浉河管理范围划界工作技术探讨

2020-06-22 01:09
河南水利与南水北调 2020年5期
关键词:洪水位橡胶坝划界

李 燃

(信阳市水利勘测设计院)

1 信阳市浉河概况及管理范围线施测要求

浉河古名浉口水,简称浉水,位于淮河上游江淮分水岭的北坡,为淮河上游右岸较大的一级支流,发源于信阳市西南的四望山,在信阳市中心城区穿城而过,流经浉河区、平桥区、罗山县,在罗山县顾寨村汇入淮河,河道全长约60 km,流域面积约2 000 km2。浉河南岸为延绵不断的山地,自西向东依次有笔架山、贤山、龟山、琵琶山、震雷山等大小十几座山峰。根据《信阳市河长制实施方案》,浉河属于市级河流,上游建有南湾水库,此次划界调查测绘任务起点为南湾水库下游约1km处贤桥至入淮口,划界河长62.30 km。浉河河道略图见图1。

根据《河南省河湖管理范围和水利工程管理与保护范围划定技术指南》具体要求,再结合信阳市浉河的实际情况,管理范围线按照以下规范进行施测:在河道上游城区贤桥至规划4#橡胶坝(桩号32+920)按照50 a一遇洪水位施测;浉河规划4#橡胶坝(桩号32+920)至入淮口按照10 a 一遇洪水位施测;河道共有21处附属设施,其范围线按照实际边界施测。

2 浉河管理范围划界工作技术路线

2.1 管理范围划界工作内容

根据信阳市河湖划界基本要求并结合浉河的实际情况,此次划界项目须完成以下工作:①整个河道须布设D级GPS控制网;②所有GPS控制点进行四等水准联测;③对浉河河道进行航空摄影,并获取整个河道的正射影像图;④对浉河进行纵横断面测绘;⑤对浉河管理范围及附属设施实地测量划界;⑥对浉河河道左右岸管理范围线布设界桩点。

2.2 工作流程

2.2.1 资料收集

图1 浉河河道略图

主要包括以下资料:①河道周边1:10 000及以上比例尺地形图;②河道周边1:10 000及以上卫星遥感影像;③河道周边C 级GPS 点及三等水准点;④浉河河道水文资料;⑤浉河周边行政权属界线资料。

2.2.2 编制项目技术设计书

资料收集完毕后,及时组织开展项目工作会议,制定工作计划,并编制项目技术设计书。

2.2.3 控制测量

项目进行D 级GPS 控制测量与四等水准测量,按照D 级GPS 控制测量要求,并结合浉河沿岸地形情况,共布设15 座D级GPS控制点,15座GPS点均联测四等水准。GPS控制测量外业采用6 台思拓力GNSS 接收机进行静态采集,数据采样间隔1s,每一观测时段至少采集1 h,使用边点混连式进行网传递;内业使用思拓力静态数据处理软件SGO 进行基线解算,并完成网平差,基线解算与网平差精度均满足D 级GPS 测量要求。四等水准测量外业使用Trimble Dini12电子水准仪和条码式铟瓦水准标尺进行观测,根据任务需要,在浉河沿岸共收集3 个三等水准点作为高程起算点,采用附和水准路线施测,项目水准测量共耗时12 d,完成水准路线72.60 km;内业使用科傻软件进行水准测量网平差,平差结果满足四等水准测量要求。

2.2.4 航空摄影

项目利用积云1 号无人机进行航空摄影,航摄仪型号SONY ILCE-7R,为保证航摄影像的质量,航摄当天天气为晴天且无风,摄影的航向重叠率与旁向重叠均设置为70%;按照1:2 000 地形图要求,地面分辨率应优于10 cm,我们将无人机航高设为400 m。此次外业航摄任务共规划12个架次,每个架次沿河道中心线按照带状区域飞行,由于只能选择在天气状况良好的条件下进行,该外业航摄工作13 d完成。无人机获取原始影像后,使用Pix4D 软件进行空三解算,并生成DOM 与DSM;为了获取更精准的地形信息,在Pix4D 中对点云进行自动分类,剔除地表的建筑物与植被,获取数字地面模型DTM。由于河道全长62.30 km,获取的原始影像达6 582张,为提高内业处理效率,我们采用分块处理,最后将分块数据进行拼接,形成一张完整的大图。

2.2.5 洪水位分析计算

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2017)、《防洪标准》(GB50201-2014)以及《浉河系统治理工程规划》,确定信阳市贤桥至规划4#橡胶坝桩号(32+920)段河段防洪标准为50 a一遇,4#橡胶坝桩号(32+920)至入淮口河段防洪标准为10 a一遇。外业实测浉河的纵横断面,根据现状水面线成果以及纵横断面,推算各河段防洪能力,最终确定贤桥至规划4#橡胶坝50 a 一遇洪水位高程,4#橡胶坝至入淮口10 a一遇洪水位高程。

2.2.6 辅助工作线生成

为了外业实测的方便,利用数字地面模型DTM 与推算的洪水位高程,使用EPS软件生成一条与管理范围线接近的辅助线。由于DTM 数据生成的高程线由程序自动生成,没有经过人工干预,会出现管理范围工作辅助线穿过房屋、鱼塘、公路、旱地、水田和支流等区域不能正确描述管理范围工作辅助线的情况,所以需内业结合实际情况对辅助工作线进行调整修饰。

2.2.7 外业实地勘测

将内业生产的工作辅助线导入(RTK)GPS手簿软件中,按照工作辅助线的走向与位置进行外业实测。依据《水利水电工程测量规范》(SL 197—2013),1:2 00 0比例尺地形点规定数据采集间距不超过20 m,特殊点位(明显转点,特征点等)必须采集,困难地区、山区等可适当放宽。采集的数据与设计数据偏差≤±10 cm,山区及特殊区域可放大到1.50倍。为方便外业测量,工作中需要一名河道管理人员陪同,特殊区域应根据实际范围线勘测。

2.2.8 管理范围线制作与设计界桩点

根据外业实测的点位,在CASS软件中绘制管理范围线;按照界桩点布设要求,平地和丘陵地内大片的农田耕地每100~200 m 设计1 个界桩;面积不大的山区耕地、稀疏的独立房屋、林地、荒地草地等每200~300 m设计1个界桩。河道工程管理区每100~150 m 设计1 个界桩,浉河河道共设计742 个界桩点。

2.2.9 成果整理,编写工作报告,最终成果包括

项目技术设计书、D级GPS控制测量基线解算与网平差报告、四等水准测量平差报告、GPS 控制点成果表、1:2 000 正射影像图、外业观测记录、仪器检定证书、50 cm×50 cm影像分幅图,并将管理范围线与界桩点标注在分幅影像图上,最终形成成果报告。工作技术路线图见图2。

图2 工作技术路线图

3 结 语

信阳市浉河管理范围划界工程自项目开始至全部成果提交,历时7 个月,项目共完成D 级GPS 点15 座,并联测四等水准;1∶2 000 正射影像图196 km2;浉河左右岸管理范围线138.62 km,设计界桩点742个,并按照项目要求制作成50 cm×50 cm影像分幅图;以上所有成果均通过专家验收。文章主要对信阳市浉河管理范围划界工作进行探讨,详细阐述了河道划界的技术方法与工作流程,为本领域其他河道划界工作提供一种技术方案,如有不足敬请批评指正。

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