松嫩干流洪痕應(yīng)急測(cè)量與分析

王化鑫，劉陽(yáng)明，唐永美，陳思奇

（1．松遼水利委員會(huì)水文局黑龍江上游水文水資源中心，黑龍江　黑河164300；2.松遼水利委員會(huì)水文局嫩江水文水資源中心，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

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松嫩干流洪痕應(yīng)急測(cè)量與分析

王化鑫1，劉陽(yáng)明1，唐永美1，陳思奇2

（1．松遼水利委員會(huì)水文局黑龍江上游水文水資源中心，黑龍江黑河164300；2.松遼水利委員會(huì)水文局嫩江水文水資源中心，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

［摘 要］文中介紹了嫩江、松花江干流省界河段洪痕測(cè)量項(xiàng)目?jī)?nèi)容及范圍，測(cè)量實(shí)施過(guò)程、測(cè)量方法。對(duì)測(cè)量成果質(zhì)量進(jìn)行了分析，并對(duì)影響成果質(zhì)量的因素進(jìn)行了分析。

［關(guān)鍵詞］松嫩干流；洪痕；測(cè)量與分析

1　測(cè)量區(qū)域概況

嫩江、松花江干流省界河段（白沙灘-拉林河口段）洪痕測(cè)量區(qū),區(qū)內(nèi)平均海拔約130 m，最高海拔約150 m。從白沙灘到三岔河口為嫩江下游段河長(zhǎng)125 km。嫩江河口(三岔河)至拉林河河口的松花江江段河長(zhǎng)125 km。

2　項(xiàng)目?jī)?nèi)容及范圍

項(xiàng)目主要內(nèi)容為測(cè)量嫩江、松花江干流省界河段（白沙灘-拉林河口段）2013年洪痕，實(shí)施分為前期準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與測(cè)量、內(nèi)業(yè)分析等三部分。

根據(jù)項(xiàng)目工作內(nèi)容，確定這次調(diào)查測(cè)量范圍為嫩江干流白沙灘以下至松花江干流拉林河口段，長(zhǎng)度為209 km2。共涉及《松花江防洪規(guī)劃》中的42個(gè)防洪規(guī)劃斷面，其中嫩江干流25個(gè)（嫩76～嫩100斷面），松花江干流17個(gè)（松1～松17斷面）。

3　項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程

2013年10月7日至25日，根據(jù)洪水水面線(xiàn)調(diào)查相關(guān)規(guī)范、98洪痕調(diào)查斷面等相關(guān)技術(shù)文件材料，在嫩江2013洪峰過(guò)后及時(shí)完成了調(diào)查和洪痕標(biāo)注工作。

2014年3月8日至3月30日，收集2013年嫩江、松花江洪水相關(guān)資料、調(diào)查河段的地形圖、國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)、防洪規(guī)劃、防洪堤防等資料，分析確定調(diào)查范圍、河段數(shù)量及技術(shù)要求，編制調(diào)查與分析技術(shù)工作大綱。

2014年4月1日至4月30日，開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)洪痕測(cè)量工作，聯(lián)測(cè)150個(gè)河段洪痕點(diǎn)高程及平面坐標(biāo)。

2013年8月1日至10月30日，進(jìn)行內(nèi)業(yè)分析計(jì)算工作，繪制洪水水面線(xiàn)，編制測(cè)量與分析技術(shù)報(bào)告。

4　洪痕測(cè)量

根據(jù)業(yè)主委托的工作內(nèi)容和要求，依據(jù)《松花江、嫩江干流防洪規(guī)劃報(bào)告》和《松花江流域提防帶狀工程圖圖冊(cè)》所采用1998年實(shí)測(cè)斷面位置，根據(jù)已知控制點(diǎn)沿河分布情況，在洪痕調(diào)查測(cè)量前，編制了項(xiàng)目技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)。利用現(xiàn)有先進(jìn)測(cè)量?jī)x器設(shè)備，采用河道兩側(cè)洪痕點(diǎn)及附近國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)GNSS網(wǎng)，同網(wǎng)相鄰點(diǎn)間平均邊長(zhǎng)小于10km。采用GNSS平面控制測(cè)量與GNSS高程測(cè)量同時(shí)進(jìn)行,GNSS高程測(cè)量采用GNSS擬合高程測(cè)量和GNSS跨河高程測(cè)量方法。GPS環(huán)間有2～3個(gè)重合點(diǎn)。相鄰洪痕控制點(diǎn)間的其他洪痕點(diǎn)采用GPSRTK和全站儀進(jìn)行平面、高程測(cè)量。內(nèi)業(yè)計(jì)算，采用后處理LGO軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。以已知的WGS-84坐標(biāo)作為基線(xiàn)解算依據(jù)，按缺省參數(shù)進(jìn)行解算。對(duì)每個(gè)同步和相鄰異步環(huán)先按照靜態(tài)解算模型進(jìn)行基線(xiàn)解算；其次，進(jìn)行無(wú)約束平差計(jì)算，調(diào)整相關(guān)參數(shù)直到網(wǎng)平差計(jì)算結(jié)果符合要求；最后，固定控制點(diǎn)網(wǎng)平差計(jì)算，將已知GPS測(cè)量高程匹配到測(cè)網(wǎng)里，推算出未知GPS測(cè)量點(diǎn)高程。

