大坳攔河壩河床測量技術要點研究

【摘要】隨著社會經濟的發展，我國對于水利資源的利用達到了前所未有的發展階段，針對水利工程建設開展的河床測量技術也得到了快速發展。本文以流溪河大坳攔河壩河床測量項目為例，對河床測量中的技術要求進行了研究。

【關鍵詞】河床測量；技術要求；縱橫斷面；水下地形測量

河床測量的主要作用在于通過對河道的水下地形和縱、橫斷面測量，為水利工程的施工提供有效水下地形圖和河道縱、橫斷面的具體信息。在水利工程規劃和建設施工中，河床測量的重要性不言而喻。

1、工程概況

流溪河大坳攔河

壩位于廣州市東北面流溪河中下游的從化區境內，其所在的流溪河灌區是廣東省的三大灌區之一，始建于1958年秋。作為灌區的主要引水樞紐大坳攔河閘壩1959年投入運營。該閘壩設左右干兩個進水閘，左干設計引水流量11.03立方米/秒，右干設計引水流量22.36立方米/秒。其中攔河壩大壩全長237.5米。

由于其在保證流溪河灌區水利設施中的重要地位，從2007年11月開始，直至2016年12月，相關部門又對該大壩所處河道的上游進行16次，對下游進行了17次測量工作。

2、河床測量技術應用

基于該河壩2007～2015年度河床測量的成果及經驗，對其2016的河床測量工作進行了安排：按照大坳攔河壩及其上、下游庫區的實際情況，嚴格按照河道中心及大壩位置設定斷面線方向及里程樁號，繪制大壩測量上、下游1：500地形圖；測量1：500斷面數據；監測下游河道K0+325（原來樁號K0+200）處沖擊坑，根據測量成果結合歷次數據進行對比分析。河床測量的計劃工作量設置如下表：

測量工作量統計

為獲得更有效的資料對比數據，此次測量所用的控制點為2007年11月中旬布設的GNSS點和水準點。經檢測，控制點的點位保存完好，可以確保測量的業度。相關工作采用的設備為華測CHS-100測深儀、華測三星 GNSS接收機和TOPCON全站儀，經檢驗符合相關測量的具體規范。

3、測量技術要點分析

本次測量中，首先確定比例尺，縱斷面測量采用了河道擬合中線的方式進行施測，在縱斷面圖中體現河堤左側位置及兩個沖擊坑的位置，縱向斷面圖以1：200比例進行繪制，橫向斷面圖以1：2000比例進行繪制。在進行斷面測量時采用的設備是全站儀。相關技術的實施是通過在控制點布設全站儀。

3.1 確定斷面樁位置

根據測量的實際需要，按照河道規劃軸線坐標確定間距為100米設一斷面間距，確定測量的斷面樁號，并測量出樁位及樁頂高程。此次測量中，每一斷面點平均點距小于5米，并在地形變化處加測了點位。斷面測量寬度均測量至河道兩側河堤大壩頂。

3.2 測量樁頂高程

這一工序以三角高程測量法利用全站儀完成。采用三角高程測量時，需按照2等以上水準測量技術要求進行?，F場作業員根據河道斷面左、右兩岸的斷面基點坐標放樣出實地所在位置。然后河道同一斷面左右兩岸基點處各站立一人，指揮第三人沿斷面線方向測量各個斷面點的高程，保證其不偏離斷面線，從而測量出逐條斷面點的坐標和高程。河床下游有時有局部較深水，采用人工陡步和局部用皮劃艇相結合，為確保測點在同一直線上，通常在兩岸設兩人及時糾正測位。

