河南省水利高程控制網(wǎng)現(xiàn)狀、作用及復(fù)測(cè)的必要性

呂存宣

（河南省水利勘測(cè)有限公司，河南 鄭州 450003）

1 引言

1.1 水利工程控制網(wǎng)的概念

水利工程控制網(wǎng)，是為了滿足水利工程建設(shè)的需要，沿河道、渠道及水庫(kù)而布設(shè)的高等級(jí)水利高程基準(zhǔn)網(wǎng)。對(duì)水利工程建設(shè)、防汛調(diào)度、水文測(cè)報(bào)等都有著重要的作用。

1.2 河南省水利高程基準(zhǔn)網(wǎng)概況

1976-1986 年，由國(guó)家測(cè)繪局和總參測(cè)繪局聯(lián)合，對(duì)中國(guó)的一等水準(zhǔn)線路進(jìn)行了觀測(cè)，1987 年國(guó)務(wù)院正式頒布實(shí)施了國(guó)家新的統(tǒng)一高程系統(tǒng)：1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，使中國(guó)的高程基準(zhǔn)得到新的統(tǒng)一和提高。

河南省境內(nèi)現(xiàn)有國(guó)家布設(shè)的Ⅰ、Ⅱ等水準(zhǔn)線路，基本上沿國(guó)道、省道布設(shè)，統(tǒng)籌考慮各行業(yè)需求，這是一個(gè)國(guó)家級(jí)高程網(wǎng)框架。

2 河南省高程控制網(wǎng)現(xiàn)狀

2015年12月至2016年1月，對(duì)河南省海河、淮河流域及長(zhǎng)江流域現(xiàn)存水準(zhǔn)標(biāo)石進(jìn)行了全面普查，見(jiàn)表1。

表1 河南省水利高程控制網(wǎng)普查情況統(tǒng)計(jì)表

河南省水利高程控制網(wǎng)觀測(cè)情況：①1986 年施測(cè)海河流域Ⅲ等水準(zhǔn)路線共26 條，埋設(shè)標(biāo)石262 座，觀測(cè)960 km。②2012 年施測(cè)淮河流域Ⅱ、Ⅲ等水準(zhǔn)路線共125 條，埋設(shè)標(biāo)石262座，觀測(cè)4 939 km。③1998年施測(cè)長(zhǎng)江流域Ⅲ等水準(zhǔn)路線共54條，埋設(shè)標(biāo)石371座，觀測(cè)1 793 km。

自河南省水利高程控制網(wǎng)建立以來(lái)，已覆蓋了河南省境內(nèi)的淮河、海河、長(zhǎng)江流域，能夠準(zhǔn)確地反映各水系上下游高程，廣泛地服務(wù)于河南省所有的重點(diǎn)水利工程，并為河道治理、水利工程除險(xiǎn)加固、水文水情預(yù)報(bào)、農(nóng)田規(guī)劃建設(shè)、防汛抗旱指揮等發(fā)揮了非常重要的作用。

隨著河南省各項(xiàng)事業(yè)的快速發(fā)展，河南省原水利高程控制網(wǎng)由于破壞嚴(yán)重，已不能滿足新時(shí)期發(fā)展的需求。

2.1 原網(wǎng)已不能滿足水利建設(shè)的新需求

近期一些新建重點(diǎn)水利工程、平原洼地除澇治理、蓄洪區(qū)安全建設(shè)以及新建的水庫(kù)、水文站等，特別是今年河南省汛后的水毀和災(zāi)后重建工程，都需要重新布設(shè)水準(zhǔn)線路。

隨著中原經(jīng)濟(jì)區(qū)的建設(shè)，全省經(jīng)濟(jì)規(guī)模和總量快速增加，對(duì)防洪安全保障能力和防洪安全體系提出更高標(biāo)準(zhǔn)，防洪減災(zāi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)任務(wù)更加艱巨。對(duì)于水利高程網(wǎng)來(lái)說(shuō)，也必須在新時(shí)期滿足更新要求、更高標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 水準(zhǔn)標(biāo)石破壞（占?jí)海┈F(xiàn)象比較嚴(yán)重

