水利水電工程測(cè)量技術(shù)探析

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1、水利水電工程測(cè)量技術(shù)探析摘要：測(cè)量技術(shù)對(duì)于水利水電工程的勘測(cè)、施工以及竣工驗(yàn)收起著至關(guān)重要的作用，木文探討了地形測(cè)量、水下測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)以及地下洞室測(cè)量等常用水利水電測(cè)量的技術(shù)方法，并分析了幾種新技術(shù)在水利水電測(cè)量上的應(yīng)用，以期對(duì)我國(guó)水利水電工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展起到一定的理論指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：水利水電工程；測(cè)量技術(shù)水利水電工程測(cè)量是工程測(cè)量學(xué)科的分支，是直接為水利水電工程建設(shè)服務(wù)的專(zhuān)業(yè)性學(xué)科。按照測(cè)量?jī)?nèi)容，水利水電工程測(cè)量分為地形測(cè)量、水下測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)以及地下洞室測(cè)量等幾部分，通過(guò)對(duì)大地測(cè)量技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS）、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量與遙感技術(shù)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)等技術(shù)的不斷

2、融合，水利水電工程測(cè)量領(lǐng)域，日前已經(jīng)涵蓋了線(xiàn)路測(cè)量、地籍與界線(xiàn)測(cè)量、旌工測(cè)量、計(jì)量測(cè)量等多方面內(nèi)容，而且還會(huì)不斷拓寬。1、水利水電工程測(cè)量的常用技術(shù)（一）、變形監(jiān)測(cè)1、變形監(jiān)測(cè)的含義變形監(jiān)測(cè)又稱(chēng)變形測(cè)量，是對(duì)變形體進(jìn)行測(cè)量，確定其空間位置及內(nèi)部形態(tài)的變化特征。水利水電工程的變形監(jiān)測(cè)主要包括基準(zhǔn)網(wǎng)測(cè)量、工作基點(diǎn)測(cè)量、變形體變形監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)資料分析等內(nèi)容，H前常用的變形監(jiān)測(cè)方法主要有大地測(cè)量法、基準(zhǔn)線(xiàn)測(cè)量法以及液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量方法等。2、變形測(cè)量常用方法(1)、大地測(cè)量法人地測(cè)量方法是變形監(jiān)測(cè)的經(jīng)典方法，可完成變形監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)測(cè)量、丁作基點(diǎn)測(cè)量、變形體變形監(jiān)測(cè)等工作，測(cè)量設(shè)備主要有電子水準(zhǔn)儀、精密

3、全站儀，測(cè)量方法包括傳統(tǒng)的三角測(cè)量、兒何水準(zhǔn)測(cè)量、交會(huì)測(cè)量和現(xiàn)代的邊角測(cè)量、三角高程測(cè)量等方法。大地測(cè)量方法利用常規(guī)大地測(cè)量?jī)x器，理論方法成熟，數(shù)據(jù)可靠，觀(guān)測(cè)費(fèi)用較低，但觀(guān)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度高，橫度易受觀(guān)測(cè)條件影響，自動(dòng)化和智能化程度較低。(2)、基準(zhǔn)線(xiàn)測(cè)量法基準(zhǔn)線(xiàn)法是水平位移變形監(jiān)側(cè)的常用方法，土石壩、重力壩、支墩壩等直線(xiàn)形大壩的壩體、壩基一般采用引張線(xiàn)法、真空激光準(zhǔn)直法和垂線(xiàn)法觀(guān)測(cè)，若壩體較短可采用視準(zhǔn)線(xiàn)法、大氣激光準(zhǔn)直法觀(guān)測(cè)；拱壩壩體壩基主要釆用垂線(xiàn)法或大地測(cè)量法觀(guān)測(cè)；近壩區(qū)巖體、高邊坡、滑坡體水平位移監(jiān)測(cè)主要采用大地測(cè)量法、視準(zhǔn)線(xiàn)法和垂線(xiàn)法。%1、視準(zhǔn)線(xiàn)法的優(yōu)點(diǎn)是所用設(shè)備普通，操作

