喀什地区水文测站基本水准点校测与引测探讨

2021年3月第
43卷第2
期
地下水
Ground water
Mar . ,2021Vol . 43 NO . 2
D O I ：10. 19807/j . cnki . D X S . 2021 -02 -063
喀什地区水文测站基本水准点校测与引测探讨
李志峰
(新疆喀什水文勘测局，新疆喀什844〇00)
[摘要]水文测站最为重要的水准点为基本水准点，其他水准测量成果均需要以水文站基本水准点作为原 始的引测点。

本文对喀什地区库鲁克栏杆水文测站基本水准点校测和引测中的相关问题进行探讨，并对其解决措施 进行了分析。

提出在基础水准点校测时可采用不同引剧水准点保持冻结基面高程不变。

引剧水准点距离新设基本 水准点距离较远时，需采用平差方法对测量高差进行处理。

[关键词]基本水准点；校测与引测；引剧水准点；库鲁克栏杆站；喀什地区
[中图分类号]P 336 [文献标识码]B [文章编号]1004 -1184(2021)02 -0184 -02水文测站最为重要的水准点为基本水准点，其他水准测 量成果均需要以水文站基本水准点作为原始的引测点m 。

近些年来，水文测站基本水准点和引剧水准点由于人类活动 影响被破坏的影响逐年增多，使得许多水文测站需要对引剧 水准点进行更换和基本水准点的增加和布设121。

而原有基 本水准点的考证、校测以及新基本水准点重新布设高程采用 等问题，亟待解决|3]。

在这些问题中[4 6j，较为突出的两类 问题分别为冻结基面和沉降影响的高程误差。

水文测站沉 降使得引剧点进行水准测量存在较为误差，主要表现为随着
沉降值不断累积，若不进行水准点重新引测，将会使得断面 测量水位出现虚高现象[7]。

不均匀沉降使得不同水文站产 生不同的水位失真度，水位出现虚高的同时还是得上下游水 位出现相互矛盾的现象;8。

冻结基面是水文站第一次冻结 的水准测量面，绝对基面与冻结基面之间的高程差称作为 “冻结差” [91。

目前，喀什地区水文测站85国家基准高程作 为绝对基面，而随着地面沉降的影响，“冻结差”有所增大，使 得冻结基面失去了原有的价值，需要在“冻结差”允许范围内 进行水位值修订，满足水文分析计算的需求[1°]。

近些年来， 喀什地区一些水文站由于测验断面迁移和人类活动的影响， 需要对水文测站基本水准点进行重新校测和引测，为此结合 工作实际，以库鲁克栏杆水文测站基本水准点校测和引测中 的相关问题进行探讨分析，为其他水文工作者提供借鉴。

1水准点校测与引测误差控制分析
1.1仪器误差
(1)
在进行校测与引测前虽然对水准仪进行校准，但由于
残余误差影响使得水准仪汽包居中，使得水准仪水准轴产生偏 移，造成数据的读取误差。

一般视距长度与观测误差成正比。

通过前后视距相等和前后视距总和消除两种方法进行误差控 制。

在实际误差控制中采用前后视距相等方法的关键在于操
作人员，通过立尺可以解决此类误差，且该方法简单易行，而前
后视距总和消除方法操作较为繁琐，不建议使用。

(2) —般选用尺长和刻画误差较小的标尺作为基本水准
点校测与引测的水准测量标尺，为标尺的零误差进行消除，
可以在相同水准观测段内间两根水准尺进行交替使用，并把
水文站水准观测段数目设置为偶数，相互抵消两个水尺的高 程差。

同时可降低标尺长度和误差刻画的影响。

12观测误差
(1)水准汽包未居中误差使得水准仪望远镜视准轴产生 倾斜，造成数据的读取误差，水准管灵敏度与数据观测误差 具有较大的相关性，读数误差与水准管的划分值T 成正比相 关，误差范围一般在±〇. I 5T ,误差计算方程为：
m T = ± 0. 15 t L/2 p" ( 1 )
式中表示为水准管到水尺距离（m ) ;T 为水准管的划 分刻度值，喀什地区一般取值为20"; L 为水准器划分刻度值 (mm ) ;P "表示为角度转换系数，取值为206265"。

