秦安水文站水准点考证与分析

秦安水文站水准点考证与分析

李程 董玉龙

黄河水利委员会三门峡库区水文水资源局（河南 三门峡 475001 ）

【摘要】水准点考证是水文站考证工作中的重要内容，是保证水位原始资料一致性和连续性的重要因素，也是进行计算其他水文资料成果最初的引测点。以秦安水文站水准点考证为例，进行水准点与水文站基面的考证分析，并提出相关建议。

关键词：考证、水准点、基面关系式、引测、秦安水文站

1、水文测站考证

水文测站考证是水文测验，水文资料整编工作的重要内容，是保证水文资料一致性、连续性、权威性的重要基础工作，水文资料的一致性是水文资料利用的基本要求，水文资料的产生与其观测条件密切相关，测验环境与测验方式方法的变化，可能使水文资料序列产生渐变、跳跃。如果缺乏测站考证或者考证不完善，无法反映水文资料的受影响程度，可能因水文资料一致性问题得不到准确处理而影响到防洪标准制定，水利规划、工程设计、水资源配置等工作。

2、水准点考证

2.1技术要求

水文测量规范规定，对水位精度要求较高的二类站，水准点每逢“5年”、或者逢“10年”必须校测。其它水文站每10年校测1次。秦安水文站采用假定基面，因为水文站附近没有国家二等水准点，也不具备接测条件的情况下使用假定基面，并保证计算秦安水文站水位或高程而暂时假定的水准基面。

每隔一定时期对已测水准路线进行水准测量称为复测。根据测验规范规定：基本水准点复测是指一定时期（一般5年或者10年）从国家高级水准点对水文站基本水准点进行校测的水准测量，对基本水准点进行复测时，不论绝对基面是否变化，复测超限还是复测符合，其结果是要确定基本水准点的绝对高程、冻结高程和冻结差。同时要满足一致性与连续性两个条件是最理想的结果，但是在实际工作中，有时难以同时满足这两个条件，但是水位资料系列的一致性是必须要保证的，所以基面与基本水准点考证的原则是水位一致性优先考虑，水位资料连续性则次要考虑。

对于地质条件稳定，不受沉降影响的站，可以采用近5年的引测成果对测站水准点考证。根据引测国家水准点一经选用的，没有特殊情况不得随意变更。

2.2水准基面关系

水准基面关系式是表示水文站国家基面(绝对基面)与冻结基面关系的式子,其表达式为:“本站冻结基面以上米数+国冻差[1]=国家基面(绝对基面)以上米数”。基面是计算水位和高程的起始面，基面考证就是把该站采用的冻结基面与绝对基面表示高程之间的换算关系考证清楚。当年如果水准点复测、平差或变换绝对基面，使得引据水准点高程变化时，该站水准点的绝对高程和冻结基面与绝对基面间的高差应作相应改变；而水准点用冻结基面表示的高程仍保持不变。

水文站基本水准点与基面考证时,水准点考证主要是查清该站基本水准点和校核水准点有无因自然因素或人为影响,使高程数值发生变动。如果水准点发生上升或下沉变动时,则其用冻结基面和绝对基面表示的高程均须作相应的改变；基面考证则是把该站采用的冻结基面与绝对基面表示的关系考证清楚。因此，并对秦安水文站的水准点与水文站基面进行了考证与分析。

2.3水准点的引测

水文站的基本水准点是永久性的高程控制点，它是水文站计算高程唯一依据，其高程应从国家一、二等水准点用不低于三等水准接测，据以引测的国家水准点一经选用，没有特殊情况不得随意变更。为了保证水文站水文资料的一致性，要求我们在设立水文站时第一次使用的基本水准点的基面冻结下来，也就是说把第一次测得的水准点高程的数值冻结下来，除非水准点被破坏或变动，其使用的高程数值不能改变，如果绝对基面发生变化，必须用冻结基面变换为黄海基面，水准点的使用数值不变，只在刊印水文表头以及水准点考证表和有关说明资料中加一个变换常数。

