徐宏杰，鄒秋林

（云南水運規(guī)劃設計研究院有限公司，云南 昆明 650051）

0 引言

一直以來測繪都是港口運輸以及港口建設過程當中非常重要的一個基礎性保障工作。測繪主要是對自然地理要素或地表人工設施的形狀、大小、空間位置等進行數據的采集，為后期設計階段提供基礎地形圖成果資料，以確保工作的可實施性。怒江為中緬國際河流，發(fā)源于西藏自治區(qū)的北部唐古拉山南麓，干流在勐波羅河匯口以上呈北-南流向，勐波羅河匯入后折向西南流，在云南省芒市中山鄉(xiāng)橄欖坡以南流入鄰國緬甸，入緬甸稱薩爾溫江，經毛淡棉注入印度洋的安達曼海。怒江在云南省境內，通航航道或具備航運開發(fā)條件的河道主要位于怒江中、下游河段。怒江作為中緬國際河流，為沿線經濟體構建“雙循環(huán)”發(fā)展格局提供了天然的運輸廊道，同時，怒江作為一條尚未開發(fā)的自然河流，夾持在碧落雪山與高黎貢山之間，沿線民族文化絢麗多彩、紅色文化密集分布、自然風光優(yōu)美，然而，怒江作為云南省西部重要的邊境通航河流之一，怒江航道情況基本停止在2005 年第二次全國內河航道普查的情況，即使是《2018 云南省水路交通運輸簡明統(tǒng)計資料》的怒江航道情況也是如此，對規(guī)劃和管理需要的一些航道基本數據未得到及時更新，難以對航道的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢做出準確的判斷，從而不能制定科學的怒江航運發(fā)展具體目標和詳細規(guī)劃，不能為航道維護、救助、疏浚等相關工作提供基礎性依據。

1 測繪成果相關概念贅述以及具體應用

1.1 航道疏浚工程

在疏浚工程當中，最為重要的一項工作就是港口航道工程水下土方量的計算，土方量的計算是否準確，和疏浚工程的效率以及航行安全都有著非常密切的聯(lián)系。進行填挖工程的土方計算時，一般會把工程施工之前以及施工之后的數據生成一種網格狀地形模型，然后對其進行疊加，通過比較網格點處的施工前后的高程值，再計算挖方以及填方。在使用這種方法的時候，當計算的區(qū)域范圍是矩形的時，邊界處理就會變得非常的簡單，但是如果計算區(qū)域的范圍屬于不規(guī)則多邊形的話，那么邊界處的裁剪就會出現(xiàn)一些問題。需要把網格劃分成上下兩個三角形，然后來進行分別計算，為此，如果我們遇到這樣的計算情況的話，就可以直接使用三角網數字地形模型疊加法，以這樣的方法來求取水下疏浚工程量以及施工過程當中的回淤量。因為維護疏浚工程需要在不同的地域以及不同類型的情況下展開，所以說土方價格也會不一樣，需要按照區(qū)域，按照層次來進行計算，而且每一個計算區(qū)域的范圍大多數的時候都屬于不規(guī)則多邊形，很少會直接遇到矩形，因此整體的計算會相對來說比較復雜，使用循環(huán)切割法能夠有效的解決這樣的難題。

1.2 航道的邊坡土方量以及超寬量

在進行航道邊坡土方量以及超寬量的計算的時候，是我們進行手工計算當中一個非常重要的難題，輸入了航道邊坡指數以及超寬量計算指數之后，就可以根據浚前以及浚后的數據計算好土方量和超寬量。具體的計算步驟如下所示。

①將航道邊線以及邊坡包括超寬指數進行輸入。②讀取浚前以及浚后的水深數據，并且完成BIM 建模。③在航道邊線以及邊坡底寬的數據基礎之上，計算出邊坡超寬平面矩形的具體范圍。④計算浚深以及邊坡土方量和挖槽量，但是在計算的時候有一點需要注意，在這個時候設計浚深屬于斜面，所以說需要逐點去計算邊坡上面的設計浚深。⑤得出航道邊坡超寬量最終的計算結果。⑥整合信息，然后將最終的計算結果輸出。

