1、1论水利水电工程测量技术发展摘要:本文从水利水电工程测量技术的内容入手,对其水利水电工程中最常见的测量技术进行了分析探讨,并阐述了水利水电工程测量技术的新发展。 关键词:水利水电;工程测量;测量技术;发展概况 中图分类号: TV 文献标识码: A 引言: 随着现代科技技术的日益快速发展,水利水电工程测量技术发展势头 强劲,为国民经济建设做出了重大贡献。了解以及掌握目前水利水电工程常见的测量技术的发展概况具有很大的意义,这有益于革新国内水利水电工程测量的方法,进一步拓宽我国水利水电工程的服务范围,促进我国水利水电工程质量不断上新台阶。 一、水利水电工程测量技术的内容 作为一种集规划、设计、施工为
2、一体的全过程管理和全方位技术,工程测量是多专业测绘的综合学科。就目前而言,工程测量的工作内容主要包括: 1、规划阶段 规划阶段的测量主要是为后续的施工做好合理、科学的预测和估计,由此在规划阶段首先要为流域的综合利用和水利枢纽的布置等设计比例2适中的地形图,同时对于重点的引水排水和河道冲污情况等特殊地域则需要提供包括水下地形在内的大比例的地形图。 施工阶段 施工阶段主要是要做好水利枢纽地区的地壳、滑坡、危崖的安全监测。此外也要做好各种线路和施工控制网的测量。 运行阶段的测量 水利水电工程进入运行管理阶段后,重点是要针对相关建筑物和库区的淤积、电站的泄洪做好监测。 水利水电工程中最常见的测量技术
3、1、控制测量技术 控制测量与水利水电工程测量各项工作密不可分。传统的控制测量模式已经难以满足水利水电工程建设与发展的需要。为此,有必要更新控制测量模式。可喜的是,近些年,现代控制测量技术在水利水电领域如雨后春笋般,不断涌现。如今,控制测量技术逐渐呈现出“以 GPS 等现代测量技术为主、传统的测绘技术为辅”的模式,这种模式具有测量迅速、工作效率高、测量精度高等特征。 在水利水电这个领域控制测量具有两个类型:专用控制网与测图控制网。这两个类型中又有高程控制与平面控制。高程控制网所使用的测量仪器发展很快,在市场上可见到自动式、数字式的水准仪,这些仪器可以自动读数、自动纪录以及自动观测。作业方式也显现
4、出多样化,以前是单一的几何水准,现在发展至三角高程以及 GPS 拟合水准等一系列作业方式。平面控制网过去是采用三角锁网,最近几年来已经逐渐发展3成为三边网与边角网以及多种网混合组成的混合网。GPS 目前在我国已经应用比较广泛,已经运用在大区域范围的测图控制网中。在水利水电领域专用的平面控制网如今是采用边角同测网,不过当前有的部分工程会运用 GPS 进行布置首级网抑或设置成 GPS 混合网。 地形水下测量 大型水工建筑在进行地形水下测量过程中过去常用激光测距仪、经纬仪、标尺等测量工具,采用极坐标法进行定位,用测深锤、测深杆来获取精确的水深数据,然而这种测量方法出现所得数据误差较大、工作效率低等不
5、足,因此逐渐被淘汰使用。随着科学技术的高速发展,GPS、 RTK 、CORS 等技术广泛应用于地形水下测量中。测量人员在确定某一基准点后,通过接收系统来接收卫星信号,同时与计划点位置进行对比,从而来确定间距误差,测量人员通过用户电台来获取误差数值,实时进行精确校正,具有连续性好、精度高等优点。现阶段我国 GPS、 RTK 、CORS 定位测量已实现厘米级精度控制现代进行水下地形测量定位技术与传统的极坐标法测量技术相比,显示了巨大的优越性,尤其适用于在流域大的地形水下测量,能够极大减少人工成本,缩减工作周期。 变形监测 变形监测又称变形测量,是对变形体进行测量,确定其空间位置及内部形态的变化特征
