西南水运出海中通道工程勘测

     西南水运出海通道中线起步工程（简称中通道工程），是国家水运建设重点项目“一纵四横”中的一条，属西江及主要支流主通道的一部分。西江主通道上游规划有左（右江）、中（红水河）、右（都柳江）三线，中线由南盘江、北盘江、红水河、黔江四个河段组成，分属于贵州和广西两省区，是珠江水系主干流，跨越滇、黔、桂三省（区），下连广东及港澳地区，其中南盘江坡脚～两江口132km河道，北盘江坝草～两江口97km河道和红水河两江口～曹渡河口107km河道共计336km河段为贵州段；红水河曹渡河口以下至石龙三江口共计550km河段为广西段。
　　1996年2月，交通部规划司确立中线为“起步工程”，布置开展前期工作。中线起步工程是结合当时即将建成的岩滩电站升船机的通过能力，以少量投资整治航道、建设码头，短期内使整治河段内能通行250t船舶，并逐步实现全线通航，以适应区域经济发展的需要。

勘测方法

　　中通道工程勘测时间紧、任务重、点多线长、环境恶劣，为了保质、保量、如期完成勘测任务，为设计提供详实、准确的第一手资料，主要采取如下措施：
　　1.制定外业勘测方案
　　勘测队伍进驻后，首先向船员和当地百姓了解待测量滩险（段）的演变过程、碍航原因、成滩水位、海损事故等情况，并现场踏勘地形、地貌，在调查研究的基础上确定测量工作的重点和难点，制定切实可行的勘测方案和计划。
　　2.增加硬软件投入
　　本工程先后配备了GPS全球卫星定位系统、电子记录手薄（掌上电脑）、全站仪、电子测深仪、流速仪、自计水位仪、计算机等测量仪器和设备，引进了南方CASS地形成图软件、海洋测绘软件、AUTOCAD等应用技术。
　　3.更新测量理念
　　为了做好测绘工作，我们采取走出去、请进来的办法，与兄弟单位合作，主要学习新的技术理论和现代管理理念。通过工作实践，丰富了勘测知识，也有效地缩短了测量工期。由于本工程要求连测，量大、点多、线长，因此，选用GPS作为主要测量手段。
　　平面控制，采用北京54坐标系，引测国家D等控制点，以GPS E级在D级点间加密，以三角形、大地四边形为基本图形，边、网连接方式布设，在全长336km的测区每间隔5～6km布设GPS点一对，作为测区的首级控制网，精度满足国家“GPS规范”要求；滩段的基本平面控制则在首级控制网下，建立一级复合导线网，利用全站仪进行加密控制，沿河两岸设置，其点位中误差应满足Mp≤5cm的规范要求，平均边长500m左右，导线全长相对闭合差为1/20000。
　　水下地形勘测则因地制宜，水流平缓、流态较好的过渡段及滩段，基本采用动态GPS定位，速度快，精度高；而对于水流紊乱、流急浪大、水面比降陡、水面有跌坎的滩段，则沿用传统的前方交汇法或极坐标法测定。

勘测质量的保证

　　测量数据是否真实可靠，直接关系到工程方案和投资规模是否正确合理。为了保证源头工作的质量，实行项目技术责任制，各项勘察任务均建立职能式质量保证体系进行项目管理。建立以所长为总负责，下设控制、地形地质、水深、水文测验等专项测量职能部门，质量落实到个人；建立技术档案、电子信息管理制度：建立了以河系为单元的技术档案、电子信息管理制度。对勘测资料按不同阶段和类别进行分类、编号、建档；规范图表、资料的存档办法，设专人负责管理，严格归档制度；外业勘测工作结束后，成立验收小组，专职对测量成果进行专项检查、评定、验收，对重点整治的滩险（段）或有疑问的资料现场复查。