1.3 航道維護

航道的管理與維護其實指的就是為了能夠確保航道的通暢無阻，所以定期對其進行航道測量，使航道能夠保持通暢，一旦發(fā)現(xiàn)航道的某些段落無法滿足相關要求的時候，應該及時的進行疏浚等一系列的工程措施。如果發(fā)現(xiàn)有障礙物堵塞航道，還應該進行掃床打撈，航道管理部門需要有計劃的清除航道當中的回淤，維修整治建筑物以及船閘，并且對航標通信等設備進行定期的保養(yǎng)。

在施工的過程當中，針對于港口泥沙的回淤量進行確定以及計算是進行港口維護疏浚工程過程當中最為困難的一個問題，同時也是爭議最多的。就目前來看，通常來說使用的是測圖區(qū)域類比法以及計算法，計算法指的就是通過泥沙的回淤規(guī)律來進行研究，求取施工期間的回淤速率，然后以此來解決問題。測圖區(qū)域類比法指的就是針對于浚前以及浚后的水深圖上面挖泥區(qū)以及未挖區(qū)進行計算，研究在施工期間具體的回淤值，然后再做必要的水深因素影響改正，從而獲取最終施工期間具體的回淤厚度。

把時段計算類比法當做是測圖區(qū)域類比法當中的一個非常重要的補充也是很重要的一種方法，因為這樣能夠充分的考慮到測圖區(qū)域的歷史資料問題，解決相鄰未挖區(qū)域不足的情況。時段計算類比法是通過在施工之前的兩個時刻平均水深和施工之后的兩個時刻的平均水深的計算，尤其相映的時間段當中所產生的差數來求取疏浚之前以及疏浚之后的非施工區(qū)域當中的實際回淤量，以此就能夠獲得施工期間內的泥沙回淤量。

1.4 維護疏浚工程的效益分析方法

維護疏浚工程的效益，簡單來說指的就是單位疏浚厚度能確保的水深時間的具體數值，因為不同地區(qū)的泥沙的回淤速率都是不一樣的，因此在分析工程效益的時候，只能夠針對于某一個具體的工程的某一個具體區(qū)域來進行研究，比方說回淤速率跟水深是沒有聯(lián)系的，那么工程的效益就會保持一致，然而回淤速率跟水深屬于一種函數變化關系，水越深，那么回淤的就會越快，所以說不同浚深就有著不同的回淤速率，因此所產生的維護疏浚工程的效益也是一個可以研究的問題。

經過研究之后發(fā)現(xiàn)，影響回淤速率變化的因素主要可以分成兩方面，而理想的疏浚深度則指的是每一次疏浚應該達到的設計等級要求，既不能夠超過太多，同時也不能夠不足，假設疏浚工程的竣前水深是偏離安全水深的出圈深度，也偏離理想深度，那么所造成的浚深則是不一樣的，或理想浚深之間會存在著非常明顯的回淤速率的增減，也就是說會產生回淤增量，存在回淤增量，就意味著我們所投入的工程量當中，有一部分需要抵消這一部分產生的增量，而真正保持浚后水深時間段的工程量就會減少，然后產生工程的效率問題[1]。

2 測繪工作在發(fā)展過程當中存在著的制約條件以及應對措施

2.1 測繪工作在發(fā)展過程當中存在著的制約條件

2.1.1 缺乏創(chuàng)新意識以及競爭意識

伴隨著社會主義市場經濟的不斷完善以及改革的不斷深化，航道測繪正在以驚人的速度發(fā)展著，航道測繪在發(fā)展的過程當中所呼吁的一個重點一直都是創(chuàng)新，各級領導干部以及技術人員的創(chuàng)新意識，對于航道測繪工作的發(fā)展是非常重要的。引進先進的測繪設備，營造一些有效的辦公條件，這些硬件條件的改善，雖然說也有利于航道測繪的發(fā)展，但是如果不加強軟環(huán)境的改造，加強內部的管理以及科學技術的創(chuàng)新的話，那么航道測繪工作的發(fā)展也不會迎來質的飛躍。