此次共計(jì)引用高程控制點(diǎn)50個(gè)，完成測(cè)量同步環(huán)50個(gè)，洪痕控制點(diǎn)60個(gè)，碎步點(diǎn)104個(gè)。

與此同時(shí)，我國(guó)跨境資金流動(dòng)規(guī)模明顯擴(kuò)大，跨境資金流動(dòng)對(duì)我國(guó)對(duì)外貿(mào)易、外匯市場(chǎng)、資本市場(chǎng)的影響也在持續(xù)擴(kuò)大。而值得注意的是，在市場(chǎng)對(duì)人民幣匯率形成某種預(yù)期的時(shí)期往往伴隨著跨境資金流動(dòng)的大幅波動(dòng)，兩者之間具有某種內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。因此，本文試圖通過(guò)實(shí)證分析解答以下幾個(gè)問(wèn)題：匯率預(yù)期的變化對(duì)哪些跨境資金流動(dòng)項(xiàng)目造成影響？匯率預(yù)期變化是如何影響我國(guó)市場(chǎng)交易主體行為，并最終對(duì)跨境資金流動(dòng)造成影響的？應(yīng)采取哪些措施應(yīng)對(duì)匯率預(yù)期變化以及跨境資金波動(dòng)對(duì)我國(guó)宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)的負(fù)面影響？

根據(jù)《水文調(diào)查規(guī)范》，GNSS網(wǎng)洪痕點(diǎn)的高程采用五等水準(zhǔn)，平面位置的精度采用與1:2000測(cè)圖相適應(yīng)的精度。

4.1平面控制測(cè)量

平面控制測(cè)量為基本平面控制，采用GNSS測(cè)量方法。平面控制層次為圖根平面控制，最末級(jí)圖根點(diǎn)對(duì)于臨近基本平面控制的點(diǎn)位允許中誤差為0.1。

使用8臺(tái)萊卡GS14 GNSS接收機(jī)進(jìn)行同時(shí)觀(guān)測(cè)，通常以邊連接構(gòu)成GPS網(wǎng)，采用靜態(tài)方法觀(guān)測(cè)。有效觀(guān)測(cè)衛(wèi)星數(shù)大于4顆，觀(guān)測(cè)時(shí)1段長(zhǎng)度不小于45 min，數(shù)據(jù)采集間隔5 s，GDOP值觀(guān)測(cè)中均小于6。GPS控制點(diǎn)觀(guān)測(cè)GPS網(wǎng)中共有重復(fù)基線(xiàn)不小于12條，GPS網(wǎng)中共有同步環(huán)17個(gè)，同步環(huán)絕對(duì)誤差最大值為：Ws=0.040 m。GPS網(wǎng)共有異步環(huán)42個(gè)，同步環(huán)絕對(duì)誤差最大值為：Ws=0.070 m。GPS數(shù)據(jù)處理采用萊卡LGO GPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行平差計(jì)算，平差后四等GPS網(wǎng)最弱點(diǎn)位中誤差為0.100 m，最弱邊相對(duì)中誤差均小于1/56 832。滿(mǎn)足GB/T18314—2001《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》要求。

4.2高程控制測(cè)量

高程控制測(cè)量采用GNSS擬合高程測(cè)量方法，并與GNSS平面控制測(cè)量同時(shí)進(jìn)行。GNSS網(wǎng)與三等國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)，聯(lián)測(cè)GNSS點(diǎn)分布在測(cè)區(qū)的四周，點(diǎn)間距小于10 km。測(cè)區(qū)屬于平原區(qū)，地形變化趨勢(shì)較小，采用分區(qū)擬合的方法，各分區(qū)間有2個(gè)重合點(diǎn)。選用聯(lián)測(cè)的已知高程點(diǎn)為松遼委委托東北水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院測(cè)量公司于2008年埋設(shè)和聯(lián)測(cè)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查已知高程點(diǎn)保存完好。進(jìn)行擬合高程模型內(nèi)符合允許中誤差不小于2 cm，模型外符合允許中誤差不小于3 cm。

