兴城市山洪灾害沿河村落河沟断面测量技术要求和问题分析

鞠 飞

(辽宁省盘锦水文局，辽宁 盘锦 124010)

兴城市山洪灾害沿河村落河沟断面测量技术要求和问题分析

鞠 飞

(辽宁省盘锦水文局，辽宁 盘锦 124010)

山洪灾害沿河村落河沟断面测量是山洪灾害防洪能力评价、危险区划分及预警指标分析等评价工作的基础。该文对河道断面测量技术要求进行全面阐述，同时对断面特征点的选取原则进行详细剖析，并对其存在的问题提出解决办法。

兴城市；山洪灾害；沿河村落；测量方法

1 区域概况

兴城市位于辽宁省西南部，居辽西走廊中部偏西、葫芦岛市南部。东临辽东湾，南以六股河与绥中市分界，西和建昌县接壤。东西宽约55 km，南北长约52 km，全市总面积为2 115 km2，其中耕地面积为5.946万hm2。兴城市依山傍海，西北依辽西松岭余脉，老黄顶、大青山、五顶山、大摸虎山、九龙山等10余座500 m以上的山峰均在这一区域内，是兴城河、烟台河、女儿河发源地。地势依次由西北向东南倾斜，呈阶梯状降低；西北低山区720.78 km2；中部丘陵区871.17 km2；东南沿海漫岗平原区521.3 km2，自然概貌为“六山一水三分田”[1-3]。

根据《山洪灾害分析评价方法指南》和前期山洪灾害防治非工程措施建设情况，以及历史山洪灾害实际发生情况，确定山洪灾害一般防治区和重点防治区(见图1)。

2 小流域的划分及沿河村落的选择

2.1 小流域的划分

小流域通常是指在山地、丘陵、岗地一个独立完整的集水区，面积一般在200 km2以下[4]。本文小流域特指依据山洪灾害分析评价需要而设定的控制断面以上的集水区或区间流域。优先选择重点山洪灾害防治区内的小流域，县级重点山洪灾害防治区小流域名录见表1。

图1 兴城市山洪灾害防治区示意

2.2 沿河村落的选择原则

沿河村落指山洪灾害防治区内山洪灾害频发或灾害损失严重的沿河居民聚居区，沿河村落的选择遵循“选严重不选一般、选低不选高、选近不选远、选大不选小、选集中不选分散”的原则。

3 河道断面测量技术要求

对影响重要城镇、沿河村落安全的河道进行控制断面测量，以满足小流域暴雨洪水分析计算、防洪现状评价、危险区划定和预警指标分析的要求。控制断面测量成果要反映河道断面形态和特征，标注成灾水位和历史最高洪水位等。

3.1 断面测量的一般要求

3.1.1 断面测量的主要内容

1) 每个沿河村落、重要集镇和重要城镇测量1个纵断面和2～3个横断面，如有多条支流汇入，每条支流应加测1个纵断面和1～2个横断面。

2) 沿河村落、重要集镇和重要城镇的上下游横断面间距，视河段坡降大小、断面变化程度而定，一般300～500 m左右，具体可参照《水工建筑物与堰槽测流规程》(SL 537—2011)。选取的横断面应能反应河道形状，尽量选择河势平稳，河道顺直段，横断面间不应有桥梁、堰、陡坎和卡口等；如无法避免桥梁、堰、陡坎和卡口等控制性建筑物，应增加测量控制性建筑物断面。横断面水上部分应测至历史最高洪水位以上 0.5～1.0 m；对于漫滩大的河流可测至调查洪水边；有堤防的河流应测至堤防背水侧的地面；无堤防而洪水漫溢至与河流平行的铁路公路围圩时则测至其外侧。

3) 纵断面测量一般沿沟(河)道深泓线(山谷线)布置，并向上下游断面外各延100～200 m。对于有水面的河道在测量河底高程的同时测量水面高程。对于有历史洪痕的河段需测洪痕点坐标和高程。

