浉河管理范圍劃界工作技術(shù)探討

李 燃

（信陽(yáng)市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院）

1 信陽(yáng)市浉河概況及管理范圍線施測(cè)要求

浉河古名浉口水，簡(jiǎn)稱(chēng)浉水，位于淮河上游江淮分水嶺的北坡，為淮河上游右岸較大的一級(jí)支流，發(fā)源于信陽(yáng)市西南的四望山，在信陽(yáng)市中心城區(qū)穿城而過(guò)，流經(jīng)浉河區(qū)、平橋區(qū)、羅山縣，在羅山縣顧寨村匯入淮河，河道全長(zhǎng)約60 km，流域面積約2 000 km2。浉河南岸為延綿不斷的山地，自西向東依次有筆架山、賢山、龜山、琵琶山、震雷山等大小十幾座山峰。根據(jù)《信陽(yáng)市河長(zhǎng)制實(shí)施方案》，浉河屬于市級(jí)河流，上游建有南灣水庫(kù)，此次劃界調(diào)查測(cè)繪任務(wù)起點(diǎn)為南灣水庫(kù)下游約1km處賢橋至入淮口，劃界河長(zhǎng)62.30 km。浉河河道略圖見(jiàn)圖1。

根據(jù)《河南省河湖管理范圍和水利工程管理與保護(hù)范圍劃定技術(shù)指南》具體要求，再結(jié)合信陽(yáng)市浉河的實(shí)際情況，管理范圍線按照以下規(guī)范進(jìn)行施測(cè)：在河道上游城區(qū)賢橋至規(guī)劃4#橡膠壩（樁號(hào)32+920）按照50 a一遇洪水位施測(cè)；浉河規(guī)劃4#橡膠壩（樁號(hào)32+920）至入淮口按照10 a 一遇洪水位施測(cè)；河道共有21處附屬設(shè)施，其范圍線按照實(shí)際邊界施測(cè)。

2 浉河管理范圍劃界工作技術(shù)路線

2.1 管理范圍劃界工作內(nèi)容

根據(jù)信陽(yáng)市河湖劃界基本要求并結(jié)合浉河的實(shí)際情況，此次劃界項(xiàng)目須完成以下工作：①整個(gè)河道須布設(shè)D級(jí)GPS控制網(wǎng)；②所有GPS控制點(diǎn)進(jìn)行四等水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)；③對(duì)浉河河道進(jìn)行航空攝影，并獲取整個(gè)河道的正射影像圖；④對(duì)浉河進(jìn)行縱橫斷面測(cè)繪；⑤對(duì)浉河管理范圍及附屬設(shè)施實(shí)地測(cè)量劃界；⑥對(duì)浉河河道左右岸管理范圍線布設(shè)界樁點(diǎn)。

2.2 工作流程

2.2.1 資料收集

圖1 浉河河道略圖

主要包括以下資料：①河道周邊1：10 000及以上比例尺地形圖；②河道周邊1：10 000及以上衛(wèi)星遙感影像；③河道周邊C 級(jí)GPS 點(diǎn)及三等水準(zhǔn)點(diǎn)；④浉河河道水文資料；⑤浉河周邊行政權(quán)屬界線資料。

2.2.2 編制項(xiàng)目技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)

資料收集完畢后，及時(shí)組織開(kāi)展項(xiàng)目工作會(huì)議，制定工作計(jì)劃，并編制項(xiàng)目技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)。

2.2.3 控制測(cè)量

項(xiàng)目進(jìn)行D 級(jí)GPS 控制測(cè)量與四等水準(zhǔn)測(cè)量，按照D 級(jí)GPS 控制測(cè)量要求，并結(jié)合浉河沿岸地形情況，共布設(shè)15 座D級(jí)GPS控制點(diǎn)，15座GPS點(diǎn)均聯(lián)測(cè)四等水準(zhǔn)。GPS控制測(cè)量外業(yè)采用6 臺(tái)思拓力GNSS 接收機(jī)進(jìn)行靜態(tài)采集，數(shù)據(jù)采樣間隔1s，每一觀測(cè)時(shí)段至少采集1 h，使用邊點(diǎn)混連式進(jìn)行網(wǎng)傳遞；內(nèi)業(yè)使用思拓力靜態(tài)數(shù)據(jù)處理軟件SGO 進(jìn)行基線解算，并完成網(wǎng)平差，基線解算與網(wǎng)平差精度均滿(mǎn)足D 級(jí)GPS 測(cè)量要求。四等水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)使用Trimble Dini12電子水準(zhǔn)儀和條碼式銦瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺進(jìn)行觀測(cè)，根據(jù)任務(wù)需要，在浉河沿岸共收集3 個(gè)三等水準(zhǔn)點(diǎn)作為高程起算點(diǎn)，采用附和水準(zhǔn)路線施測(cè)，項(xiàng)目水準(zhǔn)測(cè)量共耗時(shí)12 d，完成水準(zhǔn)路線72.60 km；內(nèi)業(yè)使用科傻軟件進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量網(wǎng)平差，平差結(jié)果滿(mǎn)足四等水準(zhǔn)測(cè)量要求。

