建立河北省引黄工程安全监测高程控制基准网设想

2023-11-27周恩华

河北水利 2023年9期

□周恩华

河北省属严重缺水省份，通过引黄工程渠村、位山、潘庄、李家岸4 条线路调水，工程设计规模年引水量可达55亿m3。引黄工程在缓解沿线地区农业灌溉缺水、地下水超采状况和白洋淀生态补水及保持白洋淀湿地生态系统良性循环等方面，发挥了重要作用。

引黄工程是集新、旧功能于一身的多功能引调水工程。自1993 年引黄工程位山线建成通水，至2022 年底渠村线竣工验收，建设时间跨越近30 年，安全监测设施缺失严重且监测规范性较差，在一定程度上难以保证工程安全和供水安全，因此，建立安全监测高程控制基准网，提供全系统、分线路统一的高程基准是工程安全运行的基本保障。

1.引黄工程安全监测现状

1.1 对不均匀沉降测量的缺失存在安全风险

引黄工程引调水期间，发现有局部壅水、水流不畅现象且日趋严重，存在工程运行安全隐患，初步判断与地面不均匀沉降有关。查阅相关资料后得出，我省东南部是地面塌陷高易发区，也是地面沉降重点防治区，平均沉降速率约为50 mm/a，最大沉降速率约为90 mm/a。引黄工程输水线路大多分布在上述地区，不均匀沉降影响引黄工程建筑物正常使用和寿命，存在严重工程安全隐患，且短期内具有不可逆性。现有的安全监测设施，无法获取真实不均匀沉降安全监测数据，不能反映区域不均匀的沉降情况。

1.2 测量控制网络不健全存在安全风险

引黄工程原测量控制点大部分布设在河道及堤防附近，存在损坏、丢失现象，据调查测量控制点破坏率在65%以上，个别渠段数十千米范围内甚至无测量控制点可用，给工程安全监测、掌握工程运行状况带来诸多不便。

2.建立基准网必要性

2.1 引黄调水已成常态化

根据黄河水情和我省雨情、旱情，结合输水沿线工情，在水利部和黄委支持下，充分利用引黄联席会议机制，全力打通引黄调水中的阻滞障碍，打破引黄渠村、位山、潘庄、李家岸4 条线路冬四月引黄惯例，已基本实现调水常态化，这对统一调度管理、工程安全运行提出了更高的要求。

2.2 引黄工程安全监测需要

建立统一安全监测高程控制基准网为安全监测提供基础数据支撑，在此基础上各线路可建立各自的安全监测工作网，从而为工程安全运行提供保障。

2.3 引黄工程统一调度需要

近年来相关测量资料表明，引黄工程沿线测量控制点已失去其原有高程精度。4 条线路安全监测采用不同的高程控制网，不能做到同期观测，没有统一起算数据基准。为确保引黄工程4 条线路输水期间观测水位、计算水深、槽蓄量等关键数据的准确性，同时为掌握河道工程现状，并方便后续工程管理，需要建立一套科学准确且数据现势性强的高程参考标准。

3.建立基准网设想

引黄沿线水闸建筑物按水闸建筑物等级划分，为中型及以下水闸。根据《水闸安全监测技术规范》（SL768-2018）规范要求，安全监测垂直位移观测可采用三等水准测量观测。

渠村、位山、潘庄、李家岸4 条引黄线路自西向东几乎平行布置，因此设计水准路线起自邯郸市107 国道沿线国家基本水准点，终至津保公路附近国家基本水准点或雄安新区国家一等水准点，分别沿渠村、位山、潘庄3 条引黄路线布设附和水准路线网，水准路线长度分别约600 km、500 km、450 km。高程系统采用1985 国家高程基准起算。项目启动可分段实施，每条渠线可设单独附和水准路线，若条件允许可组成水准控制网，统一平差。实施时可利用共同起测基准点，共用部分水准路线避免浪费。因李家岸线路省内只有75 km,可布置成水准支线方式。

国家水准点基本位于西部山区，距引黄工程测区较远，经过数据分析和线路优化，水准线路长度超过《国家三、四等水准测量规范》（GB/T 12898-2009）规定的三等水准路线长度，统筹工程运行管理需求和经济合理的原则，安全监测高程控制基准网设计采取二等水准测量观测。

水准基准点标石埋设、水准测量技术要求和精度指标控制、水准观测、水准数据预处理、水准网平差等具体工作内容是常规操作，不再赘述。

4.建立基准网保障

4.1 组织保障

建立健全组织机构，打造一支统一管理、分级负责、技术过硬、作风优良的管理队伍，整合现有管理体制，强化责任落实。积极谋划引黄节制工程统一上收、引调水统一调度管理，保障统一调度顺利进行。

4.2 资金保障

河北省水利厅积极筹措引黄水费补助资金，2019 年—2021 年省级财政引黄水费补助列支约5.7 亿元，为多引多调黄河水和工程维护提供了资金保障。

4.3 技术保障

依据《水利水电工程测量规范》（SL197-2013）和《水闸安全监测技术规范》（SL768-2018）对区域和建筑物沉降观测的技术要求，建立河北省引黄工程统一安全监测高程控制网，采取二、三等水准进行观测。截至2022 年，我国共有1338 家具备国家高等级水准测量资质的机构，我省有68 家。因此建立统一的安全监测高程控制网具备技术上的保障条件。