等影響而被淹沒地區的淹沒線。也是一條由壩址至庫尾逐漸升高的斜線，不是從壩址至庫尾均勻逐漸升高的斜線，也是隨著距離壩址越遠每百米增高的比例越大。

人口地遷移線均高于耕地征用線和林地征用線。是水庫的最高水位線。人口遷移線與耕地征用線特性基本相同，唯一不同點是計算的洪水標準不同。耕地征用線按5年遇洪水標準計算，人口遷移線按20年遇洪水標準計算。表1是某水電站水庫淹沒線回水計算成果表。

從表中可看出：人口遷移線從壩址至4600m有一段平水位線，然后每百米增加高程從0.005m逐漸升到0.503m，高程從616.00m升高到626.38m。耕地征用線從950m就開始升高，每百米增加高程從0.001m逐漸升到0.575m，高程從615.59m升高到623.07m。

2.2 水庫淹沒線繪制

林地征用線是一條平水位線，繪制比較簡單。耕地征用線和人口遷移線就比較困難，只能根據高程點和等高線進行內插而得。利用耕地征用線和人口地遷移線附近的高程點、通過專業繪圖軟件在制圖過程中自動生成相鄰范圍內的等高線，再根據橫斷面距壩址的距離進行內插，這樣繪出來的人口遷移線和耕地征用線才符合要求。

從淹沒線特性可知，水庫淹沒面積的范圍由壩軸線，林地征用線和耕地征用線及人口地遷移線組成。在量算面積遇見房屋及專項設施時就以人口遷移線來量算土地面積，遇見耕地時就以耕地征用線來量算耕地的土地面積，否則就以林地征用線來量算土地面積。

3. 影響水庫淹沒線精度的因素及對策

由于水庫淹沒線是隨地形地貌變化的曲線，不能用解析法，以施測界址點的方法來測量各點的坐標。水庫淹沒線不能夠單純以高程誤差來評定其精度，應以淹沒線水平位移誤差來評定其精度，水庫淹沒線的水平位移誤差對土地面積影響極大，且隨坡度的增大而減小，即相同的高程誤差，隨著坡度減小，淹沒線水平誤差逐漸增大。水庫淹沒線的外業檢查，應采用淹沒線水平位移誤差來評定其精度。表2為相同高程誤差引起的不同坡度的淹沒線水平位移誤差計算統計數據。

由表2可以看出，水平位移誤差隨坡度的減小，誤差增大越快，當坡度為15°時，水平位移誤差是高程誤差3.74倍，坡度為10°時，水平位移誤差是高程誤差5.68倍。水庫淹沒線外業測量精度是控制水庫淹沒土地面積精度的重要環節。淹沒線的外業測量應注意以下幾點：

（1）淹沒線附近的碎部點采集密度要大，特別是隨坡度減小，碎部點采集密度越要加大。

（2）坡度小的地方通常是耕地多的位置，碎部點盡量在淹沒線高程附近采集。

（3）淹沒線的數學精度要以水平位移誤差來衡量。

4. 控制邊界線內圖幅面積量算

4.1 面積量算的基本原則

面積量算基本原則是從整體到局部，分級控制、分級量算與平差。通常是以圖幅理論面積作量算面積控制，分幅進行量算，用大區域控制小區域，按面積大小依比例平差，最后自下而上逐級匯總。圖幅理論面積值不受量算誤差的影響，只要一幅圖內全部圖斑量算是正確的，其總和應與該圖幅的理論面積一致。面積量算精度可由圖幅理論面積與量算匯總面積較差的大小來衡量。

4.2 控制邊界線內圖幅面積量算方法

只能以壩軸線同淹沒線構成的面積作為水庫淹沒總面積來控制圖幅匯總面積，用淹沒線與圖幅邊線構成的面積來作為該圖幅的控制面積。

土地面積量算方法比較多，無論采用何種方法量算的土地面積，都必須按《土地利用現狀分類》中的地類進行分類統計匯總。由于水庫淹沒面積中的地類地形圖絕大部分都不是整幅，因此，水庫淹沒面積的量算與統計就不能以圖幅理論面積作基本控制，只能用水庫淹沒線與圖幅邊線構成的面積來作為該圖幅的理論控制面積，來控制圖幅內圖斑面積的量算與統計匯總的精度。然后以壩軸線同淹沒線構成的面積來控制圖幅統計匯總面積。

5. 實例

表3是采用上述方法對灰洞水電站（9幅圖）和馬場河水庫（13幅圖）兩個工程的淹沒線與圖幅邊線構成的理論圖幅面積與圖幅量算統計匯總面積及壩軸線同淹沒線構成的面積作總控制面積與各個圖幅統計匯總的土地面積比較表。

從表3可看出：淹沒線與圖幅邊線控制的圖幅面積與量算統計的圖幅面積比較，其差值有正有負，這說明用量算面積時，重新繪制的量算邊線很難與淹沒線、行政區劃界、地類界等曲線重合好，就存在一定的誤差。

壩軸線同淹沒線構成的面積作為總控制面積，同淹沒線與圖幅邊線控制的圖幅匯總面積相比，灰洞水電站較差+0.03m2，馬場河水庫較差-0.04m2。該較差是圖幅間的淹沒線拼接誤差，可以忽略不計。顯然、用水庫淹沒線控制的面積作為水庫淹沒土地面積量算與統計匯總的控制面積是較為可行的。

6. 實踐與體會

水庫淹沒線的精度直接影響淹沒土地面積量算與統計精度，淹沒線是控制水庫淹沒面積的關鍵線，控制好水庫淹沒線的精度，也就控制了水庫淹沒土地面積的精度。要控制好水庫淹沒線的精度，應注意以下幾點：

（1）水庫淹沒線同壩軸線就是水庫淹沒區土地面積量算與統計的控制邊界線。

（2）淹沒線數學精度要以水平位移誤差來衡量。

（3）用壩軸線同淹沒線構成的封閉曲線的面積作一級控制面積。

（4）用淹沒線同圖幅邊線構成的面積作二級控制面積，來控制土地面積量算與統計精度。

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