國家基本水文（位）站水準(zhǔn)基面考證探討

李國英 姚毓洲 韓泰 李月 陳冬冬

【摘要】論文簡述了三門峽水文局測區(qū)內(nèi)水文（位）站常用的水準(zhǔn)基面，測站水準(zhǔn)基面的來歷及變動，探討了各種基面在水文（位）站的應(yīng)用情況。

【關(guān)鍵詞】水準(zhǔn)基面；水準(zhǔn)網(wǎng)；平差；考證

1、水文（位）站常用的水準(zhǔn)基面

在水文資料中涉及的基面有：絕對基面、假定基面、測站基面、凍結(jié)基面等四種。

（1）絕對基面。是將某一海濱地點(diǎn)平均海水面的高程定義為零的水準(zhǔn)基面。我國各地沿用的水準(zhǔn)高程基面有大連、大沽、黃海、廢黃河口、吳淞等基面。

（2）假定基面。為計(jì)算測站水位或高程而暫時假定的水準(zhǔn)基面。常在水文測站附近沒有國家水準(zhǔn)點(diǎn)，而一時不具備接測條件的情況下使用。

（3）測站基面。是水文測站專用的一種假定的固定基面。一般選為低于歷年最低水位或河床最低點(diǎn)以下0.5m～1.0m。

（4）凍結(jié)基面。一般測站將第一次使用的基面凍結(jié)下來，作為凍結(jié)基面。

我們國家的高程基準(zhǔn)是黃海高程，1987年5月開始啟用“1985年國家高程基準(zhǔn)”，1956年黃海高程系同時廢止。

2、 測區(qū)內(nèi)國家水準(zhǔn)網(wǎng)情況

三門峽測區(qū)各站附近主要有國家布設(shè)的大沽基面和黃?；嫠疁?zhǔn)網(wǎng)，測區(qū)各站附近目前已有“1985國家高程基準(zhǔn)”水準(zhǔn)網(wǎng) 。

三門峽庫區(qū)測站的水準(zhǔn)點(diǎn)、基面及運(yùn)行維護(hù)、復(fù)測等均由黃委會測繪部門完成。另外，三門峽庫區(qū)淤積測驗(yàn)所用基面和水位站基面習(xí)慣上稱為“庫區(qū)大沽基面”，與庫區(qū)各站高程系統(tǒng)基面在不同的區(qū)域有不同的差值，為了研究三門峽庫區(qū)沖淤變化方便，華縣、龍門等站所使用基面均推求出了與“庫區(qū)大沽基面”的差值。

測區(qū)內(nèi)國家布設(shè)的水準(zhǔn)網(wǎng)線路主要有：西鄭線、曲三線、永漢線、韓河線、河曲線、河潼線、風(fēng)平線、咸中段、涇錨段等，天水測區(qū)線路不祥。

3、測區(qū)各水文（位）站使用的基面

三門峽測區(qū)現(xiàn)有水文站24處，水位站13處。從我局的站網(wǎng)布設(shè)來看，黃河干流站和黃河一級支流重要站多是建國前設(shè)立。建國后，1956年、1961年全流域進(jìn)行了兩次站網(wǎng)規(guī)劃后，在涇河水系和渭河水系上游增設(shè)了許多水文站，并相對穩(wěn)定下來。水位站的設(shè)立是隨著三門峽水庫的建設(shè)在1959至1983年間逐步設(shè)立的。

三門峽庫區(qū)勘測局的龍門、河津、咸陽、華縣4個水文站均采用國家大沽基面，三門峽水文站采用“國家水電系統(tǒng)大沽基面”（年鑒刊印備注如此，實(shí)際有誤），潼關(guān)（八）水文站和大石嘴、廟前、太里、尊村、老永濟(jì)（二）、潼關(guān)（六）、古奪、大禹渡、北村（二）、上源頭、史家灘（二）、華陰（四）12個水位站均采用“三門峽庫區(qū)大沽基面”，壺口水位站采用黃?；?。

