左佳佳，王予勻，萬 青，張 雪
（江蘇省灌溉總渠管理處，江蘇 淮安 223001）
河道斷面測量是水利工程建設項目前期重要的基礎工作，測量成果質量直接影響工程的設計與施工［1-2］。科學開展河道斷面測量工作分析，有助于提高河道斷面測量效率。當前國內外學者采用不同的監測手段對河道斷面進行了監測分析［3-4］。鞏士群等［5］提出一種基于液面檢測傳感器的水位自動監測系統；
吳曉文等［6］分析了GNSS手持終端的優勢及其在河道斷面測量中的應用；
張國學等［7］提出了一種基于H-ADCP河道斷面多層流速測量方法，結合部分流量累加法給出了測量區和盲區的流量計算公式；
楊立志［8］探討了DEM的生產流程及在河道劃界中的應用；
張立剛［9］介紹了空中三角測量、數字高程模型匹配、數字正射影像生產等數字攝影測量關鍵技術在斷面測量數據處理中的實際應用；
趙雨琪等［10］闡述了利用無人機測繪技術進行河道斷面測量的原理與技術流程；
楊朝輝等［11］將無人機與GPS-RTK引入河道斷面測量；
劉少聰等［12］選擇典型河段采用機載三維激光掃描技術和傳統測繪技術手段進行地形測繪，對2種技術手段采集的成果數據進行精度統計與分析評價。此外，還有部分學者研究了三維激光掃描技術和多普勒超聲波技術在河道斷面測量中的應用［13-14］。
本文以淮安抽水二站為研究對象，為分析河道斷面特征變化，分別采用DNA03數字水準儀、過河索法和測深錘等方法，對淮安抽水二站垂直位移、底板測點沉降和上下游沖淤量進行了監測分析，研究成果可為相關工程提供參考。
江蘇省淮安抽水二站（淮安二站）位于京杭大運河和蘇北灌溉總渠的交匯處，于2013年4月完成通水驗收并交付淮安抽水二站管理所負責日常運行管理。具體控制運用原則為：排澇時，將沙莊引江閘、鎮湖閘、新河北閘分別進行關閉和開啟，目的是調取白馬湖地區的澇水進入灌溉總渠，然后通過云東閘排入大海或經運西分水閘，淮安抽水三站與長江匯流；
抗旱時，分別將新河北閘和沙莊引江閘進行關閉或打開，然后調取長江水流入灌溉總渠北上，彌補淮水不足。自1979年投運至2019年底建成運行以來，2臺主機累計運行173 745臺時，運行累計抽水總量為384億m3，平均泵站年抽水量約9.6億m3，為所在地區工農業生產及淮北地區的防洪排澇、抗旱灌溉、航運供水發揮了巨大的經濟效益和社會效益
本次河道垂直位移測量主要采用DNA03數字水準儀，DNA03包含1個8行LCD顯示器和1個鍵盤，水平驅動器位于儀器兩側，使用基于NA3003模型的磁阻尼補償器。由于所有擺錘系統沒有磁特性，地球磁場不會影響補償器。DNA03相比傳統的數字水準儀，對圓形水平面進行了改進，保證了氣泡在溫度變化下具有更高穩定性。DNA03數據存儲概念基于TPS700進行開發，測量數據以二進制格式自動存儲在內部存儲器中，該存儲器的容量約為6 000個測量值或1 650個站（后視-前視）。此外，存儲在內部內存中的數據可以先復制到PCMCIA卡上，然后再將復制到卡上的數據轉換為讀取數據。
淮安二站的垂直位移觀測等級為二等,站內設有1條觀測線路共40個垂直位移觀測標點，其中2塊底板共為8個，上左翼墻、下左翼墻分別為6個，上右翼墻、下右翼墻分別為10個。淮安二站上右翼墻1-1、1-2處前期未設觀測標點，2018年3月工程項目增設了標點并于4月完成考證。
由于2010年10月至12月分別完成改造項目并通過測試，因此2010年與2011年加固改造期間無觀測資料。根據2012—2019年的翼墻測點監測結果，最大間隔為2013年汛后發生在下左翼2-2處的-6.7 mm位移量，其余測點間隔位移量皆處于-6.7~6.6mm之間。2012—2019年的底板測點數據中，最大間隔為2018年汛后發生在底板2-3處的4.2mm位移量，其余底板測點間隔位移量為-3.3~4.2mm之間。分析得出每年間隔位移量變化很小，無明顯的不均勻沉降且總體趨勢是趨近于0刻度線，因此認為淮安二站工程整體較為穩定。
本次在上游河床共布置的4個斷面為C.S.1~C.S.4（上），下游共布置的5個斷面為C.S.1~C.S.5（下）。引河橫斷面觀測采用過河索法測深錘測深。淮安二站分別在2010年10月和2012年12月進行加固改造并通過機組試運行驗收，因此2010年與2011年加固改造期間無觀測資料。2013—2019年淮安二站河床間隔沖淤量見表1、表2，2013—2019年淮安二站河床累計沖淤量見表3。
表1 淮安二站上游河床間隔沖淤量
表2 淮安二站下游河床間隔沖淤量
表3 淮安二站河床累計沖淤量
由相關統計數據可知，淮安二站于2014年出現了最大累計淤積量，達到9 200m3。其中，上游淤積量為908m3，其比例占到了5%的河床標準容積；
下游淤積量為9 200m3，其比例占到了23%的河床標準容積。出現這一變化規律是由于2014年淮安二站進行了長時間的開機運行，累計運行142 d，故上游淤積量和下游淤積量出現相反的變化趨勢。另一方面，2019年汛后，上游累計淤積量達到1 878m3，其比例占到了10.3%的河床標準容積；
下游累計淤積量達到5 939m3，其比例占到了14.8%的河床標準容積。由于上下游引河斷面與標準斷面十分接近，對斷面過水流速影響不大。2019年汛后觀測上、下游引河斷面接近標準斷面，對斷面過水流速影響不大。
本文以淮安抽水二站為研究對象，為分析河道斷面特征變化，分別采用DNA03數字水準儀、過河索法和測深錘等方法，對淮安抽水二站垂直位移、底板測點沉降和上下游沖淤量進行了監測分析。研究結果表明，每年間隔位移量變化很小，無明顯的不均勻沉降且總體趨勢為趨近于0刻度線，因此認為淮安二站工程較為穩定。此外，由于上下游引河斷面與標準斷面十分接近，對斷面過水流速影響不大。2019年汛后，觀測上下游引河斷面接近標準斷面，對斷面過水流速影響不大。
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