在發(fā)展航道測繪技術時，借鑒其他方法的同時，也應有創(chuàng)新和探索新技術的精神，因為只有科學創(chuàng)新才能更好推動技術發(fā)展進步。工作人員以知識作為原動力，展開真正的行動，規(guī)劃整個過程以及發(fā)展的全部內容。沒有創(chuàng)新，很難真正的推動發(fā)展，沒有創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展的技術會被時代所淘汰，創(chuàng)新意識是事業(yè)領域上真正的精神原動力。

除了上述所說的缺乏創(chuàng)新意識以外，缺乏競爭意識也是制約測繪行業(yè)發(fā)展的因素之一。近十年以來，測繪行業(yè)發(fā)展是比較迅速的，最重要的原因是經濟發(fā)展的推動；總體上來說行業(yè)發(fā)展的越來越好了，但技術上的進步卻并不理想。職工們在穩(wěn)定的經濟收入和良好的工作環(huán)境下，比較容易出現(xiàn)安于現(xiàn)狀情況，緊迫感以及責任感，還有時代意識越來越少，導致他們的開拓進取以及改革創(chuàng)新不足，缺乏一定的競爭意識。

2.1.2 行業(yè)管理力度不夠

自建國以來，雖然說相關部門根據自身的職能要求，對于測繪行業(yè)的管理工作進行過規(guī)整，發(fā)布了一定的辦法以及規(guī)定，但因存在著一定的局限性，并沒有真正的起到一個行業(yè)約束管理的作用，尤其是近些年來，港航事業(yè)的發(fā)展以及機構體制都出現(xiàn)了明顯的改革，原有的單位職能在各個程度上也出現(xiàn)了一定的變化。在內河航道勘測方面，不同的部門之間存在著職能交叉的情況，導致人力物力以及財力都出現(xiàn)了浪費。同時，各種資質的測繪單位在不斷的增加，但技術水平方面卻是參差不齊，不同編號航圖的不斷的出版以及發(fā)行，給科研單位以及港航單位都造成了一些不必要的麻煩。在航道以及港池，包括碼頭等勘測設計方面存在著無序競爭的現(xiàn)象，在一方面，因為不同的管理部門有著不同的職能，所以說在行業(yè)競爭的時候，都會帶著自己的某一種優(yōu)勢，而這種優(yōu)勢雖然說會給他們帶來經濟效益，但是同時也會給整個航道測繪行業(yè)帶來非常嚴重的負面效應。加強水運行業(yè)的技術監(jiān)督以及行業(yè)管理，明確好各個部門的職責分工，鼓勵測繪單位憑借著自身的實力來參加整個市場競爭，已經是刻不容緩的一件事情了。

與此同時，無論是從行業(yè)規(guī)范，還是到國家標準，以及到設備的引進和整體的激勵機制的建設，其實航道測繪工作的內部問題還是比較多的，和用戶所要求的及時以及準確，還有高效的目標是有著一定的距離的。航道測繪的標準并沒有真正的形成一個完全科學的體系，可以說現(xiàn)在的標準量還不到應有標準量的20%，系統(tǒng)內部的設計不夠合理，測繪工作人員以及后勤人員的比例出現(xiàn)了嚴重失調，整體的系統(tǒng)運轉的并不通暢，對于標準以及規(guī)范執(zhí)行的力度也并不夠，設備的引進缺乏相應的調查以及技術論證，科技開發(fā)漏洞比較多。針對于水運工程測量規(guī)范進行研究以及制定，引進先進的技術，完成人才的培養(yǎng)以及激勵機制的建設是非常的重要的，因為在這些環(huán)節(jié)當中，如果有任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題的話，那么對于水運工程行業(yè)的整體工作來說都會帶來不利。一方面我們有必要針對于現(xiàn)在的機構進行適當的調整，另一方面也必須要做到自上而下建立一套更加完整的內部管理機制，而且需要做到真正嚴格的去管理，否則行業(yè)管理問題還是會影響到我國水運行業(yè)以及海事的發(fā)展。