三門峽西峰勘測局的慶陽、涇川、袁家庵、楊家坪、毛家河5個水文站采用大沽基面；洪德、雨落坪、賈橋、板橋、洪河、蘆村河、悅樂7個水文站采用假定基面。

三門峽天水勘測局的北道水文站采用黃?；?；甘谷、天水2個水文站采用大沽基面；武山、秦安、社棠3個水文站采用假定基面。

各水文（位）站均將第一次使用的絕對基面作為本站的凍結(jié)基面。

4、水準(zhǔn)基面考證

4.1三門峽庫區(qū)大沽基面的來歷

三門峽水利樞紐是當(dāng)時新中國成立后在黃河上建造的首座大型水利工程，當(dāng)時的地質(zhì)勘探、控制測量匯聚了國內(nèi)多家單位的工程技術(shù)人員完成的。20世紀(jì)50年代初期，天文大地網(wǎng)全國初建，平差計(jì)算沒有基礎(chǔ)，1954年北京坐標(biāo)系尚未傳遞到三門峽測區(qū)，測區(qū)內(nèi)尚無統(tǒng)一的基本水平控制和高程控制，給庫區(qū)的大地控制測量帶來很大困難。為使測量工作能及時開展，1954年黃委會首先集中5支三角測量隊(duì)，在測區(qū)測設(shè)二、三、四等三角點(diǎn)900多個，由黃委會組織的測量隊(duì)于1954年下半年完成了三門峽測區(qū)的三角控制網(wǎng)和水準(zhǔn)控制網(wǎng)布設(shè)的野外作業(yè)。這次三門峽壩址區(qū)布設(shè)的二等水準(zhǔn)環(huán)，采用偽黃委員會鞏縣到潼關(guān)精密水準(zhǔn)線上的原老陜州火車站附近的水準(zhǔn)點(diǎn)C、C、T、K、BM94=333.428m的舊高程。三門峽水庫區(qū)外圍布設(shè)的一個精密水準(zhǔn)環(huán)采用的是1954年黃委會從鄭州保合寨水準(zhǔn)點(diǎn)以精密水準(zhǔn)引至三門峽測區(qū)，所測得的老陜州火車站附近的水準(zhǔn)點(diǎn)C、C、T、K、BM94=333.617m（同一個水準(zhǔn)點(diǎn)出現(xiàn)兩個高程）。壩址區(qū)測圖的圖面高程與水庫區(qū)地形圖的圖面高程二者存在一定的差異。這是三門峽庫區(qū)第一次大地控制測量，并建立了庫區(qū)高程系統(tǒng)。

1965年，黃委會測繪隊(duì)對三門峽庫區(qū)進(jìn)行了環(huán)湖水準(zhǔn)測量，并聯(lián)測了庫區(qū)的龍門、河津、華縣、咸陽等水文站。經(jīng)過平差計(jì)算后，所測的龍門、華縣、咸陽、河津水文站水準(zhǔn)點(diǎn)都與原高程低0.328m～0.493m不等。由于這些站設(shè)站較早，高程系統(tǒng)在三門峽水庫修建前已存在并予以凍結(jié)，雖然與三門峽庫區(qū)高程系統(tǒng)低0.328m～0.493m不等，但不能對這些測站的高程進(jìn)行改正。而這些站的資料要與庫區(qū)的淤積斷面成果、水位站成果、潼關(guān)站水文成果等同刊印在三門峽庫區(qū)專冊上，為使用方便和區(qū)別，這些站在逐日水位表上做了“凍結(jié)基面以上高程（即大沽基面以上高程）比1965年引測的三門峽庫區(qū)大沽高程（絕對基面）低×××.××m”的備注。

也就是在1965年三門峽庫區(qū)環(huán)湖水準(zhǔn)測量后，將三門峽庫區(qū)高程系統(tǒng)叫做“三門峽庫區(qū)大沽高程”，沿用至今。