河南省水利高程控制網(wǎng)建立已有20-30年，隨著近期城鄉(xiāng)建設(shè)的發(fā)展，很多埋設(shè)在鄉(xiāng)水利站、村委會(huì)、鄉(xiāng)村學(xué)校的水準(zhǔn)標(biāo)石被破壞（占?jí)海?。僅淮河流域?yàn)槔?，水?zhǔn)標(biāo)石被破壞（占?jí)海?shù)為該地區(qū)水準(zhǔn)標(biāo)石總數(shù)的72.40%。

2.3 水準(zhǔn)點(diǎn)存在不均勻沉降現(xiàn)象

據(jù)目前收集的資料來(lái)看，國(guó)家Ⅰ、Ⅱ等水準(zhǔn)點(diǎn)最新資料（1999-2007 年施測(cè)）與前一期資料（1986-1991 年施測(cè)）相比，同一點(diǎn)高程普遍下沉2～6 cm，特別是濮陽(yáng)市和周口市部分地區(qū)，個(gè)別水準(zhǔn)點(diǎn)下沉約9 cm。

3 河南省水利高程網(wǎng)的作用

高程精度對(duì)于水利工程來(lái)說(shuō)相當(dāng)重要，平面位置誤差會(huì)使建筑物部件銜接出錯(cuò)，而高程誤差會(huì)使水流不暢，影響水工建筑物的正常運(yùn)行。

為了統(tǒng)一河南省水利高程系統(tǒng)，使河南省的水利建設(shè)有一個(gè)可靠穩(wěn)定的相對(duì)基準(zhǔn)，在河南省水利廳的領(lǐng)導(dǎo)下，河南省水利勘測(cè)有限公司（原河南省水利勘測(cè)總隊(duì)，于2006 年改制）測(cè)繪人歷經(jīng)幾十年、幾代人的努力，從1986-1999年，沿河南省水系、河流、道路布設(shè)了數(shù)百條各等級(jí)水準(zhǔn)線路，將水準(zhǔn)標(biāo)石（基點(diǎn)）設(shè)置在水庫(kù)、水閘、水文（位）站以及縣水利局、鄉(xiāng)水利站、鄉(xiāng)政府、學(xué)校等水利、政府管理單位，把河南省的水利高程系統(tǒng)統(tǒng)一歸算到國(guó)家現(xiàn)行的1985國(guó)家高程基準(zhǔn)上。

3.1 水庫(kù)建設(shè)

河南省近期建成的出山店水庫(kù)、前坪水庫(kù)、盤(pán)石頭水庫(kù)和擬建的袁灣水庫(kù)、漢山水庫(kù)及全省的千余座大、中、小型水庫(kù)的除險(xiǎn)加固等，都發(fā)揮了不可代替的巨大作用，見(jiàn)表2。

表2 高程網(wǎng)在主要水庫(kù)建設(shè)中發(fā)揮作用表

3.2 河道堤防建設(shè)

在河道的治理過(guò)程中，如海河流域的衛(wèi)河、淇河、湯河、安陽(yáng)河等；淮河流域的淮河干流息縣關(guān)店圩區(qū)工程、陳族灣、大崗口圩區(qū)工程、臨淮崗洪水淹沒(méi)區(qū)影響工程，以及沙潁河、渦河、惠濟(jì)河、北汝河、小洪河等；長(zhǎng)江流域的唐河、白河等，特別是近期的賈魯河綜合治理，均提供了可靠的高程保障。

衛(wèi)河治理中，就近使用了Ⅲ汲（衛(wèi)輝市）淇（縣）線、Ⅲ淇滑線、Ⅲ滑五（五女店）線成果；沙潁河使用了Ⅲ北（北舞渡）漯線、Ⅲ漯逍（逍遙）線、Ⅲ逍周線成果；賈魯河使用了Ⅲ中馬線、Ⅲ馬扶線、Ⅲ扶周線成果；丹江河使用了Ⅲ淅西線、Ⅲ紫荊關(guān)支線成果；白河使用了Ⅲ溧劉線、Ⅲ劉新線等成果。