采用的新技术及技术难点

　　本工程采用了以AUTOCAD平台的CASS地形成图软件、海洋测绘软件等自动化成图软件，一个人可完成以前3～5人完成的内业工作内容，缩短了内业工作时间，实现全部采用计算机进行测量数据处理、测绘工作以及辅助设计，节省了大量人力、物力，工作效益和质量显著提高。
　　由于“两江一河”属山区河流，滩险种类繁多，成因复杂，因此，勘测过程中抢抓水位，采用跳跃式勘测，重点困难滩段先测，再顾及一般部位；整个测区共布设5个临时水尺站，专人负责，使用自动水位观测仪同步观测水位；邀请设计人员现场全过程介入，使设计方案得到优化，确保了设计方案的经济合理性和技术可靠性。
　　“中通道”工程中北盘江属天然河流，而南盘江受上游天生桥水库的影响，属非恒定流，红水河则是南、北盘江汇流形成，加之其它支流的汇入，来水、来沙、水流条件等关系复杂。因此，非天然状态下河流的水位观测为此次工程的重中之重。
　　为了解决滩段设计水位的推求问题，通过观测的水位资料分析，从下泄流量的水位过程线找出波峰、波谷与时间的关系，实践证明这种方法是可行的，也是对水位观测的一次有效的探索。主要采取以下措施：
　　1.临时水尺站的设置
　　“两江一河”各条江河水文特性存在较大差异，北盘江为天然河流，各滩段水位与百层水文站线性相关；南盘江受天生桥二级电站下泄流量的调节影响，日水位变幅高达0.8～2.0m,且坡脚水文站位于整治河段上游，滩段水位涨落与基站难以建立密切关系；红水河的水文变化虽然基本保持天然河流的韵律，但亦明显受南盘江影响，且蔗香水文站距下游整治滩险河段亦较远。为此，为掌握南盘江流量变化规律，便于各滩险设计水位的推求，在南盘江的坡脚、八渡、百乐、巴恩和红水河的羊里设置了5个临时水位站，使用自动水位观测仪，从2001年11月～2002年5月对水位进行连续观测，全程记录期间水位过程线，并测量各站水位流量关系曲线。
　　2.滩段固定水尺的观测
　　在整治滩险的滩头、滩尾选择岸壁坚固、水流平顺、风浪小的地方设置固定水尺，重要滩险或重点整治河段加密设置。在各滩施测期间，北盘江和红水河的滩段水尺观读与水文站同步，每天观测2次水位（8时和18时），重要整治河段中午12时增加一次；南盘江滩段水位观读与临时水位站的对应波峰波谷相关的方法近似，水尺的观读与临时水尺站24小时不间断同步观测，即每2小时观测一次，凌晨2～4点水位暴涨暴落，水位变幅达0.8～2.0米，观测加密为1小时/ 次，记录全天水位过程线。
　　3.滩段瞬时水位观测
　　瞬时水位观测的目的是校核滩段水尺设计水位相关分析成果和比降测量成果的合理性。在滩段的首、尾、滩头、滩中、滩尾或水面落差急剧变化地段设置临时水尺，同时观测水位，定出临时水尺位置，计算纵、横比降，列表于流向图上。由于南盘江河段较长，水位变动迅速，在滩上基本水尺间进行比降分段，设置若干瞬时比降点，埋设标志，用水准仪按四等水准测定瞬时比降点标高，同时观测瞬时水面线水位，以推算各比降区间内的断面瞬时水位。
　　由于措施得当，解决了勘测工作中关键性难题，基本水尺水位控制观测分析工作十分成功，为设计提供了详实而准确的第一手资料，也为设计水位推求打下了坚实的基础。

经济效益和社会效益

　　西南水运出海通道中线起步工程（贵州段）于2000年12月25日开工，2004年5月31日全部竣工，建设工期4年。整治河段336km，整治各类滩险104处，建设港区3处，优良率达85%。项目概算总投资13495.19万元，经竣工审计的最终投资为11340.87万元，节省投资 2154.32万元。本项目通过加强管理、科研攻关以及质量监督等各种有效措施，较大幅度地节省了工程投资。
　　工程的完工，极大促进了“两江一河”航运的发展，为大西南腹地增加一条出海通道，对带动腹地内经济发展和促进沿江两岸少数民族脱贫致富都具有十分重要的意义，对完善区域交通运输结构和加快贵州的扶贫攻坚步伐有着积极的促进作用，完全达到了工程的初始目标和效果。
　　实践表明，中通道工程勘测数据充分、准确无误，缩短了勘测周期，为设计的优化打下了良好的基础，使本工程能顺利地实施，也为其它类似山区河流的航道整治提供了宝贵的经验。贵州省发改委、交通部珠江航务管理局、贵州省交通厅等单位对工程给予了充分肯定和赞扬，并建议该工程申报省部级优质工程和优秀勘测设计。

来源：中国水运杂志