2.2.4 航空攝影

項(xiàng)目利用積云1 號(hào)無(wú)人機(jī)進(jìn)行航空攝影，航攝儀型號(hào)SONY ILCE-7R，為保證航攝影像的質(zhì)量，航攝當(dāng)天天氣為晴天且無(wú)風(fēng)，攝影的航向重疊率與旁向重疊均設(shè)置為70%；按照1：2 000 地形圖要求，地面分辨率應(yīng)優(yōu)于10 cm，我們將無(wú)人機(jī)航高設(shè)為400 m。此次外業(yè)航攝任務(wù)共規(guī)劃12個(gè)架次，每個(gè)架次沿河道中心線按照帶狀區(qū)域飛行，由于只能選擇在天氣狀況良好的條件下進(jìn)行，該外業(yè)航攝工作13 d完成。無(wú)人機(jī)獲取原始影像后，使用Pix4D 軟件進(jìn)行空三解算，并生成DOM 與DSM；為了獲取更精準(zhǔn)的地形信息，在Pix4D 中對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行自動(dòng)分類(lèi)，剔除地表的建筑物與植被，獲取數(shù)字地面模型DTM。由于河道全長(zhǎng)62.30 km，獲取的原始影像達(dá)6 582張，為提高內(nèi)業(yè)處理效率，我們采用分塊處理，最后將分塊數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，形成一張完整的大圖。

2.2.5 洪水位分析計(jì)算

根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2017）、《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014）以及《浉河系統(tǒng)治理工程規(guī)劃》，確定信陽(yáng)市賢橋至規(guī)劃4#橡膠壩樁號(hào)（32+920）段河段防洪標(biāo)準(zhǔn)為50 a一遇，4#橡膠壩樁號(hào)（32+920）至入淮口河段防洪標(biāo)準(zhǔn)為10 a一遇。外業(yè)實(shí)測(cè)浉河的縱橫斷面，根據(jù)現(xiàn)狀水面線成果以及縱橫斷面，推算各河段防洪能力，最終確定賢橋至規(guī)劃4#橡膠壩50 a 一遇洪水位高程，4#橡膠壩至入淮口10 a一遇洪水位高程。

2.2.6 輔助工作線生成

為了外業(yè)實(shí)測(cè)的方便，利用數(shù)字地面模型DTM 與推算的洪水位高程，使用EPS軟件生成一條與管理范圍線接近的輔助線。由于DTM 數(shù)據(jù)生成的高程線由程序自動(dòng)生成，沒(méi)有經(jīng)過(guò)人工干預(yù)，會(huì)出現(xiàn)管理范圍工作輔助線穿過(guò)房屋、魚(yú)塘、公路、旱地、水田和支流等區(qū)域不能正確描述管理范圍工作輔助線的情況，所以需內(nèi)業(yè)結(jié)合實(shí)際情況對(duì)輔助工作線進(jìn)行調(diào)整修飾。

2.2.7 外業(yè)實(shí)地勘測(cè)

將內(nèi)業(yè)生產(chǎn)的工作輔助線導(dǎo)入（RTK）GPS手簿軟件中，按照工作輔助線的走向與位置進(jìn)行外業(yè)實(shí)測(cè)。依據(jù)《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》（SL 197—2013），1：2 00 0比例尺地形點(diǎn)規(guī)定數(shù)據(jù)采集間距不超過(guò)20 m，特殊點(diǎn)位（明顯轉(zhuǎn)點(diǎn)，特征點(diǎn)等）必須采集，困難地區(qū)、山區(qū)等可適當(dāng)放寬。采集的數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)偏差≤±10 cm，山區(qū)及特殊區(qū)域可放大到1.50倍。為方便外業(yè)測(cè)量，工作中需要一名河道管理人員陪同，特殊區(qū)域應(yīng)根據(jù)實(shí)際范圍線勘測(cè)。

2.2.8 管理范圍線制作與設(shè)計(jì)界樁點(diǎn)

根據(jù)外業(yè)實(shí)測(cè)的點(diǎn)位，在CASS軟件中繪制管理范圍線；按照界樁點(diǎn)布設(shè)要求，平地和丘陵地內(nèi)大片的農(nóng)田耕地每100～200 m 設(shè)計(jì)1 個(gè)界樁；面積不大的山區(qū)耕地、稀疏的獨(dú)立房屋、林地、荒地草地等每200～300 m設(shè)計(jì)1個(gè)界樁。河道工程管理區(qū)每100～150 m 設(shè)計(jì)1 個(gè)界樁，浉河河道共設(shè)計(jì)742 個(gè)界樁點(diǎn)。

2.2.9 成果整理，編寫(xiě)工作報(bào)告，最終成果包括

項(xiàng)目技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)、D級(jí)GPS控制測(cè)量基線解算與網(wǎng)平差報(bào)告、四等水準(zhǔn)測(cè)量平差報(bào)告、GPS 控制點(diǎn)成果表、1：2 000 正射影像圖、外業(yè)觀測(cè)記錄、儀器檢定證書(shū)、50 cm×50 cm影像分幅圖，并將管理范圍線與界樁點(diǎn)標(biāo)注在分幅影像圖上，最終形成成果報(bào)告。工作技術(shù)路線圖見(jiàn)圖2。

圖2 工作技術(shù)路線圖

3 結(jié) 語(yǔ)

信陽(yáng)市浉河管理范圍劃界工程自項(xiàng)目開(kāi)始至全部成果提交，歷時(shí)7 個(gè)月，項(xiàng)目共完成D 級(jí)GPS 點(diǎn)15 座，并聯(lián)測(cè)四等水準(zhǔn)；1∶2 000 正射影像圖196 km2；浉河左右岸管理范圍線138.62 km，設(shè)計(jì)界樁點(diǎn)742個(gè)，并按照項(xiàng)目要求制作成50 cm×50 cm影像分幅圖；以上所有成果均通過(guò)專(zhuān)家驗(yàn)收。文章主要對(duì)信陽(yáng)市浉河管理范圍劃界工作進(jìn)行探討，詳細(xì)闡述了河道劃界的技術(shù)方法與工作流程，為本領(lǐng)域其他河道劃界工作提供一種技術(shù)方案，如有不足敬請(qǐng)批評(píng)指正。