4、簡(jiǎn)便，費(fèi)用少，但受照準(zhǔn)精度、大氣折光等多種因素影響，操作誤差不易控制，精度會(huì)受到明顯的影響。近年來(lái)采用較少。%1、引張線(xiàn)法是一種廣泛應(yīng)用的大壩水平位移監(jiān)測(cè)主耍方法，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、測(cè)量方便、速度快、精度高、成本低等特點(diǎn)。引張線(xiàn)讀數(shù)儀山早期人工測(cè)讀引張線(xiàn)儀發(fā)展到目前的步進(jìn)電機(jī)光電跟蹤式引張線(xiàn)儀、電容感應(yīng)式引張線(xiàn)儀、CCD式引張線(xiàn)儀以及電磁感應(yīng)式引張線(xiàn)儀，基木實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)自動(dòng)化觀(guān)測(cè)。對(duì)于短距離引張線(xiàn)，取消了系統(tǒng)中的浮托裝置，提高引張線(xiàn)的綜合精度，簡(jiǎn)化引張線(xiàn)的觀(guān)測(cè)程序，可實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化觀(guān)測(cè)。%1、垂線(xiàn)包括正垂線(xiàn)和倒垂線(xiàn)兩種形式，是水利水電工程水平位移變形監(jiān)測(cè)的主要方法。正垂線(xiàn)?般采用“？線(xiàn)多站式”，

5、可用于水工建筑物各高程面處的水平位移監(jiān)測(cè)、撓度觀(guān)測(cè)和傾斜測(cè)量等；倒垂線(xiàn)?般要求深入穩(wěn)定的基巖內(nèi)，大多用于巖層錯(cuò)動(dòng)監(jiān)測(cè)、撓度監(jiān)測(cè)，或用作水平位移的基準(zhǔn)點(diǎn)監(jiān)測(cè)。垂線(xiàn)監(jiān)測(cè)由傳（3）、液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量方法液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)特別適用于壩體廊道內(nèi)高程觀(guān)測(cè)及高程傳遞，它通過(guò)各種類(lèi)型的傳感器測(cè)量容器的液面高度，可同時(shí)獲取數(shù)I?乃至數(shù)百個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程，具有高精度、遙測(cè)、自動(dòng)化、可移動(dòng)和持續(xù)測(cè)量等特點(diǎn)。兩容器間的距離可達(dá)數(shù)十公里，如用于跨河與跨海峽的水準(zhǔn)測(cè)量；通過(guò)一種壓力傳感器，允許兩容器之間的高差從過(guò)去的數(shù)厘米達(dá)到數(shù)米。（二）、水下地形測(cè)量技術(shù)近年來(lái)隨著衛(wèi)星定位技術(shù)的發(fā)展，DGPS、GPSRTK及CORS

6、系統(tǒng)配合多波束測(cè)深儀進(jìn)行水下地形測(cè)量得到了廣泛的應(yīng)用。DGPS（差分全球定位系統(tǒng)）是以某已知點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，基準(zhǔn)點(diǎn)的GPS接收機(jī)連續(xù)接收衛(wèi)星信號(hào)，并與已知點(diǎn)的位置進(jìn)行比較，確定當(dāng)時(shí)誤差的偽距修正值，將這些修正值通過(guò)無(wú)線(xiàn)電臺(tái)接收，用戶(hù)接收機(jī)接收修正值來(lái)實(shí)時(shí)校正GPS信號(hào)，它具有全天侯、實(shí)時(shí)連續(xù)、高精度等特點(diǎn)。目前GPSRTK及CORS系統(tǒng)定位已達(dá)到厘米級(jí)的定位精度，并口.能夠做到實(shí)時(shí)無(wú)驗(yàn)潮測(cè)量。以上幾種定位技術(shù)進(jìn)行水下地形測(cè)量與岸上基準(zhǔn)點(diǎn)交會(huì)法、極坐標(biāo)法等定位技術(shù)相比。具有極大的優(yōu)勢(shì)，特別是較大面積的水下地形測(cè)量，可以大大縮短工作周期，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。（三）、數(shù)字地形測(cè)繪技術(shù)隨著全站儀和計(jì)算機(jī)技

7、術(shù)的普及應(yīng)用，形成了多種人比例尺地形圖的數(shù)？測(cè)繪方法，開(kāi)發(fā)出具有口主知識(shí)版權(quán)的優(yōu)秀數(shù)字成圖軟件，采用三維測(cè)繪技術(shù)，不僅可滿(mǎn)足地形圖和專(zhuān)業(yè)圖測(cè)繪成圖，還可進(jìn)行GIS前端數(shù)據(jù)采集與更新。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)作業(yè)模式主要釆用電子平板模式、數(shù)字測(cè)記模式和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量模式（含數(shù)字近景攝影測(cè)量模式）。二、兒種新技術(shù)在水利水電測(cè)量上的應(yīng)用（一）、CAD技術(shù)在水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用近年來(lái)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，開(kāi)始逐步加大對(duì)大江大河的整治