水利工程測繪中GPS技術應用探討

李雅寧 劉 利

（山東水利職業學院 276826）

水利工程測繪中GPS技術應用探討

李雅寧 劉 利

（山東水利職業學院 276826）

隨著國家水利事業的不斷發展，水利工程建設事業的質量也在不斷的提高。對于目前的水利工程測繪來說，GPS技術得到了廣泛的應用。本文將對水利工程測繪中GPS技術應用進行一定的分析探討，來促進國家水利事業的發展和水利工程的進一步建設。

水利工程測繪 GPS技術 應用探討

引言

隨著水利工程事業的不斷發展，國家對水利工程的建設技術以及建設人員的要求也在逐步提高。尤其是隨著科學技術的不斷發展，生產力速度的不斷加快，對于各種人才的需求量也在不斷增加，所以在進行水利建設的過程中，必須要大量引進先進技術，并且注意加大對相關人才的進一步培養，促進國家水利事業的發展。

一、水利工程測繪中GPS技術運用的意義

我國是一個河流眾多的國家，所以對河流資源的利用是一個非?，F實的問題，要想充分的利用河流資源就必須要依靠強大的科學技術作支撐，否則我們便難以合理的利用河流資源，嚴重的話還會造成一系列的生態破壞以及更加嚴重的災難性毀滅，因此為了有效地利用河流資源，提高水庫的蓄水能力，我們對于一些已建成的水利工程或者待建的水利工程的穩定性要提出較高要求，加強水利工程測繪。但是我們現在所面臨的實際情況卻是，一些水庫在水利工程測繪系統出現了一些問題，由于缺乏技術和資金，不能夠很好地建設水利工程。而通過運用 GPS技術就可以解決當前水利工程測繪存在的問題，GPS技術具有觀測時間短、測量精度高、持續工作能力強等特點，能夠對于復雜地形條件以及氣候條件下的水利資信息進行測繪。并且GPS技術相應的操作非常簡便，能夠有效解決平面位置和測深不同步等水文影響，不需要進行反復的水文資料修正。GPS技術在成像技術方面實現了高度的自動化，能夠對于采集到的水文資料進行自動成圖，并且可以根據反饋的水文信息進行圖像的實時更新。

二、影響水庫水文測繪的因素分析

（一）巖土特性對水庫水文穩定性的影響

對于水庫水文穩定性來說，首先要考慮的是影響水利工程的內部因素，巖土的特性對水庫水文的穩定性具有很大的影響。對于巖土來說，從自然界的物質組成來講，粘性土的抗沖刷能力高于砂性土，粘土的粒含量越高，它的抗沖刷能力越強。就像我們平時建筑時所用的混凝土一樣，如果我們在混凝土中加入摻合料，在這個時候混凝土的自身的結構和性質就會發生一定的變化，在混凝土的抗壓性能獲得改變的同時，鋼筋混凝土的粘結性能也會發生一定的變化，在一般情況下，鋼筋混凝土的粘結性能會得到一定的提高，甚至獲得更好的延展性和抗拉性。

（二）地下水位對水庫水文的影響

在水利工程建設的周圍，不難想象會有一定的水位線，這些水位線會對工程的穩定性產生一定的影響。我們要想建造一個穩定的水利工程，必須要確水利工程的穩定系數，而這個系數的獲得，首先需要確定浸潤線的位置，然后再根據我們得到的浸潤線，確定滲透力，最后才能進行穩定計算。一般來說，地下水位線與水利工程的穩定性成反比，即隨著地下水線的相對升高，將導致水利工程的安全系數呈線性降低，最終可能出現整體滑坡。而地下水線的相對降低，將導致水利工程的安全系數增加。

（三）降雨滲入對水庫水文的影響

對于水庫水文的穩定性來說，降雨的滲入也是一個很重要的影響因素，在一些降水較多的地區，尤其是在一些土質比較稀疏的地區，這種降雨滲入的影響更加明顯，近年來，降雨滲入是造成水庫中水文變化劇烈進而帶來一系列水文問題的一個重要原因。一般來說降雨后，尤其是隨著降雨時間的推移和雨水的滲入作用，岸坡土體及可能存在的坡頂堆土土體的重度迅速增加，這樣就使得原本十分穩定的水文系統，可能會造成一定程度的水文失控現象。

三、水利工程測繪中GPS技術應用的具體措施

（一）根據需求確定系統任務和規模

由于水庫的任務不同，因此對于水文GPS技術提出了不同要求，因此要根據水庫的實際要求制定相關的任務。以防洪為主的水庫在水文自動測報系統建設過程中要以防汛調度為主；對于綜合性水庫則要考慮水庫的蓄水以及排水能力，建設設灌區管理系統。在假設過程中要考慮到實際施工的工程量、檢測設備的配置數量以及遙控站的分布等。

（二）合理確定GPS遙測站布置

水庫測繪系統的遙測站在建設上要考慮雨量站、水位站、流量站。并且根據系統建設的目的、當地的水文情況以及現有遙測站的分布等條件，在遙測站分布上要滿足一下條件。

（1）遙測站的建設網點不僅要起到預報當地水文資料的要求，而且要能夠充分考慮到檢測過程中的洪水特點并進行相應的預報調度。

（2）遙測站布置在保證自身工作正常的前提下要兼顧到測量當地降雨量。

（3）加強對于重點河流流域的水文監控，在降水量較為密集的地區要增加遙測站的數量，提高監測效果。

（三）合理確定遙測站設備配置

合理確定遙測站設備配置，并且根據實際的情況調整設備的配置。對于雨量站一般使用翻斗式雨量計并且根據當地的實際降雨情況，選擇相應精度的雨量計，中小型水庫一般選擇 mm5.0 ，大型水庫一般選擇 mm0.1 。其次在水文觀測計要根據實際情況選擇壓力式、浮子式或光電方式，選擇方式與河流的河床情況、水位線的變化、水庫的建設條件以及當地的土質等因素有關。

（四）充分利用GPS技術

在實際的水利工程測繪中要將GPS定位技術與物理測量技術以及信息化技術相結合，充分利用GPS系統空間分布的衛星及其與相應的信號接收裝置，對于不同水文信息的綜合測量，實現對于整個水利工程的全部監控。根據物理知識可知，一個GPS系統要實現完全三維定位至少需要4顆衛星，對于實現滿足基本水利測繪條件則需要5顆以上的衛星。運用GPS系統中的計算機繪圖和虛擬成像技術可以實現對于水文資料的動態測量，尤其是在地質條件較為復雜地區可以利用 GPS技術實現工程測繪的逼真化，將整個工程測繪的信息構成三維立體圖像呈現在控制屏幕上。

結語

通過本文的研究可以發現，GPS技術在水利事業的建設過程中發揮了巨大的作用。所以必須要引進先進的技術來促進水利事業的發展，尤其是在科學技術迅猛發展的今天，各行各業的發展實質上都是科學技術的競爭。只有掌握了過硬的技術，才可以在激烈的競爭中，贏得更多的主動權。

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1007-6344（2015）03-0237-01