水文测站基面使用的若干问题

摘要：从天津地区施测的水文资料出发，阐述水文测站常用的测站、冻结、假定和绝对基面的定义、使用规定和方法及其优缺点，保证水位资料的一致性和连续性，使有关单位正确、方便地使用水文资料。

关键词：绝对基面、冻结基面、测站基面、水准点高程、基面关系式

1问题提出

水位的观测是水文测站最基本的工作，通过水位与流量建立的关系，用水位资料推求出流量和径流量。进而应用这些资料，研究水面曲线﹑水面比降，进行水文予报等。同时，在水利建设﹑防汛抗旱﹑航运﹑给水﹑灌溉﹑排涝﹑桥梁码头﹑水库等建筑物的设计，都离不开水位资料。水位资料是最基础也是重要的水文要素，可以说没有水位资料，以上的这些工作都无法进行。

随着地质自然变化，特别是改革开放以来，由于各项工程建设等人类活动的影响，地下水超量开采造成不同地区的地面不均匀沉降，部分水准点的毁坏，给水位资料的连续性、一致性带来破坏性的影响。水文部门在进行水文勘测和提供水准资料成果过程中，往往提供冻结基面的水位和水准高程以及冻结基面与绝对基面的关系式。而对于防汛、工程设计规划和施工等部门来说，可能不习惯甚至造成误会。本文针对目前水位观测和应用中存在的问题，系统的阐述了水文(位)站怎样正确的设立和使用基面和水准点。提出各基面之间的换算关系，使不同用户更方便地使用水位资料。

2基面定义及常用基面

水文测站观测的水位和水准点的高程数值，必须以一个假设的或某一体系的水准面为起算面。标准定义为：计算水位和高程的起始面。水文测验工作中使用的基面有：绝对基面、假定基面、冻结基面、测站基面。分述如下：

绝对基面：将某一海滨地点特征海水面为准，并把此面高程定为零的水准基面。我国沿用的主要有黄海、大连、吴淞、珠江、大沽等绝对基面。天津地区广泛使用的基面，是大沽基面和黄海基面。为统一我国的水准基面，国家测绘局在1987年5月规定\"1985国家高程基准\"作为我国统一的绝对基面。

假定基面：为观测水位或高程而假定的水准基面。由于测站所处地理位置的客观原因使其水准点无法与国家水准点联测，不能确定其水准点的绝对基面高程，只能暂时自行假定一个水准基面，作为本站水位或高程的起算基面，这个水准基面称为假定基面。如山区的罗庄子水文站，其水准点因当时无法与流域水准网联测，只能暂时假定其基准水准点高程为20.000m，则该站的假定基面就在水准点顶端垂直向下20.000m处的水准面上。但使用假定基面的测站必须尽快　与国家水准网连接。

冻结基面：水文测站专用的一种固定基面，一是将该站第一次使用的基面冻结下来，作为冻结基面。测站设立时，无论测站水准点是以国家水准网点为引据测算其绝对基面高程或者是假定其高程，在本站的水准点群高程确定后，即把第一次使用高程的起算面冻结，作为水位及高程起算的冻结基面。原则上永久使用，尽量不要改变。

测站基面：水文测站选在略低于历年最低水位或河床最低点的一种专用假定的固定基面。测站基面一经选定，应保持不变。一切水位、高程数值均以此基面表示。

3水文测站水准点

与测站使用基面密切相关的是测站水准点，水文测站的水准点分为基本水准点和校核水准点。根据相关规范要求，测站应设置3个基本点组成本站的水准自校系统。基本水准点高程应从国家二、三等水准点，用于不低于三等水准引测，每5年与国家水准点校测一次;校核水准点高程从基本水准点用三等水准引测，每年应与基本点校测一次。用于测定基本点高程所引用的国家或流域水准点，在使用前，应与其相邻的其它国家或流域水准点进行联测，考证其高程是否变动，方可引据。天津地区所设的水文(位)站的水准点均按上述原则设置及校测，并以沿用的国家或流域水准网点作引据。

4使用冻结基面的原因及优点

根据国家有关水文观测规范的规定要求，水文测站必须使用冻结基面，确定基本水准点和校核水准点高程。为了避免与国家水准网点(即使没有产生升沉)在不同时期因水准网扩展或提高精度等级等原因，使同一个水准点在不同时期有不同的高程值(即如果测站　各水准点亦同步调整其高程值，将导致不同时期的水位处于不同水位系列)的弊端，采用冻结基面表示高程能把引据的国家水准点高程值变化，在无升沉条件下放到两种基面的换算关系式里面去，故相关规范规定水文测站必须使用冻结基面。例如：某站基本点，首次测量高程为大沽基面以上h1m;以后复测，由于国家水准网网线调整后重新平差，使引据的流域点在无升沉条件下高程值发生了变动，尽管复测后基本水准点也没有升沉，但高程变为大沽基面以上h2m。之后，又由于工作原因，变换绝对基面，把大沽基面变换为1985国家高程基准，基本水准点同样在无升沉情况下其高程为1985国家高程基准以上h3m。如果此测站的水位成果记载都以绝对基面表示，则在不同时期形成3个不同的水位系列，这在使用统计上，造成很大的不便和容易混乱。为了解决这个问题，可将首次测量高程h1相应的绝对基面冻结下来，作为该站的冻结基面，并列示其与绝对基面的换算关系，把各次引据点高程改变放到换算关系式中，则该站的水位在不同时期均以同一冻结基面高程表示，即：

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