淺析圖上預(yù)先定點交會法測算鳳溪水庫泥沙淤積的可行性

盧銳波

（廣東省潮州市鳳溪水庫管理處，潮州 521000）

1 鳳溪水庫概況

鳳溪水庫工程地處廣東省潮州市北部山區(qū)，韓江支流鳳凰溪上游，是鳳凰水庫的上級水庫，屬全國防洪重點中型水庫。水庫集雨面積45.7k㎡，多年平均降雨量2275mm，多年平均產(chǎn)水量6633萬m3，多年平均出庫水量7030萬m3；設(shè)計正常水位441.00m(韓江基面,下同)，相應(yīng)庫容3000萬m3，總庫容3270萬m3，死水位400m，相應(yīng)庫容181萬m3。水庫樞紐有土壩、溢洪道、導(dǎo)流發(fā)電隧洞和壩后電站共四項主體工程。

鳳溪水庫工程于1982年9月竣工投入使用，運行至今已有28年。自2002年以后，水庫泥沙淤積較為嚴重，特別是發(fā)電輸水涵洞攔污閘前，泥沙淤積高度接近涵洞口，對發(fā)電生產(chǎn)已構(gòu)成威脅。2006年12月，水庫干水檢修時對發(fā)電輸水涵洞攔污閘前進行了泥沙淤積測量，測得淤積量已達4700 m3。

2 預(yù)先定點交會法用于鳳溪水庫的可行性分析

由于流入鳳溪水庫的山坑溪道較多，且?guī)煜略瓰轼P凰溪干道，山塘水潭也多，因而泥沙不可能全部流入死庫容中，為此必須尋求一種比較有效、簡便、投入少的方法來測算泥沙的淤積情況，從而做到事半功倍。

一般對于水庫泥沙測量方法主要有重量法和體積法兩種。體積法的測量手段有斷面法、地形法以及斷面與地形綜合法[1]。而對于現(xiàn)在頗為流行的GPS技術(shù)和全站儀測量[2]，雖然能提高工作效率和精度，但其設(shè)備配置費用很大。斷面法既較簡便，又能達到精度要求，而圖上預(yù)先定點交會法恰好符合此特性，而且操作方便。因此，結(jié)合鳳溪水庫的地形和實際情況，用圖上預(yù)先定點交會法來測量計算水庫的泥沙淤積相對較為合適。

圖上預(yù)先定點交會法就是首先在平板儀上面的圖紙上，預(yù)先根據(jù)原地形圖等高線高低、相對距離，按比例尺確定斷面線上所有 “預(yù)先定點”的點位后，用鉛筆點記上點號，即該點為待測點。實測時，利用圖板上兩點，即測站點和待測點成一直線延長該直線視線與經(jīng)緯儀斷面視線交會，確定水面上測船測點的方向、目標、位置的方法[3]。此法適宜于水面較為平穩(wěn)，水流不急的水庫，而鳳溪水庫位于鳳凰溪源頭，是為調(diào)洪及下游鳳凰水庫蓄水以補充枯水期水位而建的，平時水面相對平穩(wěn)。

3 預(yù)先定點交會法測量原理及操作特點

3.1 測量原理

實際測量中，原則上應(yīng)先根據(jù)水庫地形圖確定等測斷面，一般在各坑口、原山塘等有代表性位置設(shè)置斷面，然后在地形圖上點上待測斷面上的若干個點，架上測量儀器就可以工作了。下面就以下圖的A-A1斷面為例：

此項測量必備儀器、材料和人員有：經(jīng)緯儀1臺、平板儀1臺、測船1艘、無線電對講機2對，紅旗等，人員5-6人。如圖1所示，平板儀安置在庫區(qū)高程標準點延引出來的控制點上，這點一般選在地面較為平整，對斷面兩端視線好的地方，并以此點為本斷面控制基點，記為02#，圖板上各控制點位置是根據(jù)坐標展繪在圖紙上的。

完成對中、調(diào)平、定向工作后欲測 “A1-A”斷面，該斷面 “預(yù)先定點”已在平面圖上點了“點”。經(jīng)緯儀安設(shè)在A點上，瞄準對面山上固定點A1，當然A1點上要插上紅旗以便觀測，瞄準后要固定視線方向，司鏡者指揮測船沿 “A1-A”斷面線行駛；平板儀觀測者將照準儀直尺邊緊貼在測站點02#和圖上預(yù)先定點 “1”上，當從照準儀望遠鏡中看到測船進入光圈時，立即用對講機告知測船，測船隨即將測得的該點水深數(shù)據(jù)報告平板儀，繪圖者立即把記錄者算出的水下地面高程注在圖板上，則測船上剛測的點為 “1/”點的測量結(jié)束。2點又開始觀測，觀測者即速把照準儀直尺邊緊貼在測站點02#，和圖板待測點 “2”上，當照準儀望遠鏡中看到測船再次進入光圈后，通知測船測水深并回報數(shù)據(jù)，繪圖者即把記錄者算出的高程注在圖板 “2”點上，這樣 “2/”點測量結(jié)束。按照同樣道理，依次測出3、4、5……，各點高程一一測出，然后再移過另一斷面，待庫區(qū)各斷面全部測出后，內(nèi)業(yè)人員可據(jù)實測資料畫出淤積測量地形圖，并與原地形圖比較算出淤積量。

3.2 操作特點

圖上預(yù)先定點交會法操作簡單，容易計算，比其它方法簡便快捷，且投入少，概括有如下幾點：

（1）速度快，工序少。使用此法，可以省去讀視距、角度等，只要在圖上預(yù)先定點，人員配合默契，一天能夠測3-4個斷面，比傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀，水準儀交叉的地形測量法起碼快兩倍。

（2）測量點位準確。待測點是根據(jù)原地形高低預(yù)先定的待測點，因而位置準確，所測高程符合原地形實際。

（3）計算簡便，省時、省力。測量時，只要掌握當時的庫水位，計算時，用庫水位減去測得的水深，就能得出水下地面高程。

（4）簡單快捷，便于工作。圖上預(yù)先定點交會法的關(guān)鍵是測量前在圖上預(yù)先定點，測量時，觀測者用圖上兩點 （測站點和待測點）確定一直線向前延伸視線與斷面視線相交會之點便是原定待測點。這與傳統(tǒng)方法在現(xiàn)場定點受測船搖擺導(dǎo)致點位不正而出現(xiàn)偏差有著較大優(yōu)勢，同時它又簡便，易于操作。

（5）資金投入少，經(jīng)濟有效。用此法進行測量的工具主要是經(jīng)緯儀和平板儀等普通儀器，且計算簡單，一船測量人員就能完成，因而費用相對較少。

4 結(jié)語

對鳳溪水庫來說，用圖上預(yù)先定點交會法測淤比較合適，其對技術(shù)含量要求不高，又能做到快速、有效、經(jīng)濟，符合當?shù)貙嶋H情況。準確的泥沙淤積測量計算，能為下一步的排沙防淤工作奠定堅實的基礎(chǔ)，將直接關(guān)系到能否延長水庫的壽命和安全乃至增加發(fā)電量，提高經(jīng)濟效益。

[1]劉秀玉.長湖水庫泥沙淤積測量分析.大壩與安全[J].1998,12（1）：58-62.

[2]張松林,馬新明.水庫淤積測量新技術(shù)的應(yīng)用.中國水利[J].2004,(11)：24-25.

[3]高樹森,陳金明,袁自立.水庫快速測淤-圖上預(yù)先定點交會法.治淮[J].1994,（10）：22-25.