溫州趙山渡水庫地形測量技術與應用

陳 剛

（浙江珊溪經濟發展有限責任公司，浙江 溫州325000）

1 背景

趙山渡引水工程位于飛云江珊溪水庫工程下游，瑞安市龍虎鎮西北的趙山渡附近，距珊溪水庫30 km，距瑞安市41 km，距溫州市87 km。

本工程為珊溪水利樞紐工程的組成部分，是以供水、灌溉為主，兼顧發電的綜合利用的大（II）型水利工程，樞紐工程等別為二等工程。

趙山渡水庫集雨面積2 302 km2（其中珊溪水庫1 529 km2，百丈祭水庫88.6 km2，珊溪壩址至趙山渡區間684.4 km2），多年平均徑流量28億m3。水庫正常蓄水位22 m；校核洪水位23.37 m；死水位21 m；年供水總量7.3億m3；電站裝機2×10 MW。

平面坐標系統：1980年西安坐標系；高程系統：采用1985國家高程基準。采用設備：天寶GPS-RTK1臺/套；中海達測深儀一套；筆記本電腦1臺；汽車1輛、民工若干。測區原有2015年趙山渡水庫變形監測控制網測量成果，作為本次地形測量控制點。

2 測量坐標系統的建立

地形測量應用了GPS-RTK測量技術，為了保證在GPS-RTK施測過程中的平面及高程精度，我們取YX1，YX2，ZX1三個控制點建立坐標系統。

參考點的轉換殘差見表1所示。

平面轉換殘差≤5 cm；高程轉換殘差≤5 cm，滿足規范要求。中央子午線的采用：120°。

控制點測量采用天寶GPS接收機進行實時動態（RTK）觀測，觀測方法采用ZJCORS，將一臺GPS接收機分別架設在控制點YX1、YX2、ZX1上，測得這些控制點的WGS-84系坐標，利用手簿軟件解算出WGS-84系至1980西安坐標系之間的轉換參數，利用求得的轉換參數檢測已知點ZX2，△X=0.008 m△Y=-0.003 m，說明轉換參數精度可靠，已知點精度滿足本次測量需要。

主要觀測技術參數：同步觀測健康衛星數≥5；PDOP≤5；衛星截止高度角≥10°。

表1 參考點的WGS-84坐標與1980西安坐標的轉換殘差

3 測量范圍

本次測量范圍按指定要求施測，總面積約為0.014 km2。

4 地形測量

4.1 岸上地形測量方法

岸上地形測量采用RTK施測。

4.2 數字化測圖基本要求

（1）全野外數字化測圖軟件采用南方CASS9.1成圖系統，圖形輸出格式為AUTO CAD 2004版本的DWG格式。

（2）測圖比例尺為 1∶500，等高距為 1 m。

（3）為了準確計算土方量，點間距控制在實地5～10 m左右，地形變化較大的地方適當加密測點數。

（4）數字化地形圖采用全野外數據采集方式進行，測圖區域內的地物點、地形點、地貌特征點均實測坐標。

（5）為了保證數據安全，預防電腦出錯、系統癱瘓而導致外業原始數據及圖形文件丟失等事故的發生，每個作業小組對各種原始數據及圖形文件及時備份。

4.3 水下地形測量

水下地形測量采用GPS-RTK加中海達超聲波回聲測深儀測量。由于水下范圍較小，本次作業采用GPS-RTK測得的數據加測深儀測得水深的方法進行水下地形數據采集。

5 土石方計算

土石方外業測量按1∶500精度，采用檢定合格的天寶GPS-RTK全野外數字化測量，結合現場地形起伏變化的隨機性，遇地形變化時減小測量間隔，精確地反映現場實際情況。數據自動存儲以備內業調用。

外業測量完成后，現場場地范圍內隨機抽樣檢查20～50個點，與圖上高程點對比檢查，平面及高程點位中誤差小于5 cm，滿足相關規范及內業計算的精度要求。

土石方計算依據提供資料及現場業主所述，按下面原則計算：

（1）場地平場標高按 4.5 m、5.0 m、5.5 m、6.0 m 和6.5 m 5種高程計算；

（2）由于靠近大壩一側為高程5～7 m的水泥斜坡，以5種平場標高分別計算土方量時需選取不同平場范圍。

（3）采用南方CASS測繪專業軟件中的DTM法對整個場地的填挖方量進行計算（表2、圖1）。

表2 溫州趙山渡水庫地形土石方測量計算表

6 組織實施

圖1 土方計算示意圖

儀器室對所有在作業中要投入使用的儀器設備進行檢查，保證設備完好且在檢驗的有效期內。在作業期間，根據需要，對設備進行檢查和維護。作業組按照作業指導書進行作業，當遇到在作業指書中沒有明確要求的特殊問題以及影響進度的困難時，作業組長及時向項目經理匯報，項目經理及時解決問題，必要時請示項目總工程師及項目總負責人。項目經理不定期對作業進行檢查，控制整個作業過程。特別是對已設置的管理點進行檢查，并進行記錄。作業組對所提交產品的質量負責，提交的產品是完整的，均已完成計算、自檢、整理。項目經理對作業組提交的產品按有關規范及其他作業依據，針對產品的質量特性用規定的檢查方法和要求的檢查數量進行認真檢查，記錄發現的不符合項，對作業組糾正的不符合項進行確認。

檢查結束后，對產品進行初步的質量評定，編寫檢查報告，最終提交給項目總工程師審查。項目經理在滿足產品要求、進度計劃、作業及檢查方法等方面對本項目實施全面控制。統一產品成果的格式和產品檢查方法，對產品質量進行檢查，編寫整個項目的測量報告，負責和甲方的聯系并對產品質量負責。項目經理負責與甲方就本項目的質量和進度進行直接聯系，及時將甲方的要求送達項目主管或項目總工程師，及時將作業中遇到的重大問題及作業進度等情況向甲方匯報。項目總工程師對初檢后的產品按質量特性的重要程度進行全查或抽查，記錄發現的不符合項，對作業組和項目經理糾正的不符合項進行確認，審查測量報告，對產品質量進行最終的質量評定。總工程師按《測繪成果質量檢查與驗收》（GB/T 24356-2009）要求進行審核驗收。產品質量最終評定為優，產品質量可靠，可以提交用戶使用。由于測區現場情況復雜，作業前對所有作業人員進行了安全教育、安全技術交底，充分考慮存在的一些安全隱患，加強安全意識，對可能發生的不安全因素采用適當的措施來防范，并配備相應的安全保障設施。實施過程中未發生任何安全事故，保了人身和儀器安全。作業時，作業人員不離開儀器，防止儀器被撞壞、摔壞。

每天的測量數據都及時進行了備份，保證了數據安全。①遵守作業區有關對環境保護的規章制度。②保護樹木、不隨意破壞植被。保護水質，不往水庫里亂丟垃圾。最后趙山渡1∶500地形圖示意如圖2所示。

7 結束語

本次測量滿足了趙山渡水庫1∶500地形測量要求，儀器室對所有在作業中要投入使用的儀器設備進行檢查，保證設備完好且在檢驗的有效期內。在作業期間，根據需要，對設備進行檢查和維護。作業組按照作業指導書進行作業，當遇到在作業指書中沒有明確要求的特殊問題以及影響進度的困難時，作業組長及時向項目經理匯報，項目經理及時解決問題，必要時請示項目總工程師及項目總負責人。項目經理不定期對作業進行檢查，控制整個作業過程。特別是對已設置的管理點進行檢查，并進行記錄。因此，本次測量達到了比較滿意的結果。

圖2 趙山渡1∶500地形示意圖