朱慧玲，袁春雷

（淄博市太河水庫管理局，山東 淄博 255178）

太河水庫位于山東省淄博市南部山區(qū)，淄河干流中上游，控制流域面積780km2，總庫容18330萬 m3，興利庫容11280萬 m3，是一座集防洪、供水、灌溉、發(fā)電等綜合功能于一體的大（2）型水庫。

為充分利用流域雨洪資源，山東省水利廳將太河水庫列入2016年水庫增容工程項(xiàng)目。太河水庫建設(shè)初期，山東省地礦局對(duì)太河水庫庫區(qū)進(jìn)行了1∶10000地形圖測(cè)量，并據(jù)此計(jì)算出了水庫庫容，繪出了水位～面積～庫容關(guān)系曲線（以下簡(jiǎn)稱“原成果”），該成果距今已50余年，由于多年來受自然和人為因素影響，庫區(qū)地形有所變化。為了分析掌握人類活動(dòng)和自然因素對(duì)庫區(qū)地形變化的影響，為水庫增容工程設(shè)計(jì)及工程管理提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料，2015年由山東省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院進(jìn)行了太河水庫1∶2000庫區(qū)地形圖測(cè)量和水庫特征曲線復(fù)核。

1 庫區(qū)測(cè)量

1.1 庫區(qū)地形測(cè)量

1）平面控制測(cè)量。平面控制網(wǎng)采用GPS動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分RTK技術(shù)布設(shè)的一級(jí)動(dòng)態(tài)網(wǎng)，測(cè)量方法為由全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行參考網(wǎng)站（SDCORS）站點(diǎn)出發(fā)，采用GPSRTK衛(wèi)星定位，測(cè)設(shè)基本平面控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)，該網(wǎng)共測(cè)設(shè)一級(jí)控制點(diǎn)55個(gè)。2）高程控制測(cè)量。采用四等水準(zhǔn)網(wǎng)聯(lián)測(cè)所有埋石點(diǎn)作為基本高程控制網(wǎng)，為地形圖測(cè)量提供高程控制，其路線長(zhǎng)度與閉合差等限差均按照四等水準(zhǔn)精度要求控制。

1.2 1∶2000 地形圖測(cè)量

1）水面以上陸地地形圖測(cè)量。采用航攝綜合法測(cè)圖，用2013年山東省國土測(cè)繪院航拍獲取的外業(yè)最原始影像數(shù)據(jù)，補(bǔ)充完成外業(yè)像控點(diǎn)采集，空中三角解算，立體側(cè)圖等。2）水下地形圖測(cè)量。采用測(cè)量船上架設(shè)GPS接收機(jī)掛接珠海中海達(dá)HD310全數(shù)字雙頻測(cè)深儀的模式，由GPS接收機(jī)獲取水下點(diǎn)的平面坐標(biāo)，測(cè)深儀直接獲取水下點(diǎn)的高程數(shù)據(jù)，完成水庫水下地形測(cè)量，最終室內(nèi)生成水下等高線。

1.3 水庫庫容計(jì)算與特征曲線繪制

地形圖繪制完成后，勾繪不同高程的等高線，利用等高線容積法計(jì)算出不同起算面的水庫庫容，水位～面積～庫容關(guān)系見表1，曲線見圖1。

圖1 新測(cè)太河水庫水位～面積～庫容曲線

2 測(cè)量成果分析

2.1 新成果與原成果對(duì)比

新成果與原成果對(duì)比情況見表1，特征水位相應(yīng)水位、面積、庫容關(guān)系對(duì)比見表2。

表1 水位～面積～庫容關(guān)系成果對(duì)比表

表2 太河水庫特征水位～面積～庫容關(guān)系對(duì)比表

2.2 庫容變化的原因分析

1）庫容計(jì)算公式不同。原成果面積使用機(jī)械求積儀進(jìn)行量算，新成果面積采用計(jì)算機(jī)全解析法量算，計(jì)算公式分別為：

將原成果用原方法和新方法計(jì)算的庫容及其差值列入表1，可以看出兩種方法計(jì)算的庫容有差異，特別是在高程242m處，差異較大。

2）計(jì)算方法和精度不同。原水位～面積～庫容關(guān)系曲線是在1∶10000地形圖上計(jì)算而來，地形圖采用小平板手工勾繪進(jìn)行測(cè)量，等高距為5m，等高線中誤差為1.7m。

新成果水位～面積～庫容關(guān)系曲線是在1∶2000地形圖上計(jì)算而來，地形圖測(cè)量采用GPS+測(cè)深儀技術(shù)，等高距水下為0.5m，水上為1m，等高線中誤差0.3m。

3）高程系不同。本次測(cè)算高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準(zhǔn)，原成果高程基準(zhǔn)為1956年黃海高程系，1956年黃海高程系=1985國家高程基準(zhǔn)+0.101m。為明晰水位～面積～庫容關(guān)系的變化，且保持與以往成果高程基準(zhǔn)的一致性，聯(lián)測(cè)水庫水文觀測(cè)站的相關(guān)觀測(cè)點(diǎn)，將本次測(cè)算成果轉(zhuǎn)換至1956年黃海高程系基面見表1。

4）自然因素及人為活動(dòng)的原因。分析自然及人為活動(dòng)的對(duì)庫容變化的表現(xiàn)及原因可分為以下幾個(gè)區(qū)段：高程208m以下：水庫面積減小、庫容減小，主要原因一是汛期洪水入庫時(shí)攜帶泥沙等沖積物在庫底淤積，水庫從建庫至今的50年當(dāng)中，從未進(jìn)行過清淤；二是高程208m以上庫區(qū)泥土被雨水沖刷至庫底。高程在208～216m之間：水庫面積增大、庫容增大，主要原因是雨水將208m以上泥土沖刷淤積到庫底；其次，2008年以前庫區(qū)在這一高程區(qū)間有少量挖沙，造成庫區(qū)面積增大，庫容相應(yīng)增大。高程在216～223m之間：水庫面積減小、庫容減小，主要原因一是土地平整及支流口淤積；二是224m高程以上削減山脊及風(fēng)浪淘刷，岸坡泥土填充到該區(qū)段；三是大壩混凝土防滲墻工程施工時(shí)，排出的泥漿在此堆積造成淤積。高程在224～239m之間：庫區(qū)面積增大、庫容增大，主要原因是土地平整等人類活動(dòng)導(dǎo)致地形變化；其次是風(fēng)浪淘刷使兩岸泥土填充到庫底或較低高程；另外，保安全工程壩頂高程234.5m以上時(shí)，將壩軸線向下游平移了24.5m，對(duì)水庫面積、庫容有一定影響。高程在239m以上：庫區(qū)新測(cè)面積、庫容與原成果新方法成果趨于一致，變化不大。

3 結(jié)語

本次太河水庫庫區(qū)地形圖測(cè)量和特征曲線復(fù)核，嚴(yán)格按照現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范規(guī)程組織實(shí)施，采用了更加先進(jìn)的測(cè)量方法和技術(shù)，其成果精度更高，與水庫庫區(qū)實(shí)際狀況較為相符，充分反映了自然因素和人為因素對(duì)水位～面積～庫容的影響。