一級行洪河道設置觀測中心的可行性探討

馮　婷　胡　穎

摘要加強一級行洪河道的觀測工作,是逐步實現河道由傳統管理向現代科學管理的需要,也是及時為天津市防洪決策提供科學依據、保證河道正常運行的重要基礎。提出在一級行洪河道設置觀測中心的觀點,并對其可行性進行分析。

關鍵詞觀測中心;防汛抗洪;河道;閘站

中圖分類號TV123文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)15-0274-01

天津市位于海河流域尾閭,素有“九河下梢”之稱,境內共有行洪河道19條。河道全長1 100.6km,堤防長度1 994.2 km,不僅承擔著城市防洪、排瀝的任務,而且隨著社會經濟的發展,河系溝通后還將承擔城市景觀、通航、觀光旅游以及促進社會經濟發展、提升人水和諧水平的重任。為實現上述目標,必須加強對河道閘站基礎資料的觀測,實現數據共享。筆者建議組建觀測中心,以確保河道多功能目標的實現,且對堤防管理工作有重要意義,并為天津市防汛調度提供參考數值。

1組建觀測中心的必要性

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標。河道的行洪能力的確定,主要通過計算水面曲線來實現。計算水面線的底坡、過水斷面、控制斷面水深,以及糙率的選定,均來自河道的測量結果。近年來在推算河道強迫行洪能力時,有些河道堤防資料為很久以前的測量結果,不能很好地反映實際行洪量,急需觀測,掌握堤防變化情況、淤積情況、水利工程穩定情況,收集典型斷面的物理指標,校核實際河道過流量,驗算堤防的穩定性,為防汛調度和決策提供依據。

1.2工程日常管理維護的需要

天津市河道堤防工程經多年使用,受到不同程度的損壞。在復堤工程中由于高程不明確,無法檢驗實際復堤堤頂高程,從而增加投資。假設對全市1 994.2km復堤,平均堤寬7m,每立方米造價按50元計算,如工程復堤高程每誤差5cm,其投資為3 490萬元,給國家造成巨大的經濟損失。

天津市19條行洪河道以及40余座大中型水閘樞紐,分別由市水利局直管和各區縣河道閘站管理所代管。由于各管理部門的技術力量、觀測設備等原因以及管理的需要,迫切希望有專門機構組織、指導測量工作。例如,耳閘管理所在對新建耳閘做注水實驗測基底揚壓力時,有些測壓管始終不能注滿水,多次請專業人員查看分析原因,但一直沒有結果。因此,有必要成立觀測中心,對全市河道、閘涵、水利設施的引測、觀測進行指導管理,以有利于今后水利設施的規劃管理。

1.3水利高程系統統一的需要

天津市水利系統所采用的高程系統很不統一。水文測站,沿用的測站凍結基面,以此作為水尺觀測的依據,而河道閘站多采用大沽、黃海系統作為參考。因此,水文提供水位與堤防工程高程不一致,不能反映實際行洪情況,常使上、下游水位出現不合理現象,給防汛調度帶來困難。河道堤防上的閘涵、泵站以及穿堤過河建筑物,使用的高程系統不統一,大多由市政公路部門設計,不能統一到水利高程系統,造成堤防管理系統混亂。因此,統一高程系統是一項重要工作。高程統一之后不僅有利于水利工作的管理,對水文測站的觀測及市政部門的工程建設高程將起到統一規范的作用,有利于各項工程之間高程的銜接,加速各項工程的建設。

1.4國家高程網逐年對堤防閘站水利設施修正的需要

通過對每年引測基點的修正,保證反映堤防、閘站、水利設施的現狀。1986年11月在耳閘管理所門口自行埋設普通水準點混凝土標石耳基,其高程從附近的第一毛紡廠院墻基點325引測,并于1988年啟用。1988年由測繪處開始對基點325施測,高程為4.281 3m(大沽),1995年校核該點高程為4.166 0m,2003年對此進行校核為4.027 8m,15年間變化為0.253 5m(自2004年至今沒有專門的機構負責對此進行校核)。以此點引據的堤防、水利設施,只有修訂后才能反映其真實值,因此有必要建立觀測中心,加強引測和觀測,不斷的修正堤防、閘站及水利設施的高程。

2觀測中心的工作范圍及主要工作內容

2.1工作范圍

根據水利部《水文測量規范》及其他相關規定進行觀測,其主要工作范圍為:河道堤防高程測量,河道、閘站地形測量,河床斷面測量(包括縱橫斷面及淤積測量),閘站的沉降位移、水平位移、基底揚壓力等測量,閘站的滲透測量及供水河道污染測量,水文站水尺測量統一,堤防裂縫電測,對國營大中型水利工程設施的測量。

2.2主要工作內容

負責觀測的前期工作,包括查找國家水準點、收集基本資料,將全市水工建筑設施的現狀高程,統一到國家水準網上。首先,以防汛指揮部的名義與本市測繪管理局取得聯系,查找離水工設施較近的國家等級水準點,必要時在重要的樞紐、河道上設置新點,中心應有國家點的點質證及考證數據。以此作為引測依據。其次,在河道及重要建筑物上設置反映水利設施現狀的點,包括水文基點、河道上典型堤段、泵站、閘涵等二級點。由觀測中心負責對全市河道閘站的測量點統一管理,在閘站重要部位設施觀測標點,河道上原則上每1km設觀測斷面(適當地段加密或放疏),將此類點作為三級點。全市河道閘站的測量由觀測中心統一計劃安排,由觀測中心人員進行業務指導,與各閘站管理所成立觀測小組,按水利部規定《水工觀測手冊》中的觀測項目共同進行施測,如基底揚壓力、側繞滲情況、垂直、水平位移情況等,河道收集堤內裂縫及堤防內土的各項物理力學指標,如滲透系數、力摩擦角等。由測量中心與各閘站管理所組成的測量小組對測量結果進行整理,并由觀測中心將河道、閘站觀測資料匯編成冊,統一管理,每年上報,提供給防汛及有關各職能部門。

3結語

成立河道閘站觀測中心,統一對全市河道堤防水利工程觀測,及時提供基礎數據,保障河道、閘站的正常運行,對避免因高程等基本因素造成投資增加有著重要意義。同時,河道、堤防高程的統一,為天津市防洪決策提供重要依據,為濱海新區開發開放做出貢獻,為天津市的城市防洪和供水安全以及國民經濟的發展提供保障。