建立河北省引黃工程安全監(jiān)測(cè)高程控制基準(zhǔn)網(wǎng)設(shè)想

□周恩華

河北省屬嚴(yán)重缺水省份，通過引黃工程渠村、位山、潘莊、李家岸4 條線路調(diào)水，工程設(shè)計(jì)規(guī)模年引水量可達(dá)55億m3。引黃工程在緩解沿線地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉缺水、地下水超采狀況和白洋淀生態(tài)補(bǔ)水及保持白洋淀濕地生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)等方面，發(fā)揮了重要作用。

引黃工程是集新、舊功能于一身的多功能引調(diào)水工程。自1993 年引黃工程位山線建成通水，至2022 年底渠村線竣工驗(yàn)收，建設(shè)時(shí)間跨越近30 年，安全監(jiān)測(cè)設(shè)施缺失嚴(yán)重且監(jiān)測(cè)規(guī)范性較差，在一定程度上難以保證工程安全和供水安全，因此，建立安全監(jiān)測(cè)高程控制基準(zhǔn)網(wǎng)，提供全系統(tǒng)、分線路統(tǒng)一的高程基準(zhǔn)是工程安全運(yùn)行的基本保障。

1.引黃工程安全監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

1.1 對(duì)不均勻沉降測(cè)量的缺失存在安全風(fēng)險(xiǎn)

引黃工程引調(diào)水期間，發(fā)現(xiàn)有局部壅水、水流不暢現(xiàn)象且日趨嚴(yán)重，存在工程運(yùn)行安全隱患，初步判斷與地面不均勻沉降有關(guān)。查閱相關(guān)資料后得出，我省東南部是地面塌陷高易發(fā)區(qū)，也是地面沉降重點(diǎn)防治區(qū)，平均沉降速率約為50 mm/a，最大沉降速率約為90 mm/a。引黃工程輸水線路大多分布在上述地區(qū)，不均勻沉降影響引黃工程建筑物正常使用和壽命，存在嚴(yán)重工程安全隱患，且短期內(nèi)具有不可逆性?，F(xiàn)有的安全監(jiān)測(cè)設(shè)施，無法獲取真實(shí)不均勻沉降安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，不能反映區(qū)域不均勻的沉降情況。

1.2 測(cè)量控制網(wǎng)絡(luò)不健全存在安全風(fēng)險(xiǎn)

引黃工程原測(cè)量控制點(diǎn)大部分布設(shè)在河道及堤防附近，存在損壞、丟失現(xiàn)象，據(jù)調(diào)查測(cè)量控制點(diǎn)破壞率在65%以上，個(gè)別渠段數(shù)十千米范圍內(nèi)甚至無測(cè)量控制點(diǎn)可用，給工程安全監(jiān)測(cè)、掌握工程運(yùn)行狀況帶來諸多不便。

2.建立基準(zhǔn)網(wǎng)必要性

2.1 引黃調(diào)水已成常態(tài)化

根據(jù)黃河水情和我省雨情、旱情，結(jié)合輸水沿線工情，在水利部和黃委支持下，充分利用引黃聯(lián)席會(huì)議機(jī)制，全力打通引黃調(diào)水中的阻滯障礙，打破引黃渠村、位山、潘莊、李家岸4 條線路冬四月引黃慣例，已基本實(shí)現(xiàn)調(diào)水常態(tài)化，這對(duì)統(tǒng)一調(diào)度管理、工程安全運(yùn)行提出了更高的要求。

2.2 引黃工程安全監(jiān)測(cè)需要

建立統(tǒng)一安全監(jiān)測(cè)高程控制基準(zhǔn)網(wǎng)為安全監(jiān)測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，在此基礎(chǔ)上各線路可建立各自的安全監(jiān)測(cè)工作網(wǎng)，從而為工程安全運(yùn)行提供保障。

2.3 引黃工程統(tǒng)一調(diào)度需要

近年來相關(guān)測(cè)量資料表明，引黃工程沿線測(cè)量控制點(diǎn)已失去其原有高程精度。4 條線路安全監(jiān)測(cè)采用不同的高程控制網(wǎng)，不能做到同期觀測(cè)，沒有統(tǒng)一起算數(shù)據(jù)基準(zhǔn)。為確保引黃工程4 條線路輸水期間觀測(cè)水位、計(jì)算水深、槽蓄量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)為掌握河道工程現(xiàn)狀，并方便后續(xù)工程管理，需要建立一套科學(xué)準(zhǔn)確且數(shù)據(jù)現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)的高程參考標(biāo)準(zhǔn)。