2.2 應對措施

2.2.1 更新觀念，提高認識

在發(fā)達國家的交通運輸網絡當中，一般來說會充分地使用各種資源進行一系列的公路、鐵路以及空中交通的建設，同時針對于航道網的現(xiàn)代化建設也是非常的重視的，能夠充分地使用天然的河流，然后進行整治及疏通，為水運行業(yè)的發(fā)展提供更多的便利條件。所以說我國在發(fā)展水路運輸的時候也可以借鑒這些工程成功的經驗，好好地利用天然河流這種黃金水道，讓水路運輸成為我國的一種非常重要的交通方式之一；尤其是針對于政府來說，一定要正確地認識水運行業(yè)對于我國未來發(fā)展幫助，進行統(tǒng)一思想，提升認識，更新現(xiàn)有的觀念，把港口跟航道的建設，列入到未來社會發(fā)展的日常當中。

2.2.2 科學規(guī)劃，完成逐步建設

伴隨著我國港口城市不斷的發(fā)展，港口運輸方式的比重也得到了新的提升，但是在港口城市的整體規(guī)劃當中，應該結合港口城市的具體發(fā)展方向，針對于港口進行選址以及規(guī)劃，并且逐步實施。在認真宣傳港口運輸法的同時，也應該禁止出現(xiàn)碼頭亂建的現(xiàn)象，因為這樣會破壞航道，促進港口的有序發(fā)展，才能夠更好的提升我國的航道發(fā)展。根據目前的情況，我國需要進行多渠道籌集資金或者是采取更加多元化的投資方式來加快工業(yè)化建設的腳步。

2.2.3 引進新技術，提高創(chuàng)新精神，逐步形成行業(yè)標準

近年來，國家對于測繪技術更新的研發(fā)投入比重不斷的加大，一些新的設備以及新的技術開始引入以及開發(fā)，水運工程測繪工作提升到了一個新的階段，對于航道探測，從技術到手段正處在一個不斷完善的過程當中[2]。比方說無人船、多波束、旁掃聲納、水下三維激光掃描等新的設備的使用也可以證明這一點，但是當使用新設備的時候，我們也可以發(fā)現(xiàn)一個問題，就是我們現(xiàn)行的規(guī)范相較于這些新的設備來說，是比較滯后的，根據設備的使用說明來進行使用，對于測繪成果數據質量很難以把控，必須要在新設備的基礎之上來制定更加新的行業(yè)標準，規(guī)范好每一個環(huán)節(jié)的作業(yè)程序，尤其是針對于設備的檢查以及使用的范圍等等進行規(guī)定，才能夠不斷地加以完善，逐步上升到行業(yè)標準之后，才可以更好的為國家未來的水運事業(yè)發(fā)展提供幫助。

3 以怒江為例的航道整治工作

航道養(yǎng)護是航道管理工作的重要內容之一，是鞏固和維持航道建設成果、保持航道通航條件的重要手段。2010 年，交通運輸部部發(fā)布了《航道養(yǎng)護管理規(guī)定》（交水發(fā)〔2010〕756 號），規(guī)范了內河高等級航道及界河航道的養(yǎng)護活動，對于推動航道養(yǎng)護管理工作起到了積極作用。