4) 断面属性描述：河道/沟道的断面形态(三角形、抛物线形、矩形、复式)和河床底质(泥质、沙质、卵石、岩石)情况。

5) 测量成灾水位和历史最高洪水位。在河道断面测量阶段，将沿河村落和重要城(集)镇现场详查阶段标志的成灾水位位置和历史最高洪水位位置，测量出经纬度坐标和高程，并转化为控制断面上的成灾水位和历史最高洪水位。

3.1.2 断面测量方法

断面测量根据现场实际情况可选择不同的测量方法，如GNSS RTK法、全站仪法等，具体参照《水文测量规范(SL 58—2014)》。全站仪法精度高，但距离短、需要通视(虽然理论上全站仪在三棱镜的支持下可做到3 km左右的测程，但由于其望远镜放大倍率和必须通视因素的影响，一般都用来做1 km内的测量)，还要考虑天气、交通等山区不利因素。GNSS RTK法测量不受房屋、宅基地、树林、沟壑等因素影响，可以随时随地的定位坐标，不用考虑天气环境影响，操作简便，而且可以满足测量精度要求。所以采用GNSS RTK法测量。

3.1.3 断面控制测量精度要求

1) 平面控制点相对于起算点的点位中误差不应大于 0.2 m。

2) 高程控制点相对于起算点的高程中误差不应大于 0.1 m。

3.1.4 断面特征点测量精度(参照《水利水电工程测量规范(SL 197—2013)》)

1) 纵、横断面特征点相对于邻近平面控制点的点位中误差不应大于1.5 m。

2) 纵、横断面特征点相对于邻近高程控制点的高程中误差不应大于0.3 m。

3) 纵、横断面特征点相对于邻近横断面特征点的高程中误差不应大于0.3 m[5]。

3.1.5 平面控制测量

1) 控制点的选择：没有足够密度控制点测区，应布设平面控制网。布设时应将可能利用的国家点和水文站固定点作为控制点，控制网内至少应设置4个以上的控制点，其中应包括起始数据点。新布设的控制点宜选在稳固不宜被破坏，视野开阔、便于联测的地方，尽可能选用已有的地面标志，新布设的点可采用钢钉标志或埋石[6]。

2) 平面控制测量坐标系：平面控制测量采用WGS84坐标系统；已建设完成连续运行参考站系统(简称 CORS站系统)省(市)的测区进行平面控制测量，选择WGS84坐标系统；尚未完成CORS站建设的省(市)的测区平面控制测量采用采用精密单点定位或单点定位，以获取平面控制点WGS84坐标。

3) 同一组(1个自然村落、集镇或城镇为一组)纵横断面应采用同一坐标系统控制网，对于2条以上支流汇入且受洪水影响的纵横断面，需采用同一平面控制网。

3.1.6 高程控制测量

1) 高程系统：高程控制测量的高程采用正常高系统，按照1985国家高程基准起算，在已建立高程控制网的地区亦可沿用原高程系统。对远离国家水准点 10 km以上的地区，引测有困难时，可采用独立高程系统(假定高程系统)。

2) 同一组(1个自然村落、集镇或城镇为一组)纵横断面测区的高程控制测量应 采用同一高程系统，对于2条以上支流汇入且受洪水影响的纵横断面，需采用同一高程系统[7-8]。

3.2 断面特征点选取原则

3.2.1 横断面的基点

以左岸断面桩的起点作为横断面的基点(即起点距的零点)，若自右岸断面桩作为基点则应注明。

3.2.2 断面特征点选取

1) 断面形态呈三角形时，深泓线上的基点为特征点，根据坡度的变化，其它变坡点之间的水平间距取20～40 m，坡度变化超过10°处应选择一个特征点。

2) 断面形态呈抛物线形时，深泓线附近坡度变化剧烈，应在5～20 m的间距选择一个特征点，随着坡度变化减缓，特征点之间水平间距取20～40 m。

3) 断面形态呈矩形时，两边悬崖顶部、中部和底部各测量一个特征点，沟道底部特征点之间按照实际情况适当测量2～10个点。

4) 断面形态呈复式时，选取断面特征点符合上述(1)～(3)的规定。

5) 当沟道断面穿过建筑物、构筑物时，断面上应增加如下特征点：①断面穿过堤防时，断面上增加2个特征点：堤顶点和堤底点；②断面穿过阻水树林时，断面上增加2个特征点：树林边界点；③断面穿过阻隔河道的建筑物时，断面上增加2个特征点：建筑物边界点。

