幾種測量技術在水利工程測量中的應用分析

【摘 要】隨著測繪技術和測繪設備不斷改進，水利工程測量技術得到了翻天覆地的發展。本文按照測量內容就水利工程測量的控制測量、地形測量、水下測量、定線和放樣測量、變形監測以及地下洞室測量等幾部分進行分析探討現代化測量方法的應用。

【關鍵詞】測量方法；水利工程測量；應用分析

一 概述

水利水電工程測量是工程測量學的一個分支，是一門直接為水利水電工程建設服務的專業性學科，是指在水利工程規劃設計、施工建設和運行管理各階段所進行的測量工作。水利工程測量的主要工作內容有：平面、高程控制測量、地形測量（包括水下地形測量）、縱橫斷面測量、定線和放樣測量、變形觀測等。

二 控制測量

控制測量又分為平面控制測量和高程控制測量兩部分。

1.平面控制網

首級平面控制網常用高精度測角網、邊角網、GPS網或電磁波導線等形式布設，再以插網、插點或導線加密等方法根據需要添加控制點。隨著GPS測量技術的推廣和應用，在很多大型工程中已開始采用 GPS 建立平面施工控制網，并用動態RTK測量技術進行施工放樣工作，這對提高施工測量的效率是十分有益的。基本網一般布設在施工測量區域以外，以便長期保存；定線網應盡可能靠近施工區域，以便放樣。根據建筑物竣工時對于設計尺寸的容許偏差（即建筑限差）來確定精度，定線網的測量精度不一定比基本網的測量精度要低，根據測量方法和選取的控制點精度不同有時定線網的內部相對精度甚至比基本控制網精度要高得多。為保存選取的點位施工時不受破壞，控制點必須標在施工總平面圖上。建筑物大部分在下游，所以下游要重點布設。

2.高程控制網

高程控制網按精度和范圍可分為兩種，一種是水準網與施工區域附近的國家水準點聯測，布設成閉合（或附合）形式，稱為基本網，基本網的水準點應布設在施工區域外，易于保存不易破壞的地方，作為整個施工期間高程測量的基礎依據。另一種是由基本水準點引測的臨時性作業水準點，它應盡可能靠近施工區域內或者建筑物旁，便于使用觀測的地方。

三、變形觀測

變形監測是指對變形體進行測量，確定其空間位置及內部形態的變化特征。水利水電工程的變形監測內容主要包括基準網測量、工作基點測量、變形體變形監測、監測資料分析等，常用的變形監測測量方法主要有大地測量法以及液體靜力水準測量等方法。按照設計文件布設變形觀測控制網和監測點，埋設觀測設備，及時開始觀測工作。控制網點和監測點應埋設在不易被破壞的穩定地區。對建筑物建設而言，從基坑開挖開始即須進行變形觀測，以測定建筑物基礎和地基在施工期間因荷載變化所引起的形變，確保施工過程中的安全。其中大地測量法是變形監測的主要方法，可完成變形監測基準網測量、工作基點測量、變形體變形監測等工作。

四、竣工測量

工程完成后，要驗收及提供竣工圖紙，這時就需要竣工測量，竣工測量和地形圖測量相近，但是是突出顯示建筑物完成情況的圖紙，也是通過對現場測量畫圖與設計圖紙進行比對，看精度是否合格，合格后準予驗收，測量方法主要是GPS-RTK測量和全站儀測量及水準測量三部分。

五、地質勘察測量

配合水利工程地質勘察所進行的測量工作稱為地質勘察測量。其基本任務是為壩址、廠址、引水洞、水庫、堤線、料場、渠道、排灌區的地質勘察工作提供基本測量三維數據資料；主要地質勘探點的放樣和收點；聯測地質勘探點的平面位置、高程和展繪在圖紙上。工作內容有鉆孔測量、井硐測量、坑槽測量、地質點測量、剖面測量，地形測量等。現在比較常用的方法是GPS-RTK測量。平面和高程精度都必須達到厘米級，使用GPS-RTK測量技術配合全站儀，水準儀完全可以達到要求。建筑物地區的鉆孔以及豎井、平硐的起點高程和平面位置，地下水水位或觀測地下水動態的鉆孔、井、泉和江、河水位點精度都是按厘米級精度測定。地質點（構造點、巖性點、地貌點、巖層界線點等）、物探點、坑槽點、剖面點、料場和一般地區的鉆孔、高程和平面位置的測量精度按分米級精度測定。

六、河道測量

為河流的開發整治而對河床及兩岸地形進行測繪，并相應采集、繪示有關水位資料的工作稱為河道測量。主要內容包括：平面控制測量、高程控制測量；河道地形測量；河道縱、橫斷面測量；水位測量；水面線測量；沿河重要地物的調查或測量。這些測量主要是用GPS-RTK來實現的。因為河道兩邊地物相對復雜，GPS-RTK更利于測量。

七、地形圖測量

即對地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置和高程進行測定，并按一定比例縮小，用符號和注記繪制成地形圖。隨著全站儀和計算機技術的普及，開發數字成圖軟件，并采用三維數字地形測繪技術已經成為現代數字地形測繪技術的主要方向。數字化測繪技術的作業模式主要有：電子平板模式、數字測記模式和數字攝影測量模式。電子平板模式主要采用全站儀、便攜機以及地形圖繪圖軟件，作業方式有測站和鏡站兩種。隨著全站儀和計算機技術的普及應用，形成了多種大比例尺地形圖的數字測繪方法，開發出具有自主知識版權的優秀數字成圖軟件，采用三維測繪技術，不僅可滿足地形圖和專業圖測繪成圖，還可進行GIS 前端數據采集與更新。數字化測繪技術作業模式主要采用電子平板模式、數字測記模式和數字攝影測量模式。隨著科學技術發展和計算機技術在測量領域的應用，形成了多種大比例尺地形圖同時測繪的測繪方法.開發出具有自主知識版權的優秀數字成圖軟件如CAD成圖軟件，采用現代的先進測繪技術。不僅可滿足不同要求的測繪成圖，還可進行GIS前端數據采集與數據更新。數字化測繪技術作業方法主要有電子平板測量、數字測記測量和數字攝影測量三種模式。

結束語：隨著科學技術的不斷發展，水利工程中測量技術也會不斷改變，回顧歷史十幾年前我們用的笨重的平板儀，經緯儀，水準儀等光學儀器，繁重的計算，工作強度大，效率低，現在我們使用的是GPS，電子全站儀，電子水準儀，航測，聲吶測深儀等等先進的測量技術，我相信十年后水利測量的方法會向更快速，更高精度的現代化技術發展。

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