淺論水利渠道工程的測量技術

摘 要：在現代農業的水利工程中，渠道是比較常見的。而工程施工測量與監控很大程度上影響著水利渠道工程的質量，如果這些工作出現紕漏，不但會延誤工期，甚至會危害人員安全，影響工程投資效益。本文就渠道測量技術作淺述。

關鍵詞：水利 渠道工程 測量技術

中圖分類號：P2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（b）-0056-01

1 渠道的踏勘和選線

選擇渠道線路應考慮：一渠道要盡量短而直，避開障礙物，以減少工程量和水流損失；二灌溉渠道應盡量選在比灌區稍高的地方，以便自流灌溉，而排水渠道應選在排水區較低的地方，以便排出區內積水；三土質要好，坡度要適當，以防滲漏、淤塞、沖刷和坍塌；四是挖、填土石方量要小，渠道建筑物要少，盡量利用舊溝渠，要考慮綜合利用，如對山區渠道布置應集中落差，以便發電。根據上述條件，首先在圖上選線，然后再到現場踏勘，最后進行實地選線。圖上選線：若渠道大而長，一般應在地形圖上選出幾條線路作為預選方案，然后權衡利弊，從中定出一條比較好的線路。如果渠道短而小，便可直接到實地踏勘、定線。現場踏勘：在圖上選出渠道線路后，由各方面人員組成小組，到實地沿著選出的渠線勘察一遍，這叫踏勘。在踏勘中，要進一步衡量選出的渠線是否符合要求。最后把確定下來的方案標繪到地形圖上。

2 渠道中線測量

在渠道線路初步選定后，接著就要在實地標出渠道中心線，并在實地打樁。為了便于計算渠道長度及繪圖施工，必須從渠道起點開始，沿著渠道方向丈量渠道長度，每隔20 m、30 m、50 m或100 m打一標樁，稱為里程樁。在兩里程樁間地形坡度有明顯的變化點或經過河、溝、坑、路以及需要構筑水利工程的地方，都應打樁，稱為加樁。樁頭一側削平朝向渠道起點，以便于注記。在標定渠線的同時，應丈量出各標樁至起點的水平距離，用紅鉛筆或油漆記在樁頭上或面向起點的樁側面，作為樁號。注記時，在距離的公里數和米數之間寫“+”號，如距離起點1050 m的標樁應寫作1+050；起點樁號應寫成0+000。渠道較長時，還要在丈量距離時，繪出渠線草圖，作為設計渠道時參考。當渠道的里程樁和加樁標定完成后，即可進行渠道的中線測量。渠道中線測量就是渠道縱斷面水準測量，其任務是測量出渠道中線上各里程樁及加樁的高程，為繪制縱斷面圖、計算渠道上各點的填、挖深度提供數據。

當渠線較長時，為了保證縱斷面測量的精度和便于施工時引測高程，必須沿渠道中心線在施工范圍以外埋設水準點，每1～3 km敷設臨時水準點。水準點高程應盡可能與附近國家水準點連測。局部地區測量小型渠道時，若附近無國家水準點，可采用假定高程進行測量。水準點的測量一般按四等水準測量的精度要求進行實測。測定了水準點高程之后，可依次測量出渠道中心線各里程樁和加樁的高程。一般采用先計算儀器的視線高程，然后用視線高程減中視或前視讀數來計算各樁點的高程。渠道縱斷面測量的觀測、記錄、計算的方法與公路中線的縱斷面測量的方法相同。

3 渠道橫斷面測量

渠道橫斷面測量的任務是測出渠線上里程樁和加樁處兩側的地形起伏變化的情況，繪出橫斷面圖，以便計算填挖土石方工程數量。橫斷面施測的寬度視渠道大小及地形變化情況而定，一般約為渠道上口寬度的2～3倍，渠道的橫斷面測量要求精度比公路橫斷面測量要求的精度低，通常距離量至分米，高差量測至厘米即可。施測時，首先應在渠道的各中心樁上（里程樁和加樁）定出橫斷面方向，而后以中心樁為依據向兩側施測，中心樁的左側為左橫斷面，中心樁的右側為右橫斷面，左右的確定是以順水流方向為準。

