何文才 李晓萍

(杭州水利水电勘测设计院有限公司兰州分公司，甘肃 兰州 730000)

1 背景

我国中小河流面广量大，防洪治理任务艰巨而繁重。自2009年水利部、财政部会同地方各级人民政府启动中小河流治理以来，各地积极推进建设项目，截至2021年底，已通过安排中央补助资金治理河长10.64万km，重点中小河流重要河段防洪能力得到明显提升，中小河流治理取得了明显成效和阶段性成果，但还存在治理不系统、不平衡、不充分等问题。随着经济社会快速发展，近10年来我国城镇化率由2010年的50%提高到2021年的64%，城镇人口增加2.36亿人；2021年全国国内生产总值超110万亿元，较2010年的40万亿元大幅增加，中小河流防洪保护对象发生了较大变化，对防洪标准和防洪布局提出了新的更高要求[1]。

新时期下应改变以往“治堤”为主的理念，坚持以“治河”为主，坚持防灾减灾、岸固河畅、自然生态、安全经济、长效管护的治理原则。以流域为单元，树立系统治理理念，转变规划思路，突出治理的整体性、综合性、协调性。针对中小河流防洪面临的新形势、新挑战，水利部李国英部长批示要切实改革模式，

坚持以流域为单元，逐流域规划，逐流域治理，逐流域验收，逐流域建档立卡，一条河一条河治理，实现“治理一条、见效一条”[1，2]。

2 项目区地理位置

陇南市地处甘肃省南部，东邻陕西，南接四川，西接甘南州，北靠定西市和天水市，位于E104°01′～106°36′，N32°36′～34°32′。地势西北高，东南低。陇南北靠黄土高原，与天水秦州区、麦积区、武山县、甘谷县接壤；南抵四川盆地，与广元市、青川县、绵阳市平武县和阿坝州九寨沟县毗连；西依甘南高原，与迭部县、舟曲县和定西市的岷县相连；东接秦巴山地，与陕西汉中市宁强县、略阳县、勉县和宝鸡市凤县为邻。

徽县位于陇南市东部陕、川交界地带，地处N33°32′～34°10′，E105°34′～106°26′，西接成县、西和县，北接天水市，南邻陕西省略阳县，东与两当县接壤。南北长65km，东西宽49.5km，总面积2722km2，海拔700～2000m，南北部为山地，中部为浅山丘陵，属北暖温带向亚热带过渡性季风气候，年均气温12.4℃，无霜期209d，年均降雨量756mm，气候宜人，风景秀美，植被茂盛，物产丰饶，素有“陇上小江南”之美誉。

3 项目区基本情况

3.1 项目区概况

徽县位于甘肃省陇南地区徽成盆地内，属长江流域。根据“中国自然区划”气候分类属“北温带温暖气候”，按照甘肃省气候分区属“陇南温带湿润区”。根据徽县地面气象站1985—2014年气象要素统计，项目区多年年平均气温12.2℃，历年极端最高气温37.8℃，最低气温-16.4℃(1991年12月28日)；多年平均降水量687mm，全年降水多集中在6—9月，多暴雨；城关1日最大降雨量为138mm，1h最大降雨量达64mm，多年平均蒸发量为1082mm；历年各月最大积雪深度为12cm，历年最大风速为14m·s-1，多年平均最大冻土深度14cm。徽县月平均降水量、月平均蒸发量、月平均气温及月平均风速如图3、图4所示。

3.2 项目区河流概况

徽县系嘉陵江上游，全县有大小河流645条，全长2261km，河流密度0.83。境内嘉陵江干流长40.2km；一级支流21条，长317.9km；二级支流177条，长792.3km；三级支流279条，长758.2km；四级支流136条，长298.6km。100km2以上河流有嘉陵江、永宁河、洛河、西河、麻沿河、东沟河、高桥河等。徽县河流分布情况，如图5所示。