6、。水利水电工程的变形监测主要包括基准网测量、工作基点测量、变形体变形监测、监测资料分析等内容,目前常用的变形监测方法主要有大地测量法、基准线测量法以及液体静力水准测量方法等。 3.1 大地测量法。大地测量方法是变形监测的经典方法,可完成变形监测基准网测量、工作基点测量、变形体变形监测等工作,4测量设备主要有电子水准仪、精密全站仪,测量方法包括传统的三角测量、几何水准测量、交会测量和现代的边角测量、三角高程测量等方法。大地测量方法利用常规大地测量仪器,理论方法成熟,数据可靠,观测费用较低,但观测时间长,劳动强度高,精度易受观测条件影响,自动化和智能化程度较低。 3.2 基准线测量法。基准线法是水
7、平位移变形监侧的常用方法,土石坝、重力坝、支墩坝等直线形大坝的坝体、坝基一般采用引张线法、真空激光准直法和垂线法观测,若坝体较短可采用视准线法、大气激光准直法观测;拱坝坝体坝基主要采用垂线法或大地测量法观测;近坝区岩体、滑坡体、高边坡水平位移监测主要采用大地测量法、垂线法以及视准线法。 3.3 液体静力水准测量方法。垂直位移监测技术主要有水准测量、液体静力水准测量、三角高程测量技术,目前发展最快的是液体静力水准测量技术。液体静力水准测量系统特别适用于坝体廊道内高程观测及高程传递,它通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、自动化、持续测量、遥测以
8、及可移动等特点。两容器间的距离可达数十公里,可用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 地形测绘技术 在水利水电工程建设中,有些地区常会有精度、比例尺都能够满足测量要求的地图。这时候,测量队伍可以直接对原地图进行数字化处理,针对不足和不明的地方进行补测和修测,同时再对一部分地物进行实测,确定其精准的坐标,再用新测的坐标代替原来地图上的坐标,能够在一定程度上将原图的精准度进一步提高。这种根据原地5图数字化处理,再进行修补的方式,能够大大的缩短水利水电工程测量的工期,同时也为水利水电工程建设节约了大量的成本。 三、水利水电工程测量技术的新发展 在
9、全球“知识经济”和“数字地球”的发展大势所趋之下。水利水电工程测量工作者必须充分利用现代设备和科学成果,积极革新测量的方法,实现工程测量技术的自动化、数字化、电子化的目标。此外,要加强与工程测量技术有关的交叉学科和边缘学科的研究,最大限度的拓展工程测量的服务范围,提高工程测量的服务质量。而现如今,水利水电工程测量技术的发展前景主要是以下两个方面: 数字化测绘技术。主要是工程控制网、监测网等技术的快速发展,将使数据的处理和采取实现全天候、自动化、信息化的目的。 GPS 技术。在水利水电工程测量中,GPS 的应用已获得了很好的效果。其具备经典测量方法不可比拟的优点。这些优势将使在其他方面获得更为广
10、泛的应用。随着 GPS 接收机的不断改良和国内数据后处理软件的不断开发与利用,这将促使 GPS 在应用领域和定位测量技术方面不断地拓宽和发展,并为以后促进测绘科技的发展和应用更好地服务。 结束语 总而言之,国内水利水电领域的工程测量技术的发展突飞猛进,为我国国民经济建设作出了很大的贡献。随着水利水电工程的发展,对其工程的施工技术也提出了更高的要求。因此,就必须熟练学习并掌握水利施工技术,并将其有效的应用到工程实践中,对降低水利水电工程施工成本,提高水利工程施工质量,加快整体工程的进度都有很大的帮助,6并且未来的测量技术必将会不断更新,将会朝着电子化与数字化等方向大力发展。 参考文献 1谢先明.水利水电工程测量技术的研究J.科技风.2010 年 2熊群.水利水电工程测量技术的研究J.中国新技术新产品.2010年 3毛黎虎.水利水电工程测量技术发展探讨J.中国水运(下半月).2009 年