浅谈测量工程在河流淤泥中的应用

潘 伟

(新疆水利水电勘测设计研究院测绘工程院，新疆 昌吉 831100)

浅谈测量工程在河流淤泥中的应用

潘 伟

(新疆水利水电勘测设计研究院测绘工程院，新疆 昌吉 831100)

进行测量河流淤泥项目时，会遇到各种状况，如偏厚的淤泥及过窄的河道等，致使测量结果不够精确。故笔者通过现实工作所积累的经验，简明介绍现代测量技术具体使用办法及相关改善措施，便于将来技术研究奠定基础。

河流淤泥；测量技术；要求；方法

1 前言

测量河流淤泥时，因受不同客观元素作用，致使无法准确地应用测量设施，不仅测量结果产生偏差，且减小作业成效。而面对其不同的测量技术，为对比各自的可用性与科技性，使其测量办法与指标达成一致，故对其测量技术进行分析显得十分重要。

2 河流淤积测量技术要求

2.1 平面控制

例如进行测量某地河流淤积时，可借助横断面法，运用此区域坐标系作为平面把控体系，面对已有数字基本地形图（1：500），对河流断面进行有效规划及设计，而断面位则使用全站仪或CORS-RTK测量体系来具体放样，依图与点精度来测量放样精度，按如上标准核算淤积方量，且平面精度在5厘米内，如此为具体的河流长度提供依据。

2.2 高程控制

高程测量作为测量河流淤积最为主要的技术。测量河流淤积时可用如下方法进行，即测深杆、径直测量水准仪（必须有较好的岸边地形与水深浅）、静力触探、测深仪及测深锤等方法。水下高程可经不同方法测出水面高程与水深并相减得出。

淤泥厚度可借助仪器测量，其方法包括探测放射线及超声波双频多普勒测量等。而后者通过泥水界面的高频测量，并结合低频测量出离水面间的淤泥底层之距，由此获得淤泥厚度。此法仅可对某层硬底与水底间厚度进行测定，且对被测地区环境与人员造成放射影响。

2.3 断面控制

进行测量预定河流区域时，应预测一条断面，间隔在二十至四十米内，遇到过多淤泥淤积及河流改变时应给予加密。而采集各断面点上的密度为一至三米，改变偏大的地区应给予加密。固定桩设置在两岸断面端点内，以此明确断面方位与基准点，可令采集数据之位每次都一样，便于对比。

2.4 淤积量计算

按淤泥相同位所测而来的底断面线与相应表面断面线，借助CAD软件绘出某个切面，且为封闭的，以此得出该面积S，也就是其位的断面面积。如下公式可得出淤积量，即邻近断面间的：式中：V──相邻断面淤积量

L ──断面面间河流中轴线上的距离Ws1 ──第i条断面淤积面积

Ws2 ──第i+1 条断面淤积面积将全部淤泥量即邻近断面间的，进行积聚，可得出此河流实际淤泥测量值，并将其各段值进行相加能得出一条河总共淤泥沉积数量，其公式为f＝∑Vi。

2.5 测量成果成图方法

按实际测量的野外断面位，把其在地形图内展绘出，其平面位置断面图便能绘出；同时河流断面图可按野外测量得到数据进行绘制，1：100是其纵、横向尺寸之比，0.01米与0.1米分别是其高程与距离取位。借助专门研究数据软件将测量数据导入，便可得出断面形状。

3 河流淤积测量技术应用及成果分析

3.1 河流基本状况

本文经对两条河流的调查，即罗家斗河与和睦港，由此对淤积河流所用测量技术进行分析。前者河流所处三墩镇（西湖区），2.37公里为其实测长度，始于大鱼斗港，止于古墩路段。而后者始于杭海路，结束于钱塘江，3214米为其测量长度。两条河流的平均宽度分别为20与28米，河底标高设计分别是-2.0与0.50米。同为一级驳坎形式，前者护坡为干砌石块，后者一些河段为此，而另一些则是树根桩河段。

3.2 测量成果分析

测量和睦港与罗家斗这两条河流淤积可借助不同设施进行，即全站仪及水准仪等。据实际测量得出，两条河流淤泥厚度分别约：最大近2.26与0.77米，最小近0.15与0.10米。清淤工程量分别为41544.40与14343.6 立方米，平均厚度分别约：0.57与0.36米。

（1）断面间距设计，通常测量河流淤积以四十米作为一间隔断面进行。具体测量过程中，按河流不同状况展开适宜的加密调节，即支流汇水、弯曲、宽窄河流改变、设立堰坝及桥梁跨河等。

（2）断面上测点间距设计，因断面上设立的各河流测点量相差甚远，和睦港与罗家斗这两条河流中，某个断面就分别设立7与8个测点，它们取决于各自的河流宽度。通常测点分别设立在挡墙两侧，待清淤结束再分别设立于退宽度处，而中部测点大概隔两米设立一个。

（3）测量方法，现阶段测量河流淤积一般借助水准仪进行，此仪器以两根测杆来测量，之中某根测杆末端需加上特殊制作的，类似鸭蹼的东西，以便对表面淤泥高程进行测量；而另一末端采用尖头，便于对底部淤泥高程进行测量。对测点数据进行搜集时，一般使用对淤泥深与水深进行采样。此法由于受各种因素作用，即各个测量断面不一样的水深、评判有无触及淤泥表底端的指标不同、各个测量人员进行插杆所用力道不同等，致使产生不同状况，即不好把控及人为偏差等。

4 结论与建议

4.1 建议建立河流淤积动态监控网点，长期观测河流淤积状况。依不同水系分区，有目的地面对各种形式河流特性之位，有效设立经典监测断面一至两条，组织持续监测，确保一年有一至两次的监测，对不同淤积河流规则进行了解，由此为清淤设计打下基础。同时借助各相关技术如物联网等，以3S技术即GPS（全球定位体系）、RS（遥感技术）及GIS（地理信息体系）为基础，构建起相关数据库，研发出有关决策扶持体系，不断使河流管理更加全面化，即科技化、数字化及信息化，致使河流清淤更加符合标准，且保持常态。

4.2 建议开展河流清淤设计工作。如今河流清淤施工根本，在于测量部门的测量报告。但其中仍有不同的问题，即有无到位、安全及有效的放坡比、退后宽度及设计清淤线等。故测量数据由专门测量部门给出后，还需委派有关专门设计部门，且有一定资质，依河流情况不一，即河床泥沙性质、驳坎样式及地质条件等，组织设计河流清淤，由此保证清淤放坡比、后退宽度与设计线有效。

4.3 河流淤积测量要因地制宜，分门别类，采用适合的测量技术开展淤积测量工作。对浮泥与淤泥的特征，即流塑性，必须立足于具体的河流，对比选出相应的测量技术，其工艺必须显示出最大成效及最高精度。测量水下河流地形时，可借助测量法GPS（COR、RTD及RTK等形式）与测深仪。测量淤积时，当遇到二十米内河流宽度及一米内水深，进行高程测量时可用RTK径直触及河底。当遇到两米内河流深度及五十米内宽度时，可用全站仪与水准仪。当遇到两米以上水深及四十米以上河流宽度，可用测量法超声波双频。

[1]《工程测量规范》（GB50026-2007）

[2]《水运工程测量规范》（JTJ203-2001）

[3]《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》（CH/T2009-2010）

[4]PTK测量技术及其在河流测量中的应用，杜建国杜得彦，甘肃水利水电技术-2002 年3 期

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1007-6344（2015）04-0126-01