3.3 高桥河流域概况

高桥河(河流代码FC1BB000000R)，位于甘肃东南部，为永宁河(河流代码FC1B0000000R)右岸支流。发源于甘肃省陇南市徽县江洛镇沿川村(E105°51′32.7″，N34°2′13.5″)，流经徽县高桥镇，于甘肃省陇南市徽县高桥镇太白村注入永宁河(E106°9′38.3″，N34°2′51.9″)。全长43km，流域面积324km2，河道比降10.23‰，多年平均年降水深663.7mm，多年平均年径流深208.5mm。

高桥河河源位于徽县盆地北部的北秦岭山区，源地海拔高程2279～2245m，地势总体由西北向东南倾斜，河谷水系发育，流域形状近似椭圆形。河谷呈“U”型，河谷谷底宽约10～60m，河漫滩发育，河流弯曲，支流发育，两岸发育有Ⅰ、Ⅱ级阶地台地，具二元结构，阶地发育不连续，不对称。高桥河流域水系统，如图6所示。

4 调查评估概述

4.1 调查目的

现状调查评估是中小河流规划设计的基础，是治理必要性、设计合理性的根本所在，在现状调查评估时，除包括流域的自然概况、河道基本情况等，还应包含河流历史治理情况及现状防洪能力评估。应从建设年份、建设标准、建设规模(或范围)、主要建设内容及工程投资等说明历年河道治理工程情况，梳理上、下游已建水利工程以及现状堤防工程、护岸工程的布置情况，现有堤防和护岸是否满足设防标准，评估现状防洪能力[3]。

4.2 调查步骤

4.2.1 资料收集，熟悉河流基本概况

通过收集基本资料及全国水利普查河流特征清查表，初步确定河流基本概况及特征，包括河流长度、流域面积、河流流经、河源河口位置、上一级河流等内容，如图7所示。积极对接徽县水务部门，收集当地河湖长制相关资料数据及项目实施资料，初步了解一些已实施项目规模、实施地点、实施效果及近期及长远期规划项目，了解项目规划目的，实施后想要达到的效果。对接水务部门及河流流经乡镇部门收集历年洪水灾害资料，了解近些年发生较大规模洪水情况，洪水形成原因，哪些部位经常受到洪水袭扰，受灾严重情况，是否已经建立防洪工程。会同水务部门向国土部门申请第三次全国土地调查数据，收集河流沿线耕地、基本农田、村庄等相关矢量数据。在完成资料收集工作后，对收集到的资料进行整理、分析，提取可利用的信息，甄别使用，分层管理，如图8所示[4]。

4.2.2 利用地图软件做出初步矢量图

利用谷歌地球、91卫星地图、奥维地图等地图软件将上述收集资料内容进行加载，包括河道中心线，河源河口位置，已实施项目位置(一般已实施项目位置卫星影像图中河道岸线两侧比较工整，部分浆砌石或者混凝土堤防痕迹明显)，规划项目位置，防洪保护对象(耕地、基本农田及村镇)，长期发生洪水袭扰部位及受灾较重位置标绘于地图上。将内业提取参考资料、初步成果资料、影像图、地形图资料等，导入外业调查设备(如手机、平板电脑等)或按图幅切分后输出图纸，形成外业调查工作底图，如图9所示[4]。

4.2.3 制定调查线路，明确调查内容

根据外业调查工作底图的矢量数据，制定现场调查路线，如图10所示，现场调查过程中关注重点部位，把重要信息传递到外业调查工作人员手中具有实现卫星定位、方向传感器等功能的移动通信设备，按照手机App地理信息软件中的具体位置，收集相关信息，并且要把相关信息的GPS坐标、时间、实地影像图片记录下来。核查河流特征数据与内容的一致性，工程项目实施地点是否与项目内容一致，工程是否完整健全，是否需要升级改造，规划项目是否有建设必要性或者紧迫性，若实施会有什么影响因素。洪水影响河段部位具体情况，根据实地情况分析洪水灾害成因，防洪保护对象(包括沿河道两侧耕地、基本农田及村庄)与河道空间关系，包括上下游、左右岸及位置高低关系，判断是否确定为防洪保护对象，以及是否存在防洪工程，若无完整防洪工程，提出初步防灾减灾方案，做下一阶段规划[5]。