隨著承擔行政職能事業(yè)單位改革不斷深化，中央與地方財政事權和支出責任劃分改革的落實，需要按新的管理體制明確航道養(yǎng)護管理主體、實施主體。同時，內河其他航道、沿海航道的養(yǎng)護管理也需要納入規(guī)范管理。航道養(yǎng)護市場也需要進一步規(guī)范。2015 年實施的《中華人民共和國航道法》對航道養(yǎng)護作了原則規(guī)定，亟需制定出臺部門規(guī)章予以細化落實。因此需要根據改革情況，在總結經驗、鞏固有效管理方式方法基礎上，通過制定部門規(guī)章對航道養(yǎng)護工作作出全面規(guī)范。航道是公益性基礎設施，各級人民政府對航道養(yǎng)護承擔主體責任，養(yǎng)護經費主要由財政預算資金承擔，同時也可依法依規(guī)通過其他方式籌集資金予以補充。航道養(yǎng)護管理部門具體承擔航道養(yǎng)護管理工作。承擔航道養(yǎng)護事務性工作的機構是指為行政機關提供決策支持及技術性、輔助性保障工作有的事業(yè)單位，可以具體實施航道養(yǎng)護，協(xié)助編制航道養(yǎng)護計劃以及公布航道維護尺度等。

3.1 控制測量

在怒江流域測區(qū)內，按測量任務精度要求布設平面控制和高程控制網，作為后期各種測量的基礎。控制測量起到限制測量誤差累計的作用，是開展各項測量工作的依據。

3.2 地形測量

在航道測量中，地形測量主要分為陸域地形測量和水下地形測量。進行地形圖野外數據采集主要使用RTK、無人機和三維激光雷達等測量設備進行，對于野外采集的數據導入軟件處理后生成工程地形圖。隨著測繪技術的不斷發(fā)展，采用航空攝影測量方法能最大程度的提高外業(yè)工作效率，減少人力的投入，降低能耗。

近年，水下地形測量技術也在不斷的改進升級，現(xiàn)階段主要采用回聲測深儀加GPS-RTK 差分定位的方式進行水底高程的采集，通過對采集的水下高程數據結合水位觀測成果的推算，最后用等深線表示水下現(xiàn)狀工程地形圖。

3.3 水文分析

通過對歷年怒江流域沿岸水文站資料的收集，在水文數據庫中得到所需要年份的水文資料成果，對未來的水文形勢作出概率性的預估，以便在此基礎上作出最優(yōu)的航道規(guī)劃設計和最合理的航道疏浚維護方案。

3.4 疏浚工作的展開

經過測算，初步把疏浚工作分為6 個步驟：①把浚前浚后以及區(qū)域范圍當中的數據羅列出來。②將浚前以及浚后的離散水深測量數據模型化，也就是說在這個階段需要自動連接成一個三角網數字地形模型。③把得到的模型進行切割處理，這樣就可以得出計算區(qū)域當中一個新的三角網。④查看新三角網當中的每一個節(jié)點，具體的浚前水深值。⑤把切割出來的三角形面片進行逐個計算處理。⑥分別求和挖槽量以及未挖區(qū)域的回淤量。

經過實際的研究以及計算發(fā)現(xiàn)，使用這樣的方法來進行水下挖槽量的計算速度非常的快，也比較清晰，最終計算結果的精準度也會比較高，在工程設計方案上進行土方量計算的時候只需要把浚深輸入進去，以浚前水深作為模型，就能夠計算出工程設計方案當中的土方量[3]。

4 結語

綜上所述，航道以及回淤港的實時通航等級，指的并不僅僅是完全按照原來的等級來進行設定，一旦通航水深小于設計水深的話，就需要根據實施情況來降低相應的噸數，只有把航道測繪成果的應用范圍不斷的擴展，使行業(yè)水深能夠滿足于設計要求，提高航道等級，才可以確保港口大噸位的通行。需要在原來的行業(yè)基礎之上，不斷的去開拓思路，為航道規(guī)劃及設計提供詳實可靠、高精度的水文觀測資料及水運工程測繪成果，這樣才可以滿足于港口的航道設計以及維護疏浚的需求。