增江（初溪攔河壩至正果攔河壩）深度基準(zhǔn)面確定方法剖析

伍其術(shù)

摘 要：深度基準(zhǔn)面的確定和采用是航道水深測量十分重要的一環(huán)，本文以增江（初溪攔河壩至正果攔河壩）河段深度基準(zhǔn)面的確定方法為例，介紹在無基本水位站及基本水尺的水位資料可用的情況下如何確定內(nèi)河航道的深度基準(zhǔn)面。

關(guān)鍵詞：內(nèi)河航道 深度基準(zhǔn)面 確定方法

1.前言

深度基準(zhǔn)面是圖載水深的起算基面；為便于使用，在內(nèi)河航道圖中，航道水深的深度基準(zhǔn)面一般采用航行基準(zhǔn)面，而航行基準(zhǔn)面通常取值為設(shè)計(jì)最低通航水位。能否合理地確定深度基準(zhǔn)面，直接影響航道圖的可讀性、實(shí)用性。

在本人從事航道測量工作的十幾年里，經(jīng)常會(huì)遇到原采用的深度基準(zhǔn)面失真甚至錯(cuò)誤的情況，如：高等級航道比低等級航道的深度基準(zhǔn)面高、同等級航道在相連處深度基準(zhǔn)面不一致、采用的深度基準(zhǔn)面高于常水位等。因此，在航道水深作業(yè)過程中，有必要對原有的擬采用的深度基準(zhǔn)面進(jìn)行現(xiàn)場校核，如發(fā)現(xiàn)有問題應(yīng)及時(shí)予以改正。

本文將以介紹增江（初溪攔河壩至正果攔河壩）河段（以下簡稱：增江②）深度基準(zhǔn)面（取值為設(shè)計(jì)最低通航水位，下同）的確定方法為例，探討在無水文資料可用的情況下如何確定深度基準(zhǔn)面；供同行參考，以拋磚引玉。

2.增江②深度基準(zhǔn)面的采用現(xiàn)狀

增江②位于增江的中游，為內(nèi)河航道，里程約37km，起止點(diǎn)均建有攔河壩，深度基準(zhǔn)面采用：初溪攔河壩壩址至初溪攔河壩回水區(qū)終點(diǎn)（以下簡稱：回水區(qū)終點(diǎn)）為5.74m，正果橋?yàn)?.42m，正果橋至正果攔河壩河段未曾確定。

3.增江②現(xiàn)狀深度基準(zhǔn)面存在的問題

近幾年，由于挖沙、修堤等人類活動(dòng)因素，增江②上游特別是靠近正果鎮(zhèn)的河床下切嚴(yán)重。據(jù)多次的水深測量作業(yè)的水位記錄顯示：豐水期，回水區(qū)終點(diǎn)往上游約5km開始，常水位已接近現(xiàn)采用的深度基準(zhǔn)面；再往上游至正果鎮(zhèn)河段，其常水位低于所采用的深度基準(zhǔn)面約0.7m；枯水期更甚。因此可見：由于河床下切，回水區(qū)終點(diǎn)至正果攔河壩河段現(xiàn)采用的深度基準(zhǔn)面已失真，與現(xiàn)狀偏差較大。

4.增江②深度基準(zhǔn)面的確定思路

確定長河段深度基準(zhǔn)面的通常做法是選取河段內(nèi)若干個(gè)具有代表性的位置，確定其深度基準(zhǔn)面值，中間根據(jù)里程內(nèi)插。增江②起止點(diǎn)均建有攔河壩，初溪攔河壩的回水區(qū)為壩址往上游20km；故，該河段具有代表性位置應(yīng)為初溪攔河壩壩址上游、回水區(qū)終點(diǎn)及正果攔河壩壩址下游。

根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》及《港口與航道水文規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定：（1）初溪攔河壩壩址上游采用死水位和最低運(yùn)行水位中的低值，該“低值”及回水里程于2007年已通過初溪攔河壩管理部門獲得，本次可再次函詢相關(guān)部門獲取最新的數(shù)據(jù)加以印證或改正；（2）整個(gè)初溪攔河壩的回水區(qū)視同為水面高程相同的平面，故其終點(diǎn)的深度基準(zhǔn)面與壩址上游相同；（3）正果攔河壩在初溪攔河壩的回水區(qū)以外，主壩體閘門在非汛期為常態(tài)關(guān)閉，無水流；日常的水流出口為引水渠道，出口在主壩體下游約2.8km處，可采用瞬時(shí)最小下泄流量對應(yīng)的水位作其深度基準(zhǔn)面；引水渠道出口至主壩體河段，需根據(jù)比降進(jìn)行推算確定。