水准管划分值和视线值通常为20"和75 m ,p " =206 265"，因此mT = 0. 5 mm 。

因此严格对中水准管汽包后，并限 值视线长度就可有效消除此类观测误差。

常规允许视线长 度、前后视差以及水准仪重复次数见表1。

视差影响。

尺像当存在视差时不能重合十字丝平面，读数 不同观测位置不同，使得读数出现误差，因此每次进行水准仪 进行读数时，需要对物镜进行仔细对光，对时差进行消除。

表1
允许视线长度、前后视差以及水准仪重复次数
等
级
视线长度/m 前后视距差
水准仪仪器类型
视
单测段重复距站
累计次数
d s 3、d s z 3
彡75三等
DS 〇5 J )S Z 05 ,DS, J )S Z ,
彡100^2
^5
茗3
d s 3、d s z 3
彡100四等d s 05 ,d s z 05 ,d s , ,d s z ,
彡150彡3
矣10
^ 2
五等
d s 3
、d s z 3
彡150
^5
^30
^ 2
*采用数值水准仪进行相位法测量时，表中水准仪重复观测的
次数可对应减少1次，当地面震动较大时采用数字水准仪进行测量
时应暂停测M ,直到振动消失时61增加水准仪重复观测的次数
水尺倾斜误差。

水准尺若向左或向右有所倾斜，可通过
水准镜进行视线误差的纠正，倾斜的角度越大，读数影响程
[收稿曰期]2020 -10 -19
[作者简介]李志锋（ 1970 -),男，江苏江阴人，工程师，主要从事水文水资源工作。

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第43卷第2期地下水202丨年3月
度越高。

因此在进行水准点校测与引测一定要完成立尺的
准确布设工作，使得水尺保持铅直方立，采用摇尺方法使得
圆水尺汽泡保持居中，在水尺底部进行读数，上部视线逐步
相后移动，对水尺的最小读数进行读取，当测量地面坡度较
高时，应将水尺注意扶直，并对最大读数进行限制，转点位置
需要重点关注。

1.3外部条件影响
仪器下沉。

当观测前视和后视读数出现较大偏差时表明
仪器出现下沉，前视读数减小使得高程的误差值增加。

为降
低仪器下沉的影响，可采用对仪器高差进行变更和双面水尺
读数的方法，首先先对水尺后视读数进行读取后再对后视读
数进行读取，其次对前视读数进行读取再对前视读数进行读
取，对两次高差进行平均值计算就可对仪器下沉影响的水尺
读数误差进行消除。

水准尺下沉。

水准仪在迁移a程中转点发生下沉，使得
水尺前后视读数加大，若采取重复观测方式，第一次观测高
差增加，第二次高差减少，因此需要对两次的高差进行平均
值的处理，可降低水准尺下沉对读数误差的影响。

应用尺垫
是最为有效的方式，放置尺垫在转点位置，并压实尺垫，可以
避免观测过程中水准尺的下沉产生的读数误差影响。

2精度评定方法
按照水文测量规范要求，对不同等级下水文站基本水准
点校测与引测的水准仪观测精度进行分析，不同等级水准仪
观测限制差见表2,并对往返测量高差不符合值、环线闭合差
限值进行了要求，见表3。

表2 不同等级水准仪观测限制差
等级基、辅分
划读数
之差
基、辅分
划所测
高差之差
左右
转折
点差
检测间
歇点高
差之差
三光学测微法等中丝读数法1.0
2.0
1.5
3.0
1.5 3.0
四等 3.0 5.0 4.0 5.0
五等 4.0 6.0 6.0 6.0
表3往返测量高差不符合值、环线闭合差限值等已引测测段路线、区段、测段往返左右路线高差
级高差/mm高差不符合值/mm不符合值/mm 三等±20y u±i5 y r±8y r
四等±30/T±25y r±i4 y r
五等±40y r±40斤±20v/T
表示为水文测站基本水准点校测和引测往返长度的平均值（km)
在进行测量精度评定时，若观测水文站水准观测超过限值时，应进行重新测量。