4.2凍結(jié)基面以上高程變動情況

使用大沽基面和黃海基面的測站，凍結(jié)基面以上高程與絕對基面以上高程差值為0。

目前，在年鑒刊印成果表中三門峽庫區(qū)各水文站凍結(jié)基面以上高程與“三門峽庫區(qū)大沽高程”的關(guān)系為：龍門（馬王廟二）水文站凍結(jié)基面以上高程（即大沽基面以上高程）比1965年引測的三門峽庫區(qū)大沽高程（絕對基面）低0.493m，比1985年引測的三門峽庫區(qū)大沽高程低0.488m；三門峽（七）水文站歷年采用水電系統(tǒng)大沽基面（即凍結(jié)基面以上高程）比1965年引測的庫區(qū)大沽高程（絕對基面以上高程）低0.170m；河津（三）水文站凍結(jié)基面以上高程（即大沽基面以上高程）比1965年引測的三門峽庫區(qū)大沽高程（即絕對基面以上高程）低0.329m；咸陽（二）水文站水準(zhǔn)點(diǎn)凍結(jié)基面以上高程（即大沽基面以上高程）比1965年引測的三門峽庫區(qū)大沽高程（即絕對基面以上高程）低0.328m。華縣水文站水準(zhǔn)點(diǎn)凍結(jié)基面以上高程（即大沽基面以上高程）比1965年引測的三門峽庫區(qū)大沽高程（即絕對基面以上高程）低0.340m。

潼關(guān)（八）水文站1984年之前大沽高程由黃海高程加1.153m（庫區(qū)平均差值）求得，1984年之后由黃海高程加1.163 m（庫區(qū)平均差值）求得；大禹渡站1984年之前大沽高程由黃海高程加1.156m求得，1984年之后由黃海高程加1.163 m（庫區(qū)平均差值）求得；大石嘴、廟前、太里、

尊村、老永濟(jì)（二）、潼關(guān)（六）、古奪、北村（二）、上源頭、史家灘（二）10個水位站1984年之后高程由黃海高程加1.163 m（庫區(qū)平均差值）求得。

三門峽水文站在年鑒刊印中所備注的“本站一直使用水電系統(tǒng)大沽高程，比1965年引測的庫區(qū)大沽高程低0.17m”。從現(xiàn)在的考證來看，屬于當(dāng)時備注不當(dāng)。三門峽（四）站是1955年三門峽水庫修建前遷下來的，其高程系統(tǒng)應(yīng)該是修建三門峽水庫時引測的，并予以凍結(jié)。在1965年的環(huán)湖水準(zhǔn)測量時，未根據(jù)平差結(jié)果而修正，所以存在了“比1965年引測的庫區(qū)大沽高程低0.170m”的說法。嚴(yán)格來講也是大沽高程，是與三門峽水庫修建時所測的高程系統(tǒng)是一致的，而不應(yīng)該是水電系統(tǒng)大沽高程。

自2009年起，龍門、華縣、咸陽、三門峽、河津5站年鑒刊印上的備注已去掉，只是在整編說明書上予以說明。

涇川、袁家庵兩站與使用過的絕對基面的差值為-0.316m，原因是1972年復(fù)測水準(zhǔn)點(diǎn)時把引據(jù)點(diǎn)P.B.M43高程用錯，把下標(biāo)用為上標(biāo)高程，系統(tǒng)偏高0.316m，當(dāng)時未作改正，1977年黃委會測繪隊(duì)引測水準(zhǔn)點(diǎn)永2時證明1972年確實(shí)把P.B.M43高程用錯。

水準(zhǔn)基面是水文站一切高程計(jì)算的基準(zhǔn)，考證清楚十分重要。一個測區(qū)、一個水系應(yīng)該使用統(tǒng)一的基面比較好，目前測區(qū)內(nèi)已有“1985國家高程基準(zhǔn)”水準(zhǔn)網(wǎng)，使用假定基面的測站已具備聯(lián)測的基本條件，可以實(shí)施入網(wǎng)，給資料的使用會帶來很大便利。

參考文獻(xiàn)：

[1]《水文測量規(guī)范》（SL58-2014） 中國水利水電出版社

作者簡介：

李國英（1977-），女，河南鞏義人，工程師。

姚毓洲（1988-），男，山西芮城人，助理工程師。