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關(guān)鍵詞:水利工程;渠道測(cè)量;地形測(cè)量;施工測(cè)量
引 言
農(nóng)田水利建設(shè)是指為發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的水利事業(yè)。基本任務(wù)是通過水利工程技術(shù)措施,改變不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的自然條件,為農(nóng)業(yè)高產(chǎn)高效服務(wù)。農(nóng)田水利建設(shè)就是通過興修為農(nóng)田服務(wù)的水利設(shè)施,包括灌溉、排水、除澇和防治鹽、漬災(zāi)害等,建設(shè)旱澇保收、高產(chǎn)穩(wěn)定的基本農(nóng)田。
一、渠道測(cè)量
渠道是線狀引水工程,它包括渠首、渠道、渡槽、倒虹吸、涵洞、節(jié)制分水閘等一系列配套建筑物。渠道測(cè)量要把這些建筑物的中心線位置和特征高程按一定的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)測(cè)出來,為渠道設(shè)計(jì)提供充分的測(cè)量資料。
(1)中線測(cè)量
中線測(cè)量分為兩步進(jìn)行:①放線,把圖紙上定線的各轉(zhuǎn)向點(diǎn)間的直線測(cè)設(shè)到地面上,可將地面上的初測(cè)導(dǎo)線作為依據(jù),或據(jù)圖紙上定線的轉(zhuǎn)向點(diǎn)坐標(biāo),預(yù)先在室內(nèi)計(jì)算各線段的長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)向角,在實(shí)地按計(jì)算數(shù)據(jù)定出中線。 ②中樁測(cè)設(shè),在線路中線上測(cè)設(shè)百米樁、加樁、控制樁和曲線主點(diǎn)樁,它包括丈量線路的直線長(zhǎng)度、詳細(xì)測(cè)設(shè)曲線以及按規(guī)定要求設(shè)置中線樁。中線樁不僅表征線路中線在地面上的位置和離開線路起點(diǎn)的里程,而且是測(cè)繪線路縱橫斷面的依據(jù)。
(2)縱橫斷面測(cè)量
渠道縱橫斷面測(cè)量是測(cè)定道路中線及其附近地面的高低起伏形態(tài),以便為道路的縱斷面設(shè)計(jì)和土、石方工程量計(jì)算提供依據(jù)。
沿渠道中線的剖面稱為渠道縱斷面。根據(jù)渠道中線附近敷設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn),用水準(zhǔn)儀施測(cè)中線上里程樁和加樁的地面高程,然后根據(jù)所測(cè)的高程和對(duì)應(yīng)的里程樁號(hào),以中線的水平距離為橫軸,地面高程為縱軸并選擇適當(dāng)?shù)谋壤L制道路縱斷面圖,縱斷面圖表示了中線的地形變化和地面坡度陡緩情況。
沿渠道中線的垂線(或法線)方向剖面稱為道路橫斷面。施測(cè)寬度一般要求比路幅寬度多10-20m,橫斷面測(cè)量包括定向測(cè)距,測(cè)地面高程,繪圖等步驟。
渠道中線的垂線(或法線)方向可使用方向架、方向盤、經(jīng)緯儀、全站儀等確定;水平距離可用皮尺丈量、視距測(cè)量、光電測(cè)距儀等方向測(cè)定;高差可用水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量等方法測(cè)定。最后根據(jù)所測(cè)的距離和高差,按1:200比例尺繪制橫斷面圖表示橫斷面方向的地形變化和地面坡度陡緩情況。
(3)根據(jù)渠道現(xiàn)狀導(dǎo)線圖進(jìn)行渠道測(cè)量
渠道上的閘、橋、涵等交建筑物稱為其配套建筑物。渠道測(cè)量的技術(shù)要求應(yīng)按《水利水電工程測(cè)量規(guī)范(規(guī)劃設(shè)計(jì)階段)》執(zhí)行。渠道測(cè)量的內(nèi)容主要包括:渠道及配套屬建筑物平面位置的測(cè)定、渠道縱斷面高程測(cè)量、渠道橫斷面高程測(cè)量等。
1)渠道及其配套建筑物平面位置的測(cè)定
主要是為了繪制渠道設(shè)計(jì)導(dǎo)線圖,應(yīng)當(dāng)把其位置都精確的在渠道設(shè)計(jì)導(dǎo)線圖中標(biāo)出來。這項(xiàng)工作主要是使用GPS來完成的,主要測(cè)出渠道拐角和渠道拐點(diǎn)、始點(diǎn)、終點(diǎn)及其配套建筑物中心位置點(diǎn)的坐標(biāo),并在圖紙上用適當(dāng)?shù)谋壤蛨D例明確表示出來。
2)渠道縱斷面高程測(cè)量
