中小河道断面测量技术探讨

李贤标 广州市水务规划勘测设计研究院

对中小河道进行治理和维护确保对其功能的正常发挥是非常重要的，为了做好河道的治理及维护，就需要全面掌握河道断面情况。近年来，随着社会经济的快速发展，设计理念的不断更新，对现代中小河道的治理指明了方向，生态河道、绿色走廊、持续发展等理念的提出，促使中小河道在社会发展的过程中发挥出了重要的作用。中小河道环境治理的前提就是要对河道进行纵面及断面的测量。进一步明确河道断面上各个地形点的高低起伏情况。根据此绘制出河道断面图，为后期河道环境治理工作、部分水利工程的建设等工作提供科学、准确的指导依据。

1.中小河道断面测量的方法

对中小河道断面测量工作主要包括量个部分，即水上部分的测量和水下部分的测量，也叫做水深测量和陆地测量。在陆地测量中，传统的测量方式包括水准仪测量法、经纬仪交会法、经纬仪视距法、全站仪坐标法等几种；对水深测量的常用方式主要有测深绳法、测深杆法、测量锤法、回声测深仪法等几种。但是不论是水深测量法或者陆地测量法，其测量结果均极易受到测量仪器的精度、技术人员、天气状况、通视情况等的影响而出现明显的变化，尤其是水深测量方法还极易受到水流速度、水深等因素的影响，这些因素均导致对中小河道断面测量作业的效率较低。大多数情况下，由于受到多种因素的影响，尤其是水深测量技术对河道断面点测量精度较低，这也给现代化中小河道环境治理工作带来了较大的困难。

2.中小河道断面测量之前的准备工作

近年来，随着我国科学技术的不断进步，各种精度较高的测量仪器也得到了不断的更新及优化，全球卫星定位系统（Global Positioning System，GPS）技术被广泛的应用在了对中小河道断面测量工作中，其采用了实时动态技术（RTK）和数字式测深仪对河道断面及水深等进行了测量，这也在很大程度上提高了河道水下断面点测量的精度以及测量工作的效率。由于各河道其性能特点不同，测量人员在对中小河道断面进行实际测量的过程中，要结合具体的河道其地形特点、性能特征等，选择适用于本河道断面测量的方案，尤其要注意，将多种影响因素进行综合性的考虑，在保护河道性能的基础上，提高河道断面测量的效果。

3.中小河道断面测量技术的应用研究

3.1 IRTK测量技术在中小河道断面测量中的应用

IRTK测量技术即也被叫做载波相位差分技术，一般情况下，对中小河道断面进行测量的过程中，至少需要2台GPS接收机，2台GPS接收机配合使用对中小河道断面进行测量并接收相关测量数据，其中一台为基准站，另外一台为流动站。测量人员利用专业的测量仪器，将基准站和流动站接收到的测量数据进行深层次的加工，之后采用一种特定的计算方式就可计算出基准站与流动站的实际位置，然后以基准站和流动站接收到的测量数据信息为依据，建立河道断面的三维坐标，通过所测量到的信息，就可在三维坐标上绘制出河道断面图形。

3.2 LJ20A便携式测探仪联合全站仪在中小河道断面测量中的应用

由于中小河道大多都涉及到了桥梁，周边的铁路、公路等均较多，采用IRTK测量技术其信号极易受到限制，尤其在比较复杂的环境下，河道断面测量效果也就受到了较大的影响，而这也给河道断测量中数据采集工作带来了一定的难度。近年来，随着科学技术水平的不断提升，部分中小河道断面测量的过程中，测量单位将LJ20A便携式测探仪与全站仪进行了联合使用，一方面提高了中小河道断面测量数据采集工作的效率，另一方面还提高了中小河道断面测量工作的效率。测量人员在IRTK测量所得出的各个节点上均架设全站仪，让测量船以一定的速度行驶在指定的行测线上，控制测量船的工作人员一定要在接收到指挥人员发出的准确的行驶命令后进行测量，及时记录下行驶中检测到的数据。再通过全站仪对三维坐标测量数据进行详细的记录，这样一来，LJ20A便携式测探仪在得到水面上对应的水深数据，以全站仪中记录的相关数据为依据，就可得出与水深对应的行测距离，如此一来，中小河道断面数据采集工作结束，本次测量得到的数据也为后期测量数据的整理做好了相应的准备工作。

3.3 对中小河道断面测量的流程

在对中小河道断面进行测量的过程中，测量的流程也是比较重要的，测量人员先要根据河道的具体情况及特点来选择具有代表性的测量地点，根据相应的要求可每间隔一段距离进行一次测量，或者也可以按照河道的地形在河道地形变化比较频繁的地方增加测量的次数，一定要保证测量结果能够代表一段河道的断面情况，提高中小河道断面测量结果的准确性。另外，还应在CAD图纸上绘制出河岸的具体位置，清晰的标注出河道各个断面点的测量位置信息，并按照相应的标准要求进行各项测量工作。

在对河道测量数据进行采集的过程中，首先需要根据河道的情况在选好的位置处架设相应的基站、流动站等设备，但是需要注意，在架设位置上应选择位置空旷、信号充足的地方，尽可能的避免特殊位置，避免距离铁路、公路太近，进而避开由于信号原因导致的数据采集偏差现象。在正式测量开始后，当各种设备开机运行之后，先要对各设备进行校正，一般利用首级控制点进行设备仪器的校正，在校正的同时，还应利用相邻的其他控制点进行校正，当所得出的结果未能超出规定的误差范围，则可认为本次测量结果合格，当校正结果合格后，则可进行对河道断面的测量。

最后，在河道断面测量的过程中，不但要对河道的陆地进行测量，还要对河道水下深度进行测量，在进行水下深度测量时，就需要用到杆测法，对河道的水深进行准确的测量，与此同时，将测量到的数据录入到相应的电子系统中，将所有收集到的数据进行录入到计算机系统中，建立数据模型，计算出相应的数据结果，之后将水深数据与陆地测量结果进行结合，这样也就形成了一个整体的断面数据模型，最后利用得出的关键数据信息在专业的绘图工具上绘制出河道的断面图形。

3.4 定期对中小河道的断面进行测量

当河道断面测量工作完成之后，所得到的河道断面信息也就是能够代表一段时间内河道的情况，但是这种单一的数据收集及测量方式只能够代表一段河道在一段时间内的情况，并不能发现河道形态的变化规律。因此，对于中小河道而言，对其断面的测量一定要制度化、常态化。如在汛期，相关部门一定要加强对河道水位的监测，随时掌握河道水位的变化情况，随时掌握河道断面的基本情况，如发现河道出现问题，则要快速的定位出出现问题的河道，及时查明原因，排除安全隐患，为河道维护工作的有序进行做好保障。相关单位还应建立所在区域中小河道断面变化的数据库，为河道环境变化情况的研究提供方向，进而能够帮助河道维护人员更加清楚地掌握河道的变化周期及其周边环境对河道造成的影响，为河道治理工作提供了参考依据，进而为河道环境的保护提供了重要的价值。

4.结束语

总之，对中小河道断面的测量对河道环境的保护起到了积极的作用，而河道断面的测量是一项极其复杂的工作，测量人员要根据河道的地形特点，选择合适的测量方案，利用先进的测量技术及测量设备，安排专业的测量人员进行，提高其计算机的操作能力，且在测量的过程中，专业的操作人员要按照相应的标准要求进行各项测量操作，保证河道断面测量数据的真实性和有效性。通过计算机软件辅助生成准确的河道断面图形，为后期河道工程的建设、河道水环境的养护等工作提供准确的指导依据。