3.3 斷面數據采集

在進行橫斷面的測量時，先將斷面尺的零點水平放在中線位置，在出現坡度變化的地方放另一個斷面尺，記錄平距和高差。相關的計算公式為：

（i=1，2……n-1）

完成以上工作后，進行斷面數據的采集工作。利用全站儀以由左向右的順序開展相關數據的采集。要求斷面保持與河道規劃軸線垂直，確保采集到的數據真實反應地形的起伏變化。地形線的變化決定了點的采集密度，采集數據時的寬度不應受到建筑等障礙物的影響，相關測量人員應本著以上原則做好斷面測量的寬度和點密度控制。針對河床的地形變化情況，適當增加橫斷面和縱斷面的測量個數和點采集密度。岸上的全站儀把電子記錄的數據完完整整地傳給電腦保存，避免了人工記錄所出現的人為錯誤。相關數據在電腦中經過處理之后，再轉換為表格、坐標。

3.4 內業成圖

內業成圖是基于相關數據的采集工作完成，并對所有外業記錄進行檢查確定相關工作符合各級規定后，結合河床測量工作的實際特點和對測量成果的應用要求，通過自編成圖軟件成圖。在繪制縱橫斷面圖之前，可采用內插法計算的方法，結合參照斷面上前后兩點的高程，計算出該中心點的高程，并在圖面上進行展繪反映。在內業成圖的過程中，以復合線連接河床斷面線時，應將關注點放在起始位置，繪圖時應由左向右、由上游至下游展開。繪制出的橫斷面圖上必須標記清楚中心線的位置及高程。

對于外業記錄進行復查，內容包括：成果是否符合測量規范要求，是否存在明顯的錯誤點，是否符合實際。該項目中斷面數據采用GNSS RTK+測深儀進行測量，整個河床的繪圖比例尺根據相關要求按1：500地形圖精度施測。等深線、等深距為0.5米。沖刷坑做重點測量，沖刷坑坑頂、坑低邊緣線及最深點準確測量出突變點坐標。沖刷坑位于河道下游中心位置，且處于變化的狀態?，F代的測繪技術可以每次準確測量出當前坑周邊地形的坐標，通過對比計算得出坑位的位移變化情況。下圖為內業完成的河床斷面圖樣式。

4、

外業測量控制措施

外業測量的準確性是保證河床測量數據有效的關鍵，因此在外業測量中應采取以下措施削弱測量誤差的產生。

4.1 采用往返觀測

往返觀測是保證外業測量準確性的最有效方法。進行往返觀測時，應確保相關作業是在定觀測員、定儀器、定傳點尺承的狀態下完成。這樣可以將人為因素及設備因素對測量誤差的影響降到最低。在自然地理條件，想要找到完全一致的有利于精密水準觀測的往返測量線路的可能性不大，但路線差異過大必然會導到測站數的差異變大，因此在實際的往返觀測中，應保證往返的路線盡可能的一致。另外，每一測段的往返測站數應保持偶數，往返測時進行轉換時，通過互換兩個標盡的位置，并重新調整儀器，可以實現標尺零點差影響的完全消除。

4.2 控制測量時間

在同一測量段，往返測量的時間應進行區分，可分別在上午和下午進行。日間氣溫變化不大的陰天相對來說對于測量的影響較小，可保證較好的測量條件。

4.3 選擇有利時段

觀測時段的科學選擇有利于提高測量的精度。在進行測量工作前，可先將儀器在自然環境中進行充分的晾置，使儀器與外界溫度達到平衡狀態再進行測量。根據當地情況測量時段為8點30分至17點。在晴天進行測量時，采用測采對儀器進行蔽光保護。陰天時進行測量，則可將測量時段進行一定程度的放寬。

4.4 克服天氣影響

在進行河床測量時，不可能確保觀測時的天氣完全符合測量的最佳狀態。本次測量如遇風力較大時，要力求接收機信號穩定，以確保測量數據穩定可靠。

5、結語

河床測量的作業過程本身的技術難度并不大，然而其過程相對較為連貫瑣碎，因此在實際的測量工作中，應著重相關技術的操作要點，做好事著準備、事中控制、事后檢查的相關程序，并提高測量人員的責任心，這樣就能有效保證測量成果的精準度，為后續工作的開展奠定良好的基礎。

參考文獻：

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