國家基本水文（位）站水準基面考證探討

李國英 姚毓洲 韓泰 李月 陳冬冬

【摘要】論文簡述了三門峽水文局測區內水文（位）站常用的水準基面，測站水準基面的來歷及變動，探討了各種基面在水文（位）站的應用情況。

【關鍵詞】水準基面；水準網；平差；考證

1、水文（位）站常用的水準基面

在水文資料中涉及的基面有：絕對基面、假定基面、測站基面、凍結基面等四種。

（1）絕對基面。是將某一海濱地點平均海水面的高程定義為零的水準基面。我國各地沿用的水準高程基面有大連、大沽、黃海、廢黃河口、吳淞等基面。

（2）假定基面。為計算測站水位或高程而暫時假定的水準基面。常在水文測站附近沒有國家水準點，而一時不具備接測條件的情況下使用。

（3）測站基面。是水文測站專用的一種假定的固定基面。一般選為低于歷年最低水位或河床最低點以下0.5m～1.0m。

（4）凍結基面。一般測站將第一次使用的基面凍結下來，作為凍結基面。

我們國家的高程基準是黃海高程，1987年5月開始啟用“1985年國家高程基準”，1956年黃海高程系同時廢止。

2、 測區內國家水準網情況

三門峽測區各站附近主要有國家布設的大沽基面和黃海基面水準網，測區各站附近目前已有“1985國家高程基準”水準網 。

三門峽庫區測站的水準點、基面及運行維護、復測等均由黃委會測繪部門完成。另外，三門峽庫區淤積測驗所用基面和水位站基面習慣上稱為“庫區大沽基面”，與庫區各站高程系統基面在不同的區域有不同的差值，為了研究三門峽庫區沖淤變化方便，華縣、龍門等站所使用基面均推求出了與“庫區大沽基面”的差值。

測區內國家布設的水準網線路主要有：西鄭線、曲三線、永漢線、韓河線、河曲線、河潼線、風平線、咸中段、涇錨段等，天水測區線路不祥。

3、測區各水文（位）站使用的基面

三門峽測區現有水文站24處，水位站13處。從我局的站網布設來看，黃河干流站和黃河一級支流重要站多是建國前設立。建國后，1956年、1961年全流域進行了兩次站網規劃后，在涇河水系和渭河水系上游增設了許多水文站，并相對穩定下來。水位站的設立是隨著三門峽水庫的建設在1959至1983年間逐步設立的。

三門峽庫區勘測局的龍門、河津、咸陽、華縣4個水文站均采用國家大沽基面，三門峽水文站采用“國家水電系統大沽基面”（年鑒刊印備注如此，實際有誤），潼關（八）水文站和大石嘴、廟前、太里、尊村、老永濟（二）、潼關（六）、古奪、大禹渡、北村（二）、上源頭、史家灘（二）、華陰（四）12個水位站均采用“三門峽庫區大沽基面”，壺口水位站采用黃海基面。

三門峽西峰勘測局的慶陽、涇川、袁家庵、楊家坪、毛家河5個水文站采用大沽基面；洪德、雨落坪、賈橋、板橋、洪河、蘆村河、悅樂7個水文站采用假定基面。

三門峽天水勘測局的北道水文站采用黃海基面；甘谷、天水2個水文站采用大沽基面；武山、秦安、社棠3個水文站采用假定基面。

各水文（位）站均將第一次使用的絕對基面作為本站的凍結基面。

4、水準基面考證

4.1三門峽庫區大沽基面的來歷

三門峽水利樞紐是當時新中國成立后在黃河上建造的首座大型水利工程，當時的地質勘探、控制測量匯聚了國內多家單位的工程技術人員完成的。20世紀50年代初期，天文大地網全國初建，平差計算沒有基礎，1954年北京坐標系尚未傳遞到三門峽測區，測區內尚無統一的基本水平控制和高程控制，給庫區的大地控制測量帶來很大困難。為使測量工作能及時開展，1954年黃委會首先集中5支三角測量隊，在測區測設二、三、四等三角點900多個，由黃委會組織的測量隊于1954年下半年完成了三門峽測區的三角控制網和水準控制網布設的野外作業。這次三門峽壩址區布設的二等水準環，采用偽黃委員會鞏縣到潼關精密水準線上的原老陜州火車站附近的水準點C、C、T、K、BM94=333.428m的舊高程。三門峽水庫區外圍布設的一個精密水準環采用的是1954年黃委會從鄭州保合寨水準點以精密水準引至三門峽測區，所測得的老陜州火車站附近的水準點C、C、T、K、BM94=333.617m（同一個水準點出現兩個高程）。壩址區測圖的圖面高程與水庫區地形圖的圖面高程二者存在一定的差異。這是三門峽庫區第一次大地控制測量，并建立了庫區高程系統。