渠道縱斷面高程測(cè)量是利用間視法測(cè)量路線中心線上里程樁和曲線控制樁的地面高程,以便進(jìn)行渠道縱向坡度、閘、橋、涵等的縱向位置的設(shè)計(jì)。為便于計(jì)算渠道長(zhǎng)度、繪制縱斷面圖,沿渠道中心線從渠首或分水建筑物的中心,不論直線或曲線,均應(yīng)用小木樁標(biāo)定里程,這些木樁稱為里程樁。木樁的間距一般為100m或50m,自上游向下游累積編號(hào)。這種按相等間隔設(shè)置的木樁稱為整樁。在實(shí)際工作,遇到特殊情況應(yīng)設(shè)加樁。
二、地形測(cè)量
地形測(cè)量指的是測(cè)繪地形圖的作業(yè)。即對(duì)地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置和高程進(jìn)行測(cè)定,并按一定比例縮小,用符號(hào)和注記繪制成地形圖的工作。地形圖的測(cè)繪基本上采用航空攝影測(cè)量方法,利用航空像片主要在室內(nèi)測(cè)圖。但面積較小的或者工程建設(shè)需要的地形圖,采用平板儀測(cè)量方法,在野外進(jìn)行測(cè)圖。地形測(cè)量包括控制測(cè)量和碎部測(cè)量
按所用儀器的不同,碎部測(cè)量主要有平板儀測(cè)圖法、小平板儀和經(jīng)緯儀聯(lián)合測(cè)圖法、經(jīng)緯儀測(cè)繪法等。
(1)平板儀測(cè)圖法
平板儀由平板和照準(zhǔn)儀組成。平板又由測(cè)圖板、基座和三腳架組成;照準(zhǔn)儀由望遠(yuǎn)鏡、豎直度盤、支柱和直尺構(gòu)成。其作用同經(jīng)緯儀的照準(zhǔn)部相似,所不同的是沿直尺邊在測(cè)圖板上畫方向線,以代替經(jīng)緯儀的水平度盤讀數(shù)。平板儀還有對(duì)中用的對(duì)點(diǎn)器,用以整平的水準(zhǔn)器和定向用的長(zhǎng)盒羅盤等附件。測(cè)圖時(shí),應(yīng)用測(cè)圖板上已展繪出的相應(yīng)于地面控制點(diǎn)A、B的ɑ、b,在B點(diǎn)安置平板儀,以b為極點(diǎn),按BA方向?qū)⑵桨鍍x定向,然后用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)碎部點(diǎn)C,通過b點(diǎn)的直尺邊即為指向C點(diǎn)的方向線。再用視距測(cè)量的方法測(cè)定B點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離和C點(diǎn)的高程,按測(cè)圖比例尺沿直尺邊自b點(diǎn)截取相應(yīng)長(zhǎng)度,即得C點(diǎn)在圖上的平面位置c,并在點(diǎn)旁記其高程,隨后逐點(diǎn)逐站邊測(cè)邊繪,即可測(cè)繪出地形圖。
(2)經(jīng)緯儀測(cè)繪法
將經(jīng)緯儀安置在控制點(diǎn)上,選一已知方向作為零方向,測(cè)定零方向至碎部點(diǎn)方向之間的水平角,同時(shí)用視距測(cè)量的方法測(cè)定水平距離和高程。在經(jīng)緯儀旁安置測(cè)圖板,用量角器和比例尺按極坐標(biāo)法在測(cè)圖板上定出碎部點(diǎn)的位置并注記高程。在現(xiàn)場(chǎng)邊測(cè)邊繪。如將觀測(cè)數(shù)據(jù)帶回室內(nèi)繪圖則稱為經(jīng)緯儀測(cè)記法。
在碎部測(cè)量過程中,控制點(diǎn)的密度一般不能完全滿足施測(cè)碎部的需要,因此還要增設(shè)一定數(shù)量的測(cè)站點(diǎn)以施測(cè)碎部。
(3)小平板儀與經(jīng)緯儀聯(lián)合測(cè)圖法
小平板儀與平板儀不同之處,主要在于照準(zhǔn)設(shè)備。小平板儀的照準(zhǔn)器由直尺和前、后覘板構(gòu)成,直尺上附有水準(zhǔn)器。測(cè)圖時(shí),將小平板儀安置在控制點(diǎn)上以確定控制點(diǎn)至碎部點(diǎn)的方向。在旁邊安置經(jīng)緯儀,用視距測(cè)量的方法測(cè)定至碎部點(diǎn)的水平距離和碎部點(diǎn)的高程,定出碎部點(diǎn)在圖上的位置,并注記高程,邊測(cè)邊繪。若在平坦地區(qū),可用水準(zhǔn)儀代替經(jīng)緯儀,碎部點(diǎn)的高程用水準(zhǔn)測(cè)量的方法測(cè)定。
(4)GPS
我國(guó)GPS測(cè)繪技術(shù)起步較晚,GPS技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)田水利工程測(cè)量是水利工程測(cè)量勘測(cè)的一項(xiàng)重大技術(shù)革命,其應(yīng)用及開發(fā)的前景十分廣闊。尤其是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)定位技術(shù)在農(nóng)田水利工程測(cè)量中蘊(yùn)含著巨大的技術(shù)潛力。