若水文站迁移后发现超过水准观测的限值后，则需要从基本水准点或者符合限差所设置的间歇点进行重新测量。

在进行水文站基本水准点校测和引测市，需要每天对水准仪气泡进行校验。

若水准仪在观测作业居中气泡较为稳定，则每隔15天进行校准一次即可。

在进行 水准观测时，对三角架宜使两脚与水准路线保持平行，在引 测路线拐弯处，每个测点上仪器和前后视标尺的3个位置，应接近同一条直线。

采用同一个水准仪进行测量时，进行三、四等水准测量时，不需要进行两次调焦，五等水准测量时
不需要进行两次调焦，在转动水准仪倾斜螺旋和测微鼓时，其最后的旋转方向应为旋进。

使用自动安平水准仪时，相邻 仪器站应交替对准前后视调平仪器。

每一段往返复测，其仪 器站数应设置为偶数，由往测转向返测时，两标尺应互换前
后站位置，并重新对仪器进行安置。

工作间歇时，应选择两 个坚实可靠的固定点作为间歇点，间歇后进行检测，检测精 度需要符合表2中的指标要求。

3实例分析
3.1 站点概况
库鲁克栏杆水文站位于叶尔羌河流域，为国家基本水文站，站点位于叶尔羌河上游干流，水文站以上集水面积为32 880 k m2,水文站由于观测需要向下游迁移1.5 k m建立新 的观测断面，水位采用直立式钢板水尺进行观测，库鲁克栏 杆水文站所在测验河道较为顺直，水面宽度约为150 m,大暴 雨主要出现在7月中旬至8月上旬。

水文站高程为2 000 m,最大年降水量出现在1998年为178 m m,最小降水量出现在1961年，为48. 3 m m。

区域暴雨洪水陡涨陡落，全年60% ~ 80%的水量主要集中在夏季的6-8月份。

3.2 基准点校测与引测结果
由于水文站的迁移，需要重新进行基准点的校测与引测，库鲁克栏杆水文站基本水准点作为其他水准成果的原始引测点具有十分重要的作用，库鲁克栏杆水文站一般设置3 个以上的基准点进行相互之间的联测，在进行库鲁克栏杆水文站基准点的增设和引测时一般需要保持其冻结基面的稳定性，而由于引剧水准点的布设原因，库鲁克栏杆水文站基本水准点和引剧水准点距离相对较远，设站时原有水准测量河基准点引测之间存在测tt偶然误差，而此类误差只要在测量允许范围内测量成果就可以被采用，但由于不同测量误差使得新旧水准测量存在一定的差异，新的测量成果被直接采用会造成一定的系统误差，在进行库鲁克栏杆水文站基准点校测校核和连测时，测量允许误差由于距离较近会出现超过误差限制的情况，这就会使得新基准点无法使用的问题，本 文以库鲁克栏杆水文站水准测量成果进行举例说明。

在表4中原始基准点位于基1和基2,本次引测从引剧水准点进行，原测高程和新测高程之间的差值均小于测量允许误差（见表3)，原测高程依旧采用水准点高程。

新增基本 水准点为基3，测最闭合误差低于误差允许值，表明库鲁克栏 杆水文站水准测1成果满足精度要求，测讀成果可以被采用，按照水文测敏惯例，库鲁克栏杆水文站基准点高程宜采用2 000 m。