3.3 灌區(qū)及輸水工程

河南省已有和在建的趙口二期、小浪底北岸灌區(qū)、西霞院輸水及灌區(qū)、引江濟(jì)淮輸水、三義寨灌區(qū)等大型灌區(qū)級(jí)輸水工程40余處，彰南、薄山等中型灌區(qū)200余處，在這些灌區(qū)的分期規(guī)劃續(xù)建過(guò)程中，利用水利高程控制網(wǎng)，對(duì)一些大型灌區(qū)進(jìn)行了1∶10 000地形圖測(cè)量，從渠首閘到總干渠、分干渠、支渠、斗渠，均提供了可靠的高程依據(jù)，保證了農(nóng)田灌溉的實(shí)施。

趙口灌區(qū)面積較大，所用路線也較多，如Ⅲ中馬線、Ⅲ馬扶線、Ⅲ馬通線、Ⅲ通邢線、Ⅳ后馮線、Ⅳ白三線等；三義寨灌區(qū)使用了Ⅲ睢柘線、Ⅲ柘亳線、Ⅲ太柘線、Ⅲ柘商線、Ⅳ寧柘線、Ⅳ柘宋線；薄山灌區(qū)使用了Ⅲ竹潘線、Ⅲ潘范線、Ⅲ確正線、Ⅲ正潘線、Ⅳ何正線、Ⅳ沙正線。

3.4 南水北調(diào)及其配套工程

在河南省南水北調(diào)干線及配套工程中，從規(guī)劃、可研、初設(shè)到施工圖階段，先后完成了1∶5 000、1∶1 000 線路帶狀地形圖測(cè)量、線路定線測(cè)量、建筑物測(cè)量及施工控制網(wǎng)測(cè)量，河南省水利高程網(wǎng)在這些測(cè)量工作中均發(fā)揮了巨大作用，為南水北調(diào)工程提供了可靠的高程基礎(chǔ)保障。

新野縣供水配套工程使用了Ⅲ劉新4、Ⅲ劉新5；社旗縣使用了Ⅲ方社5、Ⅲ方社6；鄭州港區(qū)使用了Ⅳ白馬3、Ⅳ白馬4。這些點(diǎn)距離線路均在2 km以內(nèi)，大大提高了工作效率。

4 復(fù)測(cè)的必要性

隨著國(guó)家加大水利投資，原有的高程網(wǎng)破壞嚴(yán)重，已不能很好地為河南省的農(nóng)業(yè)和水利建設(shè)服務(wù)。因此，對(duì)全省水利高程網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化、復(fù)測(cè)尤為必要，可以更好地為河南省“十四五”規(guī)劃和水利建設(shè)提供準(zhǔn)確的高程基準(zhǔn)服務(wù)，工作量見(jiàn)表3。

5 建議

①立即開(kāi)展河南省水準(zhǔn)點(diǎn)普查，摸清因損壞和占?jí)翰荒茉倮玫臉?biāo)石數(shù)量情況。②分批開(kāi)展標(biāo)石補(bǔ)埋工作，待標(biāo)石穩(wěn)定后，及時(shí)開(kāi)展水準(zhǔn)觀測(cè)平差工作。③聯(lián)測(cè)黃河流域高程點(diǎn)，使整個(gè)河南省域水利高程網(wǎng)真正統(tǒng)一。④標(biāo)志埋設(shè)在地面50 cm以下，以避免農(nóng)耕及其他影響。⑤標(biāo)點(diǎn)可以埋設(shè)在GNSS條件好的地方，并測(cè)定坐標(biāo)，方便手持定位儀或RTK查找。⑥不再埋設(shè)在機(jī)關(guān)單位、學(xué)校等容易遭到破壞的地方。