图1 陇南市地理区位图

图2 徽县地理区位图

图3 徽县月平均降水量及平均蒸发量

图4 徽县月平均气温及平均风速

图5 徽县河流分布图

图6 高桥河水系图

图7 高桥河概况图

图8 信息分层示意图

图9 外业调查工作底图

4.2.4 结合现场调查成果，无人机摄影

现场调查结束后，根据初步复核河源河口位置及河道中心线、水流方向等安排测量人员采用无人机摄影测量技术开展河道影像资料收集。现场调查为无人机后续测量摄影提供更为准确的路线，无人机摄影从复核正确的河源位置，沿着河道中心线，从上游到下游顺序拍摄，到河口位置结束。无人机摄影过程中，部分河段因森林植被茂密，河床会被遮挡，需在后续工作中加以辨别完善。

5 调查评估成果分析

5.1 资料初步整合

资料整合与实地复核调查相结合，按照工作范围要求，充分利用水利普查，历次中小河流规划和方案，全国水利一张图，河湖划界，第三次全国土调查数据，河长制等已有成果，采取空间数据提取，野外复核调查摸底，河流拓扑关系认证，综合平衡分析相结合的方法，全面摸清河流基本情况。利用土地调查底图，依据遥感影像特征，采用直接目视判读的方式，对重点信息进行内业预判，同时，结合其他资料信息，在工作底图上进行预判标绘[6]。

5.2 整体与局部关系分析

整体与局部关系相协调，定量与定性评估相结合，通过现场调查情况定性确定具有防洪任务河段的位置，结合资料整合与实地复核调查情况定量确定具有防洪任务河段的长度、防洪保护数量，灾害发生次数、受灾范围、受灾人口、治理目标任务完成、资金落实、防洪减灾效益、治理成效等。部分河道可以用现场调查成果，卫星影像地图成果及无人机摄影成果相结合，综合判断治理河长、堤防及保护区空间位置关系。

5.3 逻辑关系分析

逻辑关系分析包括宏观与微观2个方面。宏观方面要求河流河源位置、河口位置，从上游至下游绘图及提取节点坐标，提取节点坐标与空间位置一一对应。微观方面要求一些数字满足基本运算逻辑关系，包括流域面积(km2)≥保护区面积(km2)≥耕地面积(万667m2)≥基本农田面积(万667m2)；有防洪任务河长(km)=已治理河长(km)+需治理河长(km)；需治理河长(km)=有防洪任务未安排治理河长(km)+已治理因防护对象变化需提标河长(km)+已治理因灾损毁需治理河长(km)。逻辑关系的分析能进一步判断前面工作成果的正确性，为后续治理规划提供有力数字支撑。

6 调查评估成果整理分类上图入库

根据中小河流调查矢量数据上图入库要求，联系调查评估成果，利用GIS技术将矢量数据上图与填表相互结合、相互印证，循序渐进最终完成中小河流基本特征表，中小河流有防洪任务河流及河段情况调查表，中小河流防洪工程情况调查表，中小河流灾害情况调查表，中小河流治理项目实施情况调查表及中小河流治理现状与需求调查表，对应的矢量图也相应完成。几个表格及对应矢量数据之间也存在一定的逻辑关系，前后之间的数据相辅相成，相互印证，中小河流治理高桥河现状与需求调查简表见表1。最终成果再次经过审核人员的审查及计算机系统的审核后完成提交。GIS数据库部分成果图如图11所示。

表1 中小河流治理高桥河现状与需求调查简表

图11 中小河流治理成果数据库(部分)

7 结论及建议

陇南市中小河流治理徽县高桥河现状评估采用了资料收集—资料内容初步整理上图—制定调查路线—现场调查—无人机拍摄—前期资料再次汇总—汇总资料再次分析判断—形成最终成果的过程。在完成资料收集工作后，对收集到的资料进行整理、分析，提取可利用的信息。提取参考资料、初步成果资料、影像图或地形图资料等，导入外业调查设备，形成外业调查工作底图。利用工作底图、测量设备，对高桥河流域及沿岸防洪保护区进行了核查确认。最终将外业调查补测的结果矢量化，与前期资料对比分析后汇总为最终成果。经拓扑检查，合理性检查等质量检查工作后，集成相关成果，形成高桥河调查矢量图及相应表格。