基本水准点引测、校测时，无论测量结果结果是否符合规定要求，都要考证基本水准点是否变动及其变动原因，具体方法是：

（1）无论是否能直观判断基本水准点的变动，都需要用基本水准点复测前后的采用高程，推算校核水准点及大断面的起点桩、终点桩。如果这些高程点数值都发生变化、而且变化幅度和复测超限的幅度差不多且符号相反，则可以确定基本水准点发生变动。

（2）如果出现复测超限，而该站其他高程都没有变化，就要考虑引据水准点的变动问题。该站引据水准点都是国家高级水准点，其变动考证处理可采取变换引据水准点进行复测。

（3）水准基面关系式是表示该站国家基面（绝对基面）与冻结基面关系的式子，其表达方式为：“该站冻结基面以上米数+国冻差=国家基面（绝对基面）以上米数”。基面关系的分析可从引据水准点是否变换，绝对基面是否变化、复测差是否超限、基本水准点是否变化4个方面进行。

2.4实例说明

秦安水文站设BM6、BM7和BM8三个基本水准点，PBM12和PBM13两个校核水准点。2019年测绘大队对秦安水文站基本PBM13水准点进行了校测（引据点为国家一等水准点A静望44涉密），2020年4月初秦安水文站对基本BM6、BM7、BM8水准点和校核PBM12水准点进行了复测，确定每个水准点没有发生沉降。

经现场查看基本BM６水准点在站院内东楼走廊上（明标）、基本BM7水准点在雨量观测场内北门口（明标）和基本BM8水准点在左岸基上100m浮标房门口1m（明标），校核PBM12水准点在左岸基上18m,坎下起点距115m（明标）以及校核PBM13在左岸基上5m处，起点距100m（明标）牢固，其高程没有发生变化。通过引测分析秦安水文站绝对基面与冻结基面无变化，无论基本水准点本身是否有无变化，其冻结差不会变化。如果引据水准点的绝对基面发生变化，导致基本水准点的绝对高程发生变化，相当于绝对基面发生变化，其冻结差也随之发生变化，根据以上分析，秦安水文站基本水准点和校核水准点没有明显的裂痕和沉降，所以高程也没有发生变化。

3基面采用

为提高水位资料的一致性，保证水文资料的连续性和权威性，并获取了国家“85”基准复测，基准复测基本水准点采用±12√L既作为往返测量高差不符值的限差。因秦安水文站每组基本水准点第一次采用的高程需要冻结(冻结基面),因此确定基本水准点首次采用高程时应采用多次平均或精密水准测量的办法。秦安水文站建站以来基面与基本水准点进行考证分析.通过分析得出结论:秦安水文站从1955年建站初期对BM６、BM7和BM8三个基本水准点的引测符合规范规定和要求，1965年、1975年1985年、1995年、2015年又对三个基本水准点BM６、BM7、BM8和二个校核水准点PBM12、PBM13进行复测没有超限,保证了该站65年水位资料的一致性。

4结论与建议

4.1结论

秦安水文站水准点考证绝对基面按上级要求，选用“85基准”高程，又对5个水准点进行水准引测。并换算出基面与基本水准点考证是一致的，绝对基面值也没有发生变化，同时保证了水位资料系列的统一性。

4.2建议

人类活动的加剧和环境条件的改变，对水文资料系列造成的影响日益显现，应当建立比较完整的水准点考证资料。目前考证内容和形式比较单一，不够齐全，下一步应按新测站考证规范进行全面系统考证。

参考文献

【1】中华人民共和国水利部，水文测量规范：SL58-2014[S].北京：中国水利水电出版社.2014

【2】中华人民共和国水利部，水文年鉴汇编刊印规范：SL460-2009[S].北京：中国水利水电出版社.2009

【3】中华人民共和国水利部，水文资料整编规范：SL247-2012[S].北京：中国水利水电出版社.2012

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