一级行洪河道设置观测中心的可行性探讨

冯　婷　胡　颖

摘要加强一级行洪河道的观测工作,是逐步实现河道由传统管理向现代科学管理的需要,也是及时为天津市防洪决策提供科学依据、保证河道正常运行的重要基础。提出在一级行洪河道设置观测中心的观点,并对其可行性进行分析。

关键词观测中心;防汛抗洪;河道;闸站

中图分类号TV123文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)15-0274-01

天津市位于海河流域尾闾,素有“九河下梢”之称,境内共有行洪河道19条。河道全长1 100.6km,堤防长度1 994.2 km,不仅承担着城市防洪、排沥的任务,而且随着社会经济的发展,河系沟通后还将承担城市景观、通航、观光旅游以及促进社会经济发展、提升人水和谐水平的重任。为实现上述目标,必须加强对河道闸站基础资料的观测,实现数据共享。笔者建议组建观测中心,以确保河道多功能目标的实现,且对堤防管理工作有重要意义,并为天津市防汛调度提供参考数值。

1组建观测中心的必要性

1.1防汛抗洪的需要

河道行洪能力是防汛工作中的重要指标。河道的行洪能力的确定,主要通过计算水面曲线来实现。计算水面线的底坡、过水断面、控制断面水深,以及糙率的选定,均来自河道的测量结果。近年来在推算河道强迫行洪能力时,有些河道堤防资料为很久以前的测量结果,不能很好地反映实际行洪量,急需观测,掌握堤防变化情况、淤积情况、水利工程稳定情况,收集典型断面的物理指标,校核实际河道过流量,验算堤防的稳定性,为防汛调度和决策提供依据。

1.2工程日常管理维护的需要

天津市河道堤防工程经多年使用,受到不同程度的损坏。在复堤工程中由于高程不明确,无法检验实际复堤堤顶高程,从而增加投资。假设对全市1 994.2km复堤,平均堤宽7m,每立方米造价按50元计算,如工程复堤高程每误差5cm,其投资为3 490万元,给国家造成巨大的经济损失。

天津市19条行洪河道以及40余座大中型水闸枢纽,分别由市水利局直管和各区县河道闸站管理所代管。由于各管理部门的技术力量、观测设备等原因以及管理的需要,迫切希望有专门机构组织、指导测量工作。例如,耳闸管理所在对新建耳闸做注水实验测基底扬压力时,有些测压管始终不能注满水,多次请专业人员查看分析原因,但一直没有结果。因此,有必要成立观测中心,对全市河道、闸涵、水利设施的引测、观测进行指导管理,以有利于今后水利设施的规划管理。

1.3水利高程系统统一的需要

天津市水利系统所采用的高程系统很不统一。水文测站,沿用的测站冻结基面,以此作为水尺观测的依据,而河道闸站多采用大沽、黄海系统作为参考。因此,水文提供水位与堤防工程高程不一致,不能反映实际行洪情况,常使上、下游水位出现不合理现象,给防汛调度带来困难。河道堤防上的闸涵、泵站以及穿堤过河建筑物,使用的高程系统不统一,大多由市政公路部门设计,不能统一到水利高程系统,造成堤防管理系统混乱。因此,统一高程系统是一项重要工作。高程统一之后不仅有利于水利工作的管理,对水文测站的观测及市政部门的工程建设高程将起到统一规范的作用,有利于各项工程之间高程的衔接,加速各项工程的建设。

1.4国家高程网逐年对堤防闸站水利设施修正的需要

通过对每年引测基点的修正,保证反映堤防、闸站、水利设施的现状。1986年11月在耳闸管理所门口自行埋设普通水准点混凝土标石耳基,其高程从附近的第一毛纺厂院墙基点325引测,并于1988年启用。1988年由测绘处开始对基点325施测,高程为4.281 3m(大沽),1995年校核该点高程为4.166 0m,2003年对此进行校核为4.027 8m,15年间变化为0.253 5m(自2004年至今没有专门的机构负责对此进行校核)。以此点引据的堤防、水利设施,只有修订后才能反映其真实值,因此有必要建立观测中心,加强引测和观测,不断的修正堤防、闸站及水利设施的高程。

2观测中心的工作范围及主要工作内容

2.1工作范围

根据水利部《水文测量规范》及其他相关规定进行观测,其主要工作范围为:河道堤防高程测量,河道、闸站地形测量,河床断面测量(包括纵横断面及淤积测量),闸站的沉降位移、水平位移、基底扬压力等测量,闸站的渗透测量及供水河道污染测量,水文站水尺测量统一,堤防裂缝电测,对国营大中型水利工程设施的测量。

2.2主要工作内容

负责观测的前期工作,包括查找国家水准点、收集基本资料,将全市水工建筑设施的现状高程,统一到国家水准网上。首先,以防汛指挥部的名义与本市测绘管理局取得联系,查找离水工设施较近的国家等级水准点,必要时在重要的枢纽、河道上设置新点,中心应有国家点的点质证及考证数据。以此作为引测依据。其次,在河道及重要建筑物上设置反映水利设施现状的点,包括水文基点、河道上典型堤段、泵站、闸涵等二级点。由观测中心负责对全市河道闸站的测量点统一管理,在闸站重要部位设施观测标点,河道上原则上每1km设观测断面(适当地段加密或放疏),将此类点作为三级点。全市河道闸站的测量由观测中心统一计划安排,由观测中心人员进行业务指导,与各闸站管理所成立观测小组,按水利部规定《水工观测手册》中的观测项目共同进行施测,如基底扬压力、侧绕渗情况、垂直、水平位移情况等,河道收集堤内裂缝及堤防内土的各项物理力学指标,如渗透系数、力摩擦角等。由测量中心与各闸站管理所组成的测量小组对测量结果进行整理,并由观测中心将河道、闸站观测资料汇编成册,统一管理,每年上报,提供给防汛及有关各职能部门。

3结语

成立河道闸站观测中心,统一对全市河道堤防水利工程观测,及时提供基础数据,保障河道、闸站的正常运行,对避免因高程等基本因素造成投资增加有着重要意义。同时,河道、堤防高程的统一,为天津市防洪决策提供重要依据,为滨海新区开发开放做出贡献,为天津市的城市防洪和供水安全以及国民经济的发展提供保障。