三等水準測量技術在煤礦企業中的應用研究

摘 要：文章針對三等水準測量，結合大屯礦區實際情況，介紹了對礦區三等水準網聯測的技術措施，包含選點與埋石及水準觀測方法，并提出了幾點觀測中應該注意的事項及成果的取舍，對三等水準測量技術的應用具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：三等水準測量；高程控制；應用研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.065

0 引言

三等水準測量可為地形圖測繪和各種工程建設提供高程控制。新中國成立不久我國就布設了覆蓋整個國家的三等高程控制網，在過去的幾十年中，基本滿足了生產和科學研究的需求。但隨著測繪科學技術的發展和人類活動的頻繁，一方面，國家基本等級高程控制網表現出一定的局限性，如城市化進程的加快，原來沿著公路沿線布設的水準路線在公路改線后復測很不方便；測量標志保護不力，大量水準點遭到破壞，復測已失去意義。另一方面，隨著我國經濟建設的快速發展，對高程測量提出了更頻繁的需求。

大屯礦區三等水準網是整個礦區首級高程控制網。受煤炭開采、地下水的抽取和地面生產生活等種種因素的影響，大屯礦區三等水準點受到不同程度的下沉或破壞，對礦區的生產和建設安全造成隱患。為滿足大屯礦區四礦和中心區安全生產和發展規劃的需要，對礦區三等水準網進行聯測。

大屯礦區三等水準聯測，采用礦區三個基巖二等水準點“BMJ1中”、“BMYJ”、“BMKJ”作為高程起算點，為1956年黃海高程系統。

1 測區概況

測區位于江蘇省沛縣和山東省微山縣境內，東臨昭陽湖和微山湖。測區內村莊密集，溝渠縱橫，地勢平坦，交通方便；沿線路面以瀝青、碎石等公路、大車路為主。項目困難類別為I類地區。

本測區屬于溫帶氣候，季節分明，年最高氣溫為39℃，最低氣溫為-17℃，年平均氣溫為13.4℃；年平均降雨量為700毫米，且雨量多集中在夏季；年蒸發量為1570毫米，年平均相對濕度為72%。

2 選點與埋石

礦區三等水準點多沿公路、大堤、鄉村道路兩旁布設，對于不適合埋石樁的水準沿線上的過渡點、轉點一般選擇在地基牢固穩定，易于辨識的橋墩、水閘地基、廣告牌的地腳螺桿、避雷針的底座基礎等，并用紅漆標注加以區別。而各礦內的三等水準點均以埋石為主。本年度礦區三等水準觀測在往年大屯礦區三等水準聯測的基礎上進行復測，通過巡視三等水準線路中各水準點，發現井田內的“楊屯”、“地磅”、“龍西井”、“BM龍風”、“BMZ51”、“孔風南”、“研發中心”、“三角花園”、“I-5”點遭到破壞外，其余各水準點保存良好。對遭破壞的點及時進行補樁造點，如龍東風井大門旁的“龍風井”、和向南300米田埂上的“龍風南”各埋石樁等。調整的水準點均選在土質堅實、安全僻靜、觀測方便和有利于長期保存的地點。避免了將水準點選埋于易受水淹、潮濕及易發生土崩、滑坡、沉陷的地點。

3 水準觀測

（1）觀測方法。本次三等水準測量主要使用天寶Dini電子水準儀和3米條碼式銦瓦水準標尺進行單程雙轉點觀測。（2）設置測站。本次三等水準觀測使用尺臺作轉點尺承；觀測應在標尺分劃線成像清晰穩定時進行，若成像欠佳，應酌情縮短視線長度。測站的視線長度、視線高度等按下表規定執行。

4 測站上觀測順序和操作程序

三等水準觀測每測站照準標尺分劃順序為：后-前-前-后。

一測站操作程序如下：

（1）首先將儀器整平；（2）將望遠鏡對準后視標尺，用垂直絲照準條碼中央，精準調焦至條碼影像清晰，按測鍵；（3）顯示讀數后，旋轉望遠鏡照準前視標尺條碼中央，精準調焦至條碼影像清晰，按測鍵；（4）顯示讀數后，重新照準前視標尺；（5）顯示讀數后，旋轉望遠鏡照準后視標尺條碼中央，精準調焦至條碼影像清晰，按測量鍵。顯示測站成果。測站檢核合格后遷站。

5 觀測中應遵守的事項

觀測前30分鐘，應將儀器置于露天陰影下，使儀器與外界氣溫直趨于一致；觀測前須嚴格置平；在連續各測站上安置水準儀的三腳架時，應使其中兩腳與水準路線的方向平行，第三腳輪換置于路線方向的左側與右側；除路線轉彎處外，每一測站上儀器和前后視標尺的三個位置，盡量接近一條直線；觀測前應對儀器的各項限差要求等設置進行檢查和校對；應避免望遠鏡直接對著太陽；盡量避免視線被遮擋，遮擋不要超過標尺在望遠鏡中截長的20%；儀器只能在廠方規定的溫度范圍內工作；過橋時車輛震動較大，需確信震動源造成的震動消失后，才能啟動測量鍵。

6 往返測高差不符值、環閉合差的限差

往返測高差不符值、環閉合差的限差應不超過下表的規定：

7 測量成果的重測與取舍

（1）單程雙轉點觀測中，測段的左右路線高差不符值超限時，可只重測一個單程單線，并與原測結果中符合限差的一個取中數采用；若重測結果與原測結果均符合限差，則取三個單線結果的中數。當重測結果與原測兩個單線結果均超限時，應分析原因，再重測一個單程；

（2）由往返高差（或左右路線高差）不符值計算的每公里水準測量的偶然中誤差MΔ超限時，應重測不符值較大的某些測段；（3）環線閉合差超限時，應先重測路線上可靠程度較小的（往返測高差不符值較大或觀測條件不佳者）測段。

參考文獻：

[1]付小虎.淺談數字水準儀在三等水準測量中的應用[J].江西測繪，2011（03）.

[2]賀利凱.三等水準測量技術設計探討[J].科技情報開發與經濟，2011（22）.

[3]陳小明.淺談蘇州高新區三等水準聯測[J].測繪與空間地理信息，2010（02）.

作者簡介：劉泰雄（1981-），男，湖南永州人，本科，工程師，從事測量工作。