分析水電站工程測量技術及測繪新技術運用

黃鑫

摘要：水電站是我國基礎設施建設中的重要內容，其不僅對工業用電市場的滿足有重要的意義，對于區域水旱災害的調節也有重要的意義。從目前的水電站具體建設來看，為了提升工程的質量，使其在實踐中具有更加顯著的價值發揮，需要利用先進的技術完成對工程的測量和測繪。簡言之，測量測繪工作是水電工程規劃的重要數據基礎，其對于水電工程的結構優化、質量控制發揮著重要的作用，所以在具體實踐中需要利用較為先進的技術。文章以兩河口水電站位做水電站工程測量技術以及測繪技術新技術的應用分析，旨在為實踐提供參考和幫助。

Abstract： Hydropower station is an important part of infrastructure construction in China. It has important significance not only for the satisfaction of industrial electricity market， but also for the adjustment of regional flood and drought disasters. From the current concrete construction of hydropower stations， in order to improve the quality of the project and make it play more significant value in practice， it is necessary to use advanced technology to complete the measurement and mapping of the project. In short， measurement mapping is an important data foundation for hydropower project planning and plays an important role in structural optimization and quality control of hydropower projects， so it is necessary to use more advanced technologies in specific practices. The article analyzes the application of engineering measurement technology and new mapping technology in Lianghekou hydropower station， aiming to provide reference and help for practice.

關鍵詞：水電站;工程測量技術;測繪新技術

Key words： hydropower station;engineering measurement technology;new mapping technology

中圖分類號：TB22? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2018）36-0208-02

0? 引言

從水電站工程的具體建設來看，其質量控制的關鍵是基礎的穩定，而基礎的穩定性分析需要以詳細的地質數據為事實依據。就當前的分析來看，地質數據獲取越豐富、越準確，水電站地質分析的可靠性越顯著，針對其的規劃布局會越合理，最終的工程質量控制效果會越好。為了獲得準確、可靠的數據資料，需要利用較為先進的工程測量技術。我國的水電站工程建設發展至今，在地質測繪中利用的技術也發生了明顯的改進，近年來更是有全新的技術在測繪實踐中進行了運用，為了分析評價新技術的效果，對測繪技術以及新技術的應用做討論現實價值顯著。

1? 工程概況

兩河口水電站位于四川省甘孜州雅江縣境內的雅礱江干流上，電站壩址位于雅礱江干流與支流鮮水河的匯合口下游約2km河段，從電站工程區沿右岸雅新公路南行約25km至雅江縣城接國道G318線，從電站工程區左岸沿專用公路南行約15km接國道G318線K2979+980附近，沿國道G318線經康定、瀘定可至雅安、成都。壩址控制流域面積為6.57萬km2，壩址處河流多年平均流量666m3/s。

2? 水電站規設計階段的測量工作

水電站工程的測量工作是分階段進行的，規劃設計階段的測量工作對工程整體的結構優化、主體受力等有重要的影響，所以這個階段的測量工作需要做重點的注意。

2.1 做好測量準備工作

就規劃設計階段的測量工作分析來看，首要的內容是做好測量準備工作。測量準備工作對于施工測量來講有重要的意義，因為測量準備的充分可以為施工測量的質量提升提供良好的條件。就目前的具體分析來看，測量準備工作主要包括四項內容：其一是解設計意圖，掌握工程總體布局、工程特點、施工部署、進度情況、周圍環境、現場地形、定位依據、定位條件，做好內業計算工作。其二是進行測量儀器的選定和檢定，檢校專用儀器，準備測量資料和表格。其三是建立定位依據的坐標控制點與場地平面控制網和標高控制網及平面設計圖之間的對應關系，進行核算。其四是測設場地平面控制網和標高控制網點在基坑外圍穩固地點和圍墻上，做好控制樁并做出明顯標記，妥善保護。

2.2 做好施工放樣測量

施工放樣測量時水電站工程測量的重要工作，就放樣測量的具體分析來看，主要包括三項內容：其一是必須以經過審準的導線點、水準點為基準。凡不是以經過批準的控制點為基準所進行的測量工作及其成果資料，一律視為無效。其二是任何測量數據都必須通過校核條件（如正倒鏡讀數，變動儀器高讀數，移動尺子讀數，復測，驗算，對算等）進行自我校核。凡未經自我校核的測量、計算數據一律視為無效。其三是對施工放樣測量精度做具體要求：放樣點位相對于鄰近施工控制點來說，平面位置誤差不大于±50mm，高程誤差不大于±20mm。每個單元工程的放樣測量數據，必須及時報監理工程師審查、認證。

2.3 水利勘測設計一體化系統建立

在規劃設計階段，第三項重要的工作是進行水利勘測設計一體化系統的建立。就具體的系統建立實踐分析來看，利用無人機可以進行水電站區域的航空攝像片拍攝，通過數字測量系統，地形圖可以繪制出來。使用衛星遙感技術對水電站區域綜合地質信息進行獲取，然后將無人機和衛生遙感技術獲取的地形、地址信息做疊加后輸入到GIS當中，利用此系統可以實踐對水電站的規劃、設計、施工和決策、管理等。總體來講，水利勘測設計一體化系統當中的數據信息具有豐富性，其能夠為具體工作的開展提供強有力的數據保障，所以在具體的工作中，利用測量技術構建一體化系統現實意義顯著。