1965年，黃委會測繪隊對三門峽庫區進行了環湖水準測量，并聯測了庫區的龍門、河津、華縣、咸陽等水文站。經過平差計算后，所測的龍門、華縣、咸陽、河津水文站水準點都與原高程低0.328m～0.493m不等。由于這些站設站較早，高程系統在三門峽水庫修建前已存在并予以凍結，雖然與三門峽庫區高程系統低0.328m～0.493m不等，但不能對這些測站的高程進行改正。而這些站的資料要與庫區的淤積斷面成果、水位站成果、潼關站水文成果等同刊印在三門峽庫區專冊上，為使用方便和區別，這些站在逐日水位表上做了“凍結基面以上高程（即大沽基面以上高程）比1965年引測的三門峽庫區大沽高程（絕對基面）低×××.××m”的備注。

也就是在1965年三門峽庫區環湖水準測量后，將三門峽庫區高程系統叫做“三門峽庫區大沽高程”，沿用至今。

4.2凍結基面以上高程變動情況

使用大沽基面和黃海基面的測站，凍結基面以上高程與絕對基面以上高程差值為0。

目前，在年鑒刊印成果表中三門峽庫區各水文站凍結基面以上高程與“三門峽庫區大沽高程”的關系為：龍門（馬王廟二）水文站凍結基面以上高程（即大沽基面以上高程）比1965年引測的三門峽庫區大沽高程（絕對基面）低0.493m，比1985年引測的三門峽庫區大沽高程低0.488m；三門峽（七）水文站歷年采用水電系統大沽基面（即凍結基面以上高程）比1965年引測的庫區大沽高程（絕對基面以上高程）低0.170m；河津（三）水文站凍結基面以上高程（即大沽基面以上高程）比1965年引測的三門峽庫區大沽高程（即絕對基面以上高程）低0.329m；咸陽（二）水文站水準點凍結基面以上高程（即大沽基面以上高程）比1965年引測的三門峽庫區大沽高程（即絕對基面以上高程）低0.328m。華縣水文站水準點凍結基面以上高程（即大沽基面以上高程）比1965年引測的三門峽庫區大沽高程（即絕對基面以上高程）低0.340m。

潼關（八）水文站1984年之前大沽高程由黃海高程加1.153m（庫區平均差值）求得，1984年之后由黃海高程加1.163 m（庫區平均差值）求得；大禹渡站1984年之前大沽高程由黃海高程加1.156m求得，1984年之后由黃海高程加1.163 m（庫區平均差值）求得；大石嘴、廟前、太里、

尊村、老永濟（二）、潼關（六）、古奪、北村（二）、上源頭、史家灘（二）10個水位站1984年之后高程由黃海高程加1.163 m（庫區平均差值）求得。

三門峽水文站在年鑒刊印中所備注的“本站一直使用水電系統大沽高程，比1965年引測的庫區大沽高程低0.17m”。從現在的考證來看，屬于當時備注不當。三門峽（四）站是1955年三門峽水庫修建前遷下來的，其高程系統應該是修建三門峽水庫時引測的，并予以凍結。在1965年的環湖水準測量時，未根據平差結果而修正，所以存在了“比1965年引測的庫區大沽高程低0.170m”的說法。嚴格來講也是大沽高程，是與三門峽水庫修建時所測的高程系統是一致的，而不應該是水電系統大沽高程。

自2009年起，龍門、華縣、咸陽、三門峽、河津5站年鑒刊印上的備注已去掉，只是在整編說明書上予以說明。

涇川、袁家庵兩站與使用過的絕對基面的差值為-0.316m，原因是1972年復測水準點時把引據點P.B.M43高程用錯，把下標用為上標高程，系統偏高0.316m，當時未作改正，1977年黃委會測繪隊引測水準點永2時證明1972年確實把P.B.M43高程用錯。

水準基面是水文站一切高程計算的基準，考證清楚十分重要。一個測區、一個水系應該使用統一的基面比較好，目前測區內已有“1985國家高程基準”水準網，使用假定基面的測站已具備聯測的基本條件，可以實施入網，給資料的使用會帶來很大便利。

參考文獻：

[1]《水文測量規范》（SL58-2014） 中國水利水電出版社

作者簡介：

李國英（1977-），女，河南鞏義人，工程師。

姚毓洲（1988-），男，山西芮城人，助理工程師。