6) 每个河道横断面应不少于8个能反映河道特征的特征点[9-10]。

4 问题和建议

4.1 存在的主要问题

在外业测量与内业资料整理中遇到问题如下：

1) 设计村屯站点的名称确认问题。图上的名称与实地的名称不一致，造成设计的地名混乱。

2) 多个村屯在一起时或地势复杂时，断面布设位置不尽合理。在测量(控制断面)时，有断面测量不完整、没有测到历史最高洪水位以上的情况；纵断面测量不规范，没有规定明确的测量距离，距离过长或过短，都不能真实反映控制断面所在河道的比降，河床组成及植被情况记载不详细，断面转折点记载不全且有漏测，对后期评价中水位流量关系的推求影响较大。在河源确定及测量时，应根据CORS站信号情况，尽量测到源头。

3) 有的成灾水位确定在防洪堤顶时，堤防不完整。如成灾水位设在堤顶的，应充分考虑堤防是不是贯穿整个村落，如果是不完整的堤防，成灾水位不应设在堤顶，设在宅基地前或村道路边。

4) 使用仪器及基站信号。测量使用的仪器是GPS760和RTK，发现在较偏僻流域地面CORS站信号不稳，时断时续，延缓了测量时间，当出现浮点解的情况，测得的高程误差较大。

5) 历史最高洪水位调查问题。由于有的流域发生历史最高洪水过去若干年，没有可供参考的洪痕可查，经上下游比对个别村屯历史最高洪水位不成系列，显然不合理，可信度较低。

4.2 建议

1) 在编制重点防洪区、小流域、集镇村屯及测量河道纵横断面时，建议前期工作要多方认证，应得到地方水利部门的认可。应对实地进行查勘，避免给测量工作带来较大的不便和麻烦。

2) 在河源确定及测量时，必须向当地有经验的人进行询问，应尽量测到河源，充分反应河道的真实情况。

3) 使用测量中RTK仪器，应及时与通信、仪器提供公司联系，稳定信号，扩大信号范围。

4) 断面照片拍摄时，每个断面要清晰、完整，要充分反映河道组成情况。

5) 强化技术指导，明确工作目的及方法。

[1] 辽宁省水利厅.辽宁水资源管理[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，2006:197-200．

[2] 马广有.概论土地资源利用与保护[J].黑龙江水利科技，2013(6):90-92．

[3] 辽宁省水利厅.防洪调度新方法与应用[M].北京：中国水利水电出版社，2007:32-35．

[4] 卫芳琴.临潼城区河道环境的调查和思考[J].地下水，2014(4):107-108．

[5] 中国人民共和国水利部.水利水电工程测量规范：SL 197—2013[S].北京：中国水利水电出版社，2013.

[6] 杨玉光.用实测断面资料进行河道演变分析[J].黑龙江水利科技，2014(7):8-9．

[7] 中国人民共和国水利部.水利水电工程水文计算规范：SL 278—2002[S].北京：中国水利水电出版社，2002．[8] 中国人民共和国水利部.河道演变勘测调查规范：SL 383—2007[S].北京：中国水利水电出版社，2007.

[9] 朱晓原，张留柱，姚永熙.水文测验实用手册[M].北京：中国水利水电出版社，2013:104-110．

[10] 中国人民共和国水利部.水位观测标准：GB/T 50138—2010[S].北京：中国计划出版社，2010．

(本文责任编辑 马克俊)

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

鞠飞(1982)，男，本科，高级工程师，从事水文水资源及水文情报预报工作。

P332.3

：B

：1008-0112(2016)012-0039-03