当基准点3进行第一个点校测时，其校测高程与 原始高程之间的差值低于2 0m,第一个校测点具有变动的高程，同时采用基准点1进行校测，高程差低于5 m,通过对库鲁克栏杆水文站考证，采用新的原始基本水准点进行校测，得到两种测量结果，产生这种情况的原因在于基本水准点和引剧水准点在不同水准测《：中存在误差，要减低此类误差的一种有效方式是进行基准点的多次测量，对测量结果进行平均值的计算。

此外在进行新增水准点的高差平差时首选需要保持冻结基面的稳定不变，再将新增基准点和原始基准点进行平差处理，通过误差修正则为此采用的测量成果，水准 点距离较近时可以直接进行平差改正的处理，提高测量成果的精度。

（下转第205页）
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4.3岸线控制利用区管理
对于岸线控制利用区，要有针对性地加以控制和引导， 要根据流域总体的防洪布局，以及左右岸、上下游不同的防 洪形势，严格控制岸线利用项目对防洪的累积效应[6]。

对防 洪安全和河势稳定产生一定影响的岸线利用项目，建设单位 必须提出相应的处理措施，消除其影响或使影响降低到最小 程度，并承担必要的防洪、河势稳定影响补偿责任。

5保障措施分析
(1)
加强水行政执法。

按照统一、精简、效能原则，进一
步加强水行政执法队伍建设，落实水政执法经费与装备，加 强执法检查监督工作，规范执法行为，提高流域水行政执法质量。

(2)
明确职责，实行分级管理。

实行流域和区域相结合 的管理，按照岸线规划确定的开发利用范围，审批各自管辖
范围内的建设项目，并参与其范围内城乡规划、跨河湖交通 规划、生态湿地保护规划和旅游业、工业园规划的审查等。

(3) 建立完善有效的管理监督机制。

水利、交通、旅游、
城镇建设等部门以及自治区（市、区）政府其相关规划对岸线 均有涉及，但相互间应加强沟通协调。

按照分级管理的原 则，地方发改委需会同规划、交通、水利、建设、环境、国土、渔 业等部门，根据规划要求，联合对城镇规划、交通、旅游规划 等涉及河道岸线部分进行审查；建立健全规划实施监督和评 估机制，协调推进并保障规划的贯彻落实；对岸线开发利用
的各类项目立项、工程建设和验收等环节进行有效监督。

6结语
岸线的有效保护和合理利用对区域生态文明建设和经济
社会发展具有重要影响。

为做好新疆白杨河流域岸线保护 与利用规划工作，本文在分析流域河道岸线开发利用现状的 基础上，确定了岸线范围、功能分区，并研究提出岸线控制利 用与保护的保障措施，以此提高河湖岸线管理水平，发挥河 流岸线的生态价值、环境价值和景观价值。

规划的编制实施
将对白杨河流域河长制管理具有重要的指导作用，对其他地 区也具有一定参考价值。

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(
上接第185页）
表4
库鲁克栏杆水文站基准点校测与引测结果
基本水准点
距离/km
闭合差/mm
允许误差/mm
测量高程/m
原测高程/m
采用高程/m
备注
基1 4.25 2.3231 984.31 984.91 984.9基2 4.03 2.822 2 000 2 000. 1 2 000新设
基3 3.52 1.7221 992.51 992.31 992.5校10. 29 1.2111 981.71 981.61 981.7从基1晓测校2
0.51
2. 1
11
1 981.71 981.6
1 981.7
从基3晓测
4
结语
(1) 使用自动安平水准仪时，相邻仪器站应交替对准前
后视调平仪器。

每一段往返复测，其仪器站数应设置为偶
数，由往测转向返测时，两标尺应互换前后站位置，并重新对
仪器进行安置。

(2) 在进行水文站新增基本水准点的高差平差时首选需
要保持冻结基面的稳定不变，再将新增基准点和原始基准点 进行平差处理，通过误差修正则为此采用的测量成果；(3) 库鲁克栏杆水文站基本水准点和引剧水准点距离相 对较远，设站时原有水准测量河基准点引测之间存在测量偶 然误差，而此类误差只要在测量允许范围内测量成果就可以[2]
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