由于橫斷面的測量精度要求比較低，因此標定橫斷面的方向可用量角器或簡單的十字架，當用量角器測定斷面方向時，首先用鋼尺或施工線標出中心線來，使量角器的一條直角邊沿中心線方向，則另一條直角邊所指的方向即為橫斷面的方向；用十字架來確定橫斷面的方向時，將十字架立于中心樁上，用其中的一根木條上的兩釘瞄準前（或后）一個中心樁，則另一對釘連線所指引的方向，即為與中心線成垂直的橫斷面方向。橫斷面的方向確定后，即可測量橫斷面上各地形變化點與中心樁的距離和高差。其測量方法有多種多樣，有用標桿和皮尺配合測量，或用水準儀配合皮尺測量，也可以用全站儀直接測量距離和高差等。水準儀和全站儀的觀測方法與公路中線的橫斷面測量相同。

標桿也稱為花桿，它紅白相間，間隔20 cm。將皮尺的零點端置于斷面的中心樁上，拉平皮尺與豎立在橫斷面方向上點的標桿相交，從皮尺上讀得水平距離，從標桿上讀得高差。如0+020樁左側一段的第一點，讀得水平距離2.5 m，高差為-0.40 m，測量結果用一分數表示，分母為距離，接著繼續由第一點向左測第二點，直至測到要求的寬度；再在0+020樁號右側用同樣的方法施測至要求的寬度；這樣完成了一個橫斷面的測量工作。

4 渠道縱橫斷面圖繪制

通過渠道縱斷面水準測量，得出了渠道中線上各里程樁及加樁的高程。根據各里程樁及加樁的高程繪制成顯示渠道縱向地面變化情況的圖，稱為縱斷面圖。它是設計渠底坡度和計算土方的一項重要資料。渠道縱斷面圖通常繪在毫米方格紙上，縱軸表示高程，橫軸表示距離。為了明顯地顯示出渠道中線的地勢起伏情況，縱斷面圖的高程比例尺往往是距離比例尺的10～20倍。常用的比例尺：高程為1∶100或1∶200，水平距離為1∶1000或1∶2000。繪圖時，先在縱斷面圖的里程橫行內，按比例尺定出各里程樁和加樁的位置，并注上樁號，再將實測的里程樁和加樁的高程記入地面高程欄，并按高程比例尺在相應的縱向線上標定出來，將這些點連成折線，即為渠道縱向的地面線。

渠道橫斷面圖的繪制方法基本上與縱斷面圖相同，為了方便計算面積，橫斷面圖上水平距離和高程一般采用相同的比例尺，常用的比例尺為1∶100或1∶200。地面線是根據橫斷面測量的數據繪制而成的。設計橫斷面是根據里程樁挖深、設計底寬和渠道邊坡繪成的。地面線與設計斷面線所圍的面積，即為挖方或填方的面積。

5 渠道施工斷面放樣

為了開挖土方有所依據，必須在每個里程樁及加樁上進行渠道橫斷面的放樣工作，就是把渠道邊坡與地面的交點，用木樁標示出來。渠道橫斷面圖一般有三種形式：一挖方斷面；二填方斷面；三半填半挖斷面。一般是每隔一段距離才放一個施工斷面，以便于掌握施工標準。而其他里程樁只要釘出斷面的開挖點與渠堤堤腳點，并分別灑以石灰線將各開挖點與各堤腳點連接起來，就能顯示出整個渠道的開挖與填筑的范圍了。

6 結語

渠道作為一種常見而普遍的線狀引水工程，渠道工程的勘察放線與工程設計密切相關，只有在現場放線位置合適、測量數據準確的基礎上，才能因地制宜地做出經濟合理的工程設計。若工作不到位，輕則延誤工程工期，重則影響人員安危及整個投資效益，甚至給社會帶來負面影響。