一級行洪河道設(shè)置觀測中心的可行性探討

馮　婷　胡　穎

摘要加強(qiáng)一級行洪河道的觀測工作,是逐步實(shí)現(xiàn)河道由傳統(tǒng)管理向現(xiàn)代科學(xué)管理的需要,也是及時(shí)為天津市防洪決策提供科學(xué)依據(jù)、保證河道正常運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。提出在一級行洪河道設(shè)置觀測中心的觀點(diǎn),并對其可行性進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞觀測中心;防汛抗洪;河道;閘站

中圖分類號TV123文獻(xiàn)標(biāo)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(nèi)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(dān)著城市防洪、排瀝的任務(wù),而且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,河系溝通后還將承擔(dān)城市景觀、通航、觀光旅游以及促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提升人水和諧水平的重任。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),必須加強(qiáng)對河道閘站基礎(chǔ)資料的觀測,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。筆者建議組建觀測中心,以確保河道多功能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),且對堤防管理工作有重要意義,并為天津市防汛調(diào)度提供參考數(shù)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(biāo)。河道的行洪能力的確定,主要通過計(jì)算水面曲線來實(shí)現(xiàn)。計(jì)算水面線的底坡、過水?dāng)嗝?、控制斷面水?以及糙率的選定,均來自河道的測量結(jié)果。近年來在推算河道強(qiáng)迫行洪能力時(shí),有些河道堤防資料為很久以前的測量結(jié)果,不能很好地反映實(shí)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(wěn)定情況,收集典型斷面的物理指標(biāo),校核實(shí)際河道過流量,驗(yàn)算堤防的穩(wěn)定性,為防汛調(diào)度和決策提供依據(jù)。

1.2工程日常管理維護(hù)的需要

天津市河道堤防工程經(jīng)多年使用,受到不同程度的損壞。在復(fù)堤工程中由于高程不明確,無法檢驗(yàn)實(shí)際復(fù)堤堤頂高程,從而增加投資。假設(shè)對全市1 994.2km復(fù)堤,平均堤寬7m,每立方米造價(jià)按50元計(jì)算,如工程復(fù)堤高程每誤差5cm,其投資為3 490萬元,給國家造成巨大的經(jīng)濟(jì)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(qū)縣河道閘站管理所代管。由于各管理部門的技術(shù)力量、觀測設(shè)備等原因以及管理的需要,迫切希望有專門機(jī)構(gòu)組織、指導(dǎo)測量工作。例如,耳閘管理所在對新建耳閘做注水實(shí)驗(yàn)測基底揚(yáng)壓力時(shí),有些測壓管始終不能注滿水,多次請專業(yè)人員查看分析原因,但一直沒有結(jié)果。因此,有必要成立觀測中心,對全市河道、閘涵、水利設(shè)施的引測、觀測進(jìn)行指導(dǎo)管理,以有利于今后水利設(shè)施的規(guī)劃管理。

1.3水利高程系統(tǒng)統(tǒng)一的需要

天津市水利系統(tǒng)所采用的高程系統(tǒng)很不統(tǒng)一。水文測站,沿用的測站凍結(jié)基面,以此作為水尺觀測的依據(jù),而河道閘站多采用大沽、黃海系統(tǒng)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(shí)際行洪情況,常使上、下游水位出現(xiàn)不合理現(xiàn)象,給防汛調(diào)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(tǒng)不統(tǒng)一,大多由市政公路部門設(shè)計(jì),不能統(tǒng)一到水利高程系統(tǒng),造成堤防管理系統(tǒng)混亂。因此,統(tǒng)一高程系統(tǒng)是一項(xiàng)重要工作。高程統(tǒng)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(shè)高程將起到統(tǒng)一規(guī)范的作用,有利于各項(xiàng)工程之間高程的銜接,加速各項(xiàng)工程的建設(shè)。

1.4國家高程網(wǎng)逐年對堤防閘站水利設(shè)施修正的需要

通過對每年引測基點(diǎn)的修正,保證反映堤防、閘站、水利設(shè)施的現(xiàn)狀。1986年11月在耳閘管理所門口自行埋設(shè)普通水準(zhǔn)點(diǎn)混凝土標(biāo)石耳基,其高程從附近的第一毛紡廠院墻基點(diǎn)325引測,并于1988年啟用。1988年由測繪處開始對基點(diǎn)325施測,高程為4.281 3m(大沽),1995年校核該點(diǎn)高程為4.166 0m,2003年對此進(jìn)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(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)對此進(jìn)行校核)。以此點(diǎn)引據(jù)的堤防、水利設(shè)施,只有修訂后才能反映其真實(shí)值,因此有必要建立觀測中心,加強(qiáng)引測和觀測,不斷的修正堤防、閘站及水利設(shè)施的高程。

2觀測中心的工作范圍及主要工作內(nèi)容

2.1工作范圍

根據(jù)水利部《水文測量規(guī)范》及其他相關(guān)規(guī)定進(jìn)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(yáng)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(tǒng)一,堤防裂縫電測,對國營大中型水利工程設(shè)施的測量。

2.2主要工作內(nèi)容

負(fù)責(zé)觀測的前期工作,包括查找國家水準(zhǔn)點(diǎn)、收集基本資料,將全市水工建筑設(shè)施的現(xiàn)狀高程,統(tǒng)一到國家水準(zhǔn)網(wǎng)上。首先,以防汛指揮部的名義與本市測繪管理局取得聯(lián)系,查找離水工設(shè)施較近的國家等級水準(zhǔn)點(diǎn),必要時(shí)在重要的樞紐、河道上設(shè)置新點(diǎn),中心應(yīng)有國家點(diǎn)的點(diǎn)質(zhì)證及考證數(shù)據(jù)。以此作為引測依據(jù)。其次,在河道及重要建筑物上設(shè)置反映水利設(shè)施現(xiàn)狀的點(diǎn),包括水文基點(diǎn)、河道上典型堤段、泵站、閘涵等二級點(diǎn)。由觀測中心負(fù)責(zé)對全市河道閘站的測量點(diǎn)統(tǒng)一管理,在閘站重要部位設(shè)施觀測標(biāo)點(diǎn),河道上原則上每1km設(shè)觀測斷面(適當(dāng)?shù)囟渭用芑蚍攀?,將此類點(diǎn)作為三級點(diǎn)。全市河道閘站的測量由觀測中心統(tǒng)一計(jì)劃安排,由觀測中心人員進(jìn)行業(yè)務(wù)指導(dǎo),與各閘站管理所成立觀測小組,按水利部規(guī)定《水工觀測手冊》中的觀測項(xiàng)目共同進(jìn)行施測,如基底揚(yáng)壓力、側(cè)繞滲情況、垂直、水平位移情況等,河道收集堤內(nèi)裂縫及堤防內(nèi)土的各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo),如滲透系數(shù)、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(jié)果進(jìn)行整理,并由觀測中心將河道、閘站觀測資料匯編成冊,統(tǒng)一管理,每年上報(bào),提供給防汛及有關(guān)各職能部門。

3結(jié)語

成立河道閘站觀測中心,統(tǒng)一對全市河道堤防水利工程觀測,及時(shí)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),保障河道、閘站的正常運(yùn)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(shí),河道、堤防高程的統(tǒng)一,為天津市防洪決策提供重要依據(jù),為濱海新區(qū)開發(fā)開放做出貢獻(xiàn),為天津市的城市防洪和供水安全以及國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供保障。