5.增江②深度基準(zhǔn)面確定的實(shí)施方案

相關(guān)部門的復(fù)函：初溪攔河壩的“低值”及設(shè)計(jì)回水里程等數(shù)據(jù)與2007年一致；正果攔河壩引水渠道設(shè)計(jì)流速1.75m/s，設(shè)計(jì)引水流量150m3/s，但無法提供瞬時(shí)最小下泄量等數(shù)據(jù)。正果攔河壩下游的正果鎮(zhèn)水位站是在水位達(dá)警戒線時(shí)才記錄數(shù)據(jù)。因此，初溪攔河壩壩址至回水區(qū)終點(diǎn)河段的深度基準(zhǔn)面擬采用5.74m，但應(yīng)核對水面比降；回水區(qū)終點(diǎn)至正果攔河壩河段，采用多站同步觀測水位的方法確定其比降，進(jìn)而推算其深度基準(zhǔn)面值。

5.1比降的確定

經(jīng)實(shí)地勘察后，在增江②布設(shè)了6個(gè)臨時(shí)觀測站：人民橋、蓮塘、麥村渡口、正果苑、杜鵑灣畔、蒙花布村；前2站在初溪攔河壩回水區(qū)內(nèi)，杜鵑灣畔站在正果攔河壩引水渠道出口下游約200m處，蒙花布村站在正果攔河壩主壩體下游約30m處。選于兩座攔河壩均正常運(yùn)行無開閘泄洪的日期，6站同步觀測記錄水位，每10分鐘一次，連續(xù)觀測24小時(shí)。觀測數(shù)據(jù)顯示，各站的水位變化較小，最大的杜鵑灣畔站為0.06m。遂分別將各站的瞬時(shí)觀測值以算術(shù)平均法計(jì)算出平均值，并統(tǒng)計(jì)相鄰站比降及平均每公里比降。各臨時(shí)觀測站的位置、觀測數(shù)據(jù)、比降等詳見表1。

根據(jù)觀測數(shù)據(jù)分析：（1）人民橋至蓮塘段，比降接近0，與擬采用的數(shù)據(jù)相符。（2）蓮塘至麥村渡口段，部分處于初溪攔河壩設(shè)計(jì)回水區(qū)以外，但水面比降僅為0.1cm；綜合分析后，認(rèn)為：觀測期間，該區(qū)域在水面高程明顯高于初溪攔河壩初溪攔河壩死水位和最低運(yùn)行水位的低值，故壅水里程會(huì)有所加長，從而導(dǎo)致水面比降過小，所以此段的觀測值不予采用。（3）麥村渡口至正果苑、正果苑至杜鵑灣畔兩河段的平均每公里比降值接近，應(yīng)為河流的正常比降。（4）杜鵑灣畔至蒙花布村（正果攔河壩下游）河段比降為-11.9cm（-3.50cm/ km），現(xiàn)場踏勘、分析認(rèn)為：觀測期間，引水渠道正常排水而正果攔河壩無排水，從而導(dǎo)致水流從下游流向上游、比降觀測結(jié)果為負(fù)值；出于上下游深度基準(zhǔn)面合理銜接的考慮，不采用蒙花布村站的觀測值，該河段的比降采用河流的正常比降外延推算。

綜上所述，回水區(qū)終點(diǎn)至正果攔河壩河段的比降值采用麥村渡口至正果苑、正果苑至杜鵑灣畔兩河段的平均每公里比降值的平均值，即5.725cm/km。

5.2深度基準(zhǔn)面推算及采用

根據(jù)確定的平均每公里比降值和航道里程推算出正果攔河壩下游至回水區(qū)終點(diǎn)河段的比降為0.95m。故，增江②的深度基準(zhǔn)面推算及采用結(jié)果：（1）初溪攔河壩壩址及回水區(qū)終點(diǎn)，采用初溪攔河壩死水位和最低運(yùn)行水位的低值，即5.74m；（2）正果攔河壩下游按河床比降推算所得，為6.69m。深度基準(zhǔn)面采用值、與原采用深度基準(zhǔn)面比較等詳列表2。

6.后記

增江②處于兩個(gè)攔河壩之間，且河段內(nèi)無基本水位站（水尺）的水位資料可用；再者，河床下切為近幾年挖沙、修堤所致，即使有基本水位站（水尺），其水位資料也不能準(zhǔn)確反映現(xiàn)時(shí)的水位情況；因此，其深度基準(zhǔn)面難以按現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范要求的數(shù)值累計(jì)法去確定，但航道測量時(shí)又必須確定之，以作為圖載水深以及今后航道維護(hù)、管理的起算基面。故，本文所介紹的確定方法也是“沒有辦法的辦法”。

增江②深度基準(zhǔn)面的確定方法是在2016年11月對該河段進(jìn)行航道測量時(shí)提出，征得上級部門的同意后實(shí)施。在2017年5月的項(xiàng)目驗(yàn)收會(huì)上，與會(huì)專家經(jīng)過詳細(xì)的討論、審核后認(rèn)為：在現(xiàn)時(shí)水文資料缺乏等條件的限制下，該方法較好地解決了原采用深度基準(zhǔn)面與現(xiàn)時(shí)水位不符的問題，推算所得的深度基準(zhǔn)面值可信，同意采用。

參考文獻(xiàn)：

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