紅沙崗供水工程施測方法初探

□ 汪志遠(yuǎn)

（甘肅省水利水電勘測設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000）

0.引言

紅崖山水庫向紅沙崗工業(yè)園區(qū)供水工程位于甘肅省武威市民勤縣，其中調(diào)水區(qū)位于民勤縣紅崖山水庫，受水區(qū)位于民勤縣紅沙崗工業(yè)園區(qū)。紅崖山水庫向紅沙崗工業(yè)園區(qū)供水工程的主要任務(wù)是從紅崖山水庫調(diào)水，滿足紅沙崗工業(yè)園區(qū)的工業(yè)用水，為民勤縣經(jīng)濟社會發(fā)展創(chuàng)造便利條件。紅沙崗供水工程初步設(shè)計階段的勘測主要工作內(nèi)容有：平面、高程控制測量，供水線路縱、橫斷面測量，地質(zhì)斷面，調(diào)蓄水池、泵站及線路穿越建筑物地形圖測繪等工作內(nèi)容。本項目測繪工作的重點是平高控制體系的建立以及地質(zhì)、水文斷面測量等。

1.坐標(biāo)系、高程系的建立

項目測量坐標(biāo)系建立方法。以測區(qū)黑山頭為基點、周家井東為起始方向，中央子午線為102°，邊長歸算至水庫平均高程面（Hm=1390m）上的獨立坐標(biāo)系，投影方法為高斯正形投影。

高程系統(tǒng)。采用1985國家高程基準(zhǔn)，以甘肅省民勤縣紅崖山水庫加高擴建工程中控制點HC08為起點，附合測量至國家水準(zhǔn)點“周家井東”。

2.控制點選埋及數(shù)據(jù)采集方法

沿西北方向每間隔4-5km成對布設(shè)E級GPS控制點，每對點之間通視，點間距離按0.5km控制。共布設(shè)15對GPS控制點。

點位埋設(shè)土質(zhì)堅硬、穩(wěn)定、安全、僻靜、利于長期保存、便于觀測的地方，視野開闊，被測衛(wèi)星的地平高度角大部分大于15°。點位附近沒有強烈干擾接受衛(wèi)星信號的物體，遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源200米以上，遠(yuǎn)離高壓輸電線。點位的通行較便利，利于以后各階段各種測量手段擴展使用和共用。

砼樁埋設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為底20cm×20cm、頂15cm×15cm、高40cm、中心帶有圓凸點的直徑大于10mm標(biāo)志頭。紅油漆標(biāo)注點名；其點名編號為HB01、HB02…,按照線路前進(jìn)方向，每對GPS的編號左手為單號，右手為雙號。點位埋設(shè)時進(jìn)行了底層和不同高度分層夯筑的方法，點位埋設(shè)穩(wěn)固，地面做寬1.5m×1.5m、高0.3m的平臺，以便保存和使用。所有點實地繪制點之記。

GPS觀測采用七臺套南方S86接收機，高度角15°、采樣間隔20″的設(shè)置，觀測時間大于45分鐘，儀器高觀測前和觀測后各量測一次，差值不超過3mm，然后取中數(shù)使用。

四等三角高程控制采用雙轉(zhuǎn)點雙導(dǎo)線形式布設(shè)。路線每8-10km交叉一次形成一個雙節(jié)點閉合環(huán)，最終形成的雙節(jié)點高程網(wǎng)。高程控制點利用GPS點位，編號與GPS點編號一致，無需另行埋設(shè)點位和編號。

3.平面控制網(wǎng)處理方法

E級GPS平差采用南方隨機平差軟件進(jìn)行平差計算?；€解算數(shù)據(jù)正常處理時，采用高度截止角20°、歷元間隔20″，粗差容忍系數(shù)3.5、最小歷元數(shù)20、雙差固定解中方差比大于3、中誤差小于±0.04m。個別基線處理不合格時，調(diào)整以上設(shè)置參數(shù)及適當(dāng)刪除周跳變化的衛(wèi)星或周跳變化大的時段，直至基線解算合格為止。

GPS網(wǎng)平差處理時，收集到的控制點首先進(jìn)行檢核計算，再以黑山頭、HC08、周家井東為基準(zhǔn)，中央子午線選擇102°，進(jìn)行約束平差處理。

由于GPS網(wǎng)中，高程控制聯(lián)測的點多且分布均勻，高程擬合采用曲線擬合。平差后最弱點為 周 家 井 東 ：MX=1.28cm；MY=1.00cm；MP=1.62cm。最弱邊為HC08—黑山頭=1/146000。優(yōu)于規(guī)范1/40000精度要求。

在控制測量過程中，進(jìn)行了1390m高程面GPS邊長與全站儀邊長比較、分析與驗證，結(jié)果（如表1所示）。

表1 1390m高程面GPS邊長與全站儀邊長比較

綜上比較分析，工程平面控制網(wǎng)布設(shè)合理，數(shù)據(jù)平差和精度評定中各項指標(biāo)達(dá)到要求，驗算項目完整、方法正確，能充分運用到工程項目中。

4.高程控制網(wǎng)施測

高程路線平差采用南方平差易軟件進(jìn)行平差計算。邊長改平，高差推算及改正采用審核后的技術(shù)人員編寫的Excel表格進(jìn)行推算。高程路線外業(yè)計算包括外業(yè)高差和概略高程表的計算、每千米水準(zhǔn)測量偶然中誤差與附（閉）合路線閉合差的計算，計算概略高程時所用的高差加入正常水準(zhǔn)面不平行改正和閉合差改正。

路線每8-10km交叉一次，最終形成2個雙節(jié)點閉合環(huán)，雙節(jié)點網(wǎng)采用高程網(wǎng)整體平差。起始點高程HA11與HA10的高差做了檢核，結(jié)果（如表2所示）。

表2 HA10-HA11的高差檢核結(jié)果

路線長度21.8km，高差閉合差小于限差，平差結(jié)果每公里高差中誤差=±2.80mm，在限差之內(nèi)。綜上分析，高程控制路線設(shè)計和布設(shè)合理，起始點穩(wěn)定，數(shù)據(jù)采集及處理正確，精度評定值符合規(guī)范要求。

5.地質(zhì)、水文斷面測量

地質(zhì)縱橫斷面的三維坐標(biāo)測量采用動態(tài)GPS-RTK測量，測量過程中遇到高一級控制點進(jìn)行了校測驗證，校測驗證結(jié)果是ΔX=0.068m；ΔY=0.067m；ΔH=0.029m。斷面數(shù)據(jù)采集精度、密度及數(shù)據(jù)處理合理，成圖圖面完善，各類地物的相互邏輯關(guān)系正確。同時在1∶500地形圖范圍內(nèi)實測的水文斷面，經(jīng)與地形圖數(shù)據(jù)比較，附和性較好。符合甲方對其勘測的精度要求。

斷面數(shù)據(jù)采用Excel電子表進(jìn)行樁號、高程的推算調(diào)制，并生成繪圖軟件使用的數(shù)據(jù)格式文件。采用計算機輔助制圖，利用斷面圖繪圖程序直接成圖。

6.結(jié)束語

投影位置坐標(biāo)及高程要選擇在工程測繪區(qū)域內(nèi)靠近測區(qū)中心的位置，之所以靠近中心區(qū)域，是為了保持整個控制網(wǎng)長度變形相對均勻，便于達(dá)到控制的目的。通過對此供水工程測量的技術(shù)路線探討，對于地形復(fù)雜的狹長區(qū)域的控制測量和碎部測量以及地質(zhì)、水文斷面測量提供了有益思路和方法。