3? 水電站建設施工階段的測量工作

在水電站的建設階段，測量工作也需要做重點的把握，因為測量結果的準確性會直接影響施工的質量。

3.1 控制網測量

在水電站的建設施工階段，首要的測量工作是控制網的測量。從具體的工程分析來看，水電站是大型的工程，首級的GPS平面控制網需要按照二級的GPS控制網進行布設，在加密控制網的布置設計中需要按照三、四等GPS控制網進行布設，這樣，測點的三維坐標可以實現實時獲取。就目前的控制網測量利用來看，其在中小型水電站的平面施工控制網測量中被普遍的應用，這種應用對于水電站部位的施工定位也有重要的作用。

3.2 施工測量

在水電站工程施工建設中，施工測量具有重要的意義。從目前的兩河口水電站施工測量來看，使用的主要技術是網絡RTK或者是單基站GPS連續運行參考站。就網絡RTK的分析來看，其是一種多基站的RTK，服務的范圍比較大，應用的內容也比較的廣，基準站能夠進行衛星信號的接受、存儲和發射。在網絡RTK的具體利用中，使用服務器可以提供網絡差分服務和具體的用戶管理。另外，利用無線通信可以將基準站網、流動站和數據處理連接成一個完整的系統，這樣，測量的精準度和可靠性有了極大的提升。在具體進行水工隧洞施工測量的時候，洞外的控制測量采用GPS技術，洞內的控制測量、聯系測量以及隧洞中心的放樣等均利用測量機器人來實現。從具體的分析來看，網絡RTK測量技術的應用實現了測量的高效性、精準度，這對于人為測量失誤的避免有重要的作用。

3.3 測量信息系統構建

在施工測量中，構建測量信息系統具有重要的作用。從具體的分析來件，利用工程測量數據庫，三維數字地形模型和工程三維模型能夠實現工程測量綜合信息系統的構建，利用這個系統能夠進行數據信息的可視化查詢、分析和統計。從具體的系統分析來看，因為有了統一的系統，所以數據管理、發布等均可以利用三維全境做展示，這樣可以實現信息的高效使用，從而實現水電站規劃設計的優化。簡言之，測量信息系統在具體實踐中的利用價值顯著，所以構建此系統的現實意義重大。

4? 水電站運營管理階段的變形測量

在水電站工程的運營管理階段，為了對風險等進行規避，需要強化變形測量，所以需要對水電站運營管理中的變形測量做具體的分析。

4.1 變形監測數據采集

變形測量的第一步是數據采集。從兩河口水電站的具體運營來看，其變形測量主要利用的是GPS、三維激光掃描儀、測量機器人等。在測量機器人可以固定的測站上進行儀器的架設，對其進行遠程在線管控，這樣可以利用機器人自主完成大巴觀測點的數據采集、傳輸、處理和分析，根據具體的數據處理結果可以實現預警。從目前的實際分析來看，利用1臺GPS接收機，通過多天線布置監測點也能夠實現對大壩安全的監測。當然，利用GPS連續運行參考站實行對大壩的長變形監測也是能夠起到預警的效果。簡言之，大壩運行的安全與否與壩體的變形量有密切的聯系，通過變形數據的監測和獲取實現數據分析，這可以為壩體安全提供保障。

4.2 變形數據分析

在水電站大壩的具體運營中，變形數據的分析有重要的意義。從當前的研究來看，變形數據的分析主要利用的是三維GIS技術。利用三維GIS構建水電站安全監測系統，這樣可以實現對水電站建筑設施的三維仿真，利用三維仿真做安全監測數據的分析處理，并對其做動態的模擬，這樣可以更加直觀、準確的對建筑物的安全狀況進行確定，從而依據具體情況做出科學的決策。

5? 水電站工程規劃及管理中的3S技術應用

從水電站規劃和管理實踐分析來看，利用的測繪新技術為3S技術。所謂的3S技術具體指的是GPS技術、遙感技術和地理信息技術的融合，3S技術由GPS和RS向GIS輸送海量的水電站測區地形、地貌等空間數據，GIS對水電站測區地形的空間數據進行分析、預測和決策，這樣可以完成對水電站工程的規劃和管理。從具體的水電站規劃分析來看，其涉及的內容比較多，需要大量的地形、地貌、水文、地質以及社會經濟等的信息做參考，而RS和GPS的結合能夠實現大量實時數據的提供，所以其在工程規劃和管理當中的效用發揮巨大。簡言之，在水電站工程規劃和管理實踐中，利用3S技術能夠將復雜的信息做系統化處理，從而為規劃和管理提供數據參考，這對于規劃準確性和管理針對性而言有重要意義。

6? 結束語

綜上所述，兩河口水庫作為重要的水電站工程，其建設對于區域發展有重要的影響，所以從水電站工程建設的質量問題出發對其的施工測量等做全方位的討論，這可以為水電站建設的測繪實踐工作提供參考，進而強化工作質量，提升工程質量。

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