沿嫩江和松花江干流兩岸的洪痕測(cè)量主要采用動(dòng)態(tài)差分GPS測(cè)量方式施測(cè)，沿岸兩相鄰GPS點(diǎn)作為基線(xiàn)控制點(diǎn)，RTK測(cè)量基準(zhǔn)站布設(shè)在兩點(diǎn)中間，實(shí)測(cè)控制點(diǎn)間的洪痕點(diǎn),避免從一端向另一端無(wú)限制的外推。采用動(dòng)態(tài)差分GPS方法進(jìn)行平面和高程聯(lián)測(cè)及洪痕測(cè)量，最遠(yuǎn)碎步點(diǎn)和已知控制點(diǎn)距離小于5 km，每點(diǎn)觀(guān)測(cè)時(shí)間大于3 min，高程誤差小于±0.040 m。部分GPS控制點(diǎn)兼做洪痕點(diǎn)，重點(diǎn)洪痕附近布設(shè)GPS控制點(diǎn)，使用全站儀三角高程對(duì)使用RTK測(cè)量洪痕高程進(jìn)行校測(cè)。盡量減小人為誤差影響，主要是減少天線(xiàn)安置誤差和天線(xiàn)高量取誤差,天線(xiàn)安置采用腳架對(duì)點(diǎn)器精確對(duì)中，天線(xiàn)高量取誤差應(yīng)小于1 mm；作業(yè)前根據(jù)星歷預(yù)報(bào)編制觀(guān)測(cè)計(jì)劃,保證衛(wèi)星與接收機(jī)之間具有較強(qiáng)的圖形強(qiáng)度；控制點(diǎn)選擇在地形開(kāi)闊、不具反射面的點(diǎn)位,衛(wèi)星高度截止角大于15°,減弱多路徑誤差。累計(jì)采用動(dòng)態(tài)差分GPS方法實(shí)測(cè)碎部測(cè)量104個(gè)。

4.4洪痕測(cè)量成果

經(jīng)整理分析，從每一個(gè)河段多個(gè)洪痕點(diǎn)、斷面左右岸、上下相鄰河段洪痕高程及河段洪水規(guī)劃水位綜合分析，同時(shí)考慮河段水文特性、河道河勢(shì)特點(diǎn)、支流匯入、橋和閘等穿河建筑物及河段圍堤雍水等因素，確定嫩江白沙灘至松花江拉林河口段左右岸洪痕高程。

5　洪痕測(cè)量成果質(zhì)量分析

5.1洪痕調(diào)查質(zhì)量

受洪痕調(diào)查時(shí)洪水已基本退去，防汛部門(mén)巡堤人員已回駐地，一部分通過(guò)附近居住的居民指認(rèn)最高洪水位位置，現(xiàn)場(chǎng)指認(rèn)的人員參與了防汛相關(guān)工作，對(duì)最高水位位置有一定印象，但與高水退去已有一個(gè)多月時(shí)間，洪水痕跡不是非常清楚或印象不是非常深刻，洪痕點(diǎn)位高程存在大于±10 cm誤差。

5.2支流納入對(duì)洪痕高程的影響

當(dāng)支流洪量特大時(shí)，可能在匯入主流的局部倒灌（河水倒流），使主河道支流河口洪痕點(diǎn)高于上游洪痕高程；支流洪量較大時(shí)，可能在匯入主流的局部河段河槽比降減小較大。

嫩江與第二松花江匯合口（三岔河河口段），支流第二松花江洪水的匯入，加之嫩江河道圍堤較多，從嫩96斷面洪水水位低于20年一遇規(guī)劃水位20 cm，嫩江96～100段區(qū)間水位比降減小，嫩江100-1斷面處隨著二松匯入，洪水流量量級(jí)為10年一遇洪水，支流匯入頂托和河道內(nèi)圍堤影響，

洪水水位超出20年一遇規(guī)劃水位10 cm。

5.3回水對(duì)洪痕高程的影響

嫩江白沙灘至松花江拉林河口段屬于平原河流，由于洪水在河道內(nèi)平穩(wěn)，洪水在急轉(zhuǎn)彎的河岸邊，水位運(yùn)動(dòng)受重力和離心慣性力的合力雙重作用，其等壓面與重力和慣性力的合力相垂直，水位沿橫向呈曲線(xiàn)變化，凹岸一側(cè)的水位高于凸岸一側(cè)。彎道縱向流速凹岸一側(cè)的遠(yuǎn)大于凸岸一側(cè)的，縱向垂線(xiàn)平均流速沿橫向分布很不均勻，同樣是凹岸一側(cè)的大于凸岸一側(cè)的。洪水在急彎處會(huì)形成回流。此時(shí)，同一岸會(huì)在一定距離內(nèi)，下游水位比上游還高出幾厘米，甚至10～20 cm是可靠的，能夠反映了水流的規(guī)律。

5.4洪痕突出點(diǎn)處理及可靠程度評(píng)定

在顧及上述影響洪痕點(diǎn)高程因素后，同一岸上游洪痕點(diǎn)高程一定比下游洪痕點(diǎn)高才為合理、可靠。否則，對(duì)于出現(xiàn)矛盾的洪痕點(diǎn)高程進(jìn)行了剔除，當(dāng)數(shù)值異常為cm級(jí)時(shí)，可能在測(cè)量偶然誤差允許的范圍之內(nèi)，依據(jù)同一岸上下游鄰近兩個(gè)可靠洪痕點(diǎn)高程按距離平差。

在對(duì)每一個(gè)洪痕點(diǎn)高程進(jìn)行上述分析處理后，按照估計(jì)誤差范圍為標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定其可靠程度。此次洪痕高程點(diǎn)估計(jì)誤差在0.2～0.5 m范圍內(nèi)，可靠程度標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定為較為可靠。

［中圖分類(lèi)號(hào)］TV123

［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］B

［文章編號(hào)］1002－0624（2016）05－0030－02

[收稿日期]2016-01-10