3.建立基準(zhǔn)網(wǎng)設(shè)想

引黃沿線水閘建筑物按水閘建筑物等級(jí)劃分，為中型及以下水閘。根據(jù)《水閘安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（SL768-2018）規(guī)范要求，安全監(jiān)測(cè)垂直位移觀測(cè)可采用三等水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)。

渠村、位山、潘莊、李家岸4 條引黃線路自西向東幾乎平行布置，因此設(shè)計(jì)水準(zhǔn)路線起自邯鄲市107 國(guó)道沿線國(guó)家基本水準(zhǔn)點(diǎn)，終至津保公路附近國(guó)家基本水準(zhǔn)點(diǎn)或雄安新區(qū)國(guó)家一等水準(zhǔn)點(diǎn)，分別沿渠村、位山、潘莊3 條引黃路線布設(shè)附和水準(zhǔn)路線網(wǎng)，水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度分別約600 km、500 km、450 km。高程系統(tǒng)采用1985 國(guó)家高程基準(zhǔn)起算。項(xiàng)目啟動(dòng)可分段實(shí)施，每條渠線可設(shè)單獨(dú)附和水準(zhǔn)路線，若條件允許可組成水準(zhǔn)控制網(wǎng)，統(tǒng)一平差。實(shí)施時(shí)可利用共同起測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)，共用部分水準(zhǔn)路線避免浪費(fèi)。因李家岸線路省內(nèi)只有75 km,可布置成水準(zhǔn)支線方式。

國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)基本位于西部山區(qū)，距引黃工程測(cè)區(qū)較遠(yuǎn)，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析和線路優(yōu)化，水準(zhǔn)線路長(zhǎng)度超過《國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》（GB/T 12898-2009）規(guī)定的三等水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度，統(tǒng)籌工程運(yùn)行管理需求和經(jīng)濟(jì)合理的原則，安全監(jiān)測(cè)高程控制基準(zhǔn)網(wǎng)設(shè)計(jì)采取二等水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)。

水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)石埋設(shè)、水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)要求和精度指標(biāo)控制、水準(zhǔn)觀測(cè)、水準(zhǔn)數(shù)據(jù)預(yù)處理、水準(zhǔn)網(wǎng)平差等具體工作內(nèi)容是常規(guī)操作，不再贅述。

4.建立基準(zhǔn)網(wǎng)保障

4.1 組織保障

建立健全組織機(jī)構(gòu)，打造一支統(tǒng)一管理、分級(jí)負(fù)責(zé)、技術(shù)過硬、作風(fēng)優(yōu)良的管理隊(duì)伍，整合現(xiàn)有管理體制，強(qiáng)化責(zé)任落實(shí)。積極謀劃引黃節(jié)制工程統(tǒng)一上收、引調(diào)水統(tǒng)一調(diào)度管理，保障統(tǒng)一調(diào)度順利進(jìn)行。

4.2 資金保障

河北省水利廳積極籌措引黃水費(fèi)補(bǔ)助資金，2019 年—2021 年省級(jí)財(cái)政引黃水費(fèi)補(bǔ)助列支約5.7 億元，為多引多調(diào)黃河水和工程維護(hù)提供了資金保障。

4.3 技術(shù)保障

依據(jù)《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》（SL197-2013）和《水閘安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（SL768-2018）對(duì)區(qū)域和建筑物沉降觀測(cè)的技術(shù)要求，建立河北省引黃工程統(tǒng)一安全監(jiān)測(cè)高程控制網(wǎng)，采取二、三等水準(zhǔn)進(jìn)行觀測(cè)。截至2022 年，我國(guó)共有1338 家具備國(guó)家高等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量資質(zhì)的機(jī)構(gòu)，我省有68 家。因此建立統(tǒng)一的安全監(jiān)測(cè)高程控制網(wǎng)具備技術(shù)上的保障條件。

5.結(jié)語(yǔ)

為保障引黃工程實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)輸水目標(biāo)及沿線各水工建筑物安全運(yùn)行，同時(shí)兼顧工程維護(hù)管理的需要，利用水準(zhǔn)網(wǎng)測(cè)量建立河北省引黃工程安全監(jiān)測(cè)高程控制基準(zhǔn)網(wǎng)具有必要性，可操作性較強(qiáng)，同時(shí)也符合“多測(cè)合一，一測(cè)多用”的測(cè)量發(fā)展方向。