三、水利工程施工測(cè)量
(1)土壩的控制測(cè)量
土壩是一種較為普遍的壩型。根據(jù)土料在壩體的分布及其結(jié)構(gòu)的不同,其類型又有多種。
土壩的控制測(cè)量是根據(jù)基本網(wǎng)確定壩軸線,然后以壩軸線為依據(jù)布設(shè)壩身控制網(wǎng)以控制壩體細(xì)部的放樣。
1)壩軸線的確定
對(duì)于中小型土壩的壩軸線,一般是由工程設(shè)計(jì)人員和勘測(cè)人員組成選線小組,深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地踏勘,根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦巍⒌刭|(zhì)和建筑材料等條件,經(jīng)過方案比較,直接在現(xiàn)場(chǎng)選定。
對(duì)于大型土壩以及與混凝土壩銜接的土質(zhì)副壩,一般經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)踏勘,圖上規(guī)劃等多次調(diào)查研究和方案比較,確定建壩位置,并在壩址地形圖上結(jié)合樞紐的整體布置,將壩軸線標(biāo)于地形圖上,為了將圖上設(shè)計(jì)好的壩軸線標(biāo)定在實(shí)地上,一般可根據(jù)預(yù)先建立的施工控制網(wǎng)用角度交會(huì)法測(cè)設(shè)到地面上。
壩軸線的兩端點(diǎn)在現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定后,應(yīng)用永久性標(biāo)志標(biāo)明。為了防止施工時(shí)端點(diǎn)被破壞,應(yīng)將壩軸線的端點(diǎn)延長(zhǎng)到兩面山坡上。
2)壩身控制線的測(cè)設(shè)
壩身控制線一般要布設(shè)與壩軸線平行和垂直的一些控制線。這項(xiàng)工作需在清理基礎(chǔ)前進(jìn)行(如修筑圍堰,在合攏后將水排盡,才能進(jìn)行)。
平行于壩軸線的控制線可布設(shè)在壩頂上下游線、上下游坡面變化處、下游馬道中線,也可按一定間隔布設(shè)(如10、20、30m等),以便控制壩體的填筑和進(jìn)行收方。垂直于壩軸線的控制線,一般按50m、30m或20m的間距以里程來測(cè)設(shè)。
(2)隧道工程測(cè)量
隧道工程測(cè)量是在隧道工程的規(guī)劃、勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工建造和運(yùn)營(yíng)管理的各個(gè)階段進(jìn)行的測(cè)量。隧道工程平面控制測(cè)量的主要任務(wù)是測(cè)定各洞口控制點(diǎn)的平面位置,以便根據(jù)洞口控制點(diǎn)將設(shè)計(jì)方向?qū)虻叵拢敢淼篱_挖,并能按規(guī)定的精度進(jìn)行貫通。因此,平面控制網(wǎng)中應(yīng)包括隧道的洞口控制點(diǎn)。通常,平面控制測(cè)量有直接定線法、導(dǎo)線測(cè)量法、三角網(wǎng)法、GPS法等。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞 水利工程;質(zhì)量控制;方法策略
中圖分類號(hào)TV5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2013)98-0064-02
1 水利工程質(zhì)量控制的重要性
水利工程的質(zhì)量控制一直是水利工作著重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象,水利工程質(zhì)量好壞,直接關(guān)系著工程的正常使用和效益的發(fā)揮,更嚴(yán)重的是一旦失事,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)及生命財(cái)產(chǎn)會(huì)帶來不可彌補(bǔ)的損失。因此,水利工程必須保證質(zhì)量。而真正把握住質(zhì)量關(guān)是一件復(fù)雜而又系統(tǒng)的工程,管理中事關(guān)多個(gè)單位、部門和人員,材料、機(jī)械、地形、地質(zhì)、水文、氣象、施工工藝、操作方法、管理制度等,均直接影響著工程質(zhì)量。工程建成后,如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題又不可能象一些工業(yè)產(chǎn)品那樣拆卸、解體、更換配件,因此工程質(zhì)量的過程控制,就顯得極其重要。
2 水利工程質(zhì)量控制存在的問題
2.1項(xiàng)目法人的不規(guī)范行為
項(xiàng)目法人存在對(duì)參建單位質(zhì)量體系的建立及落實(shí)情況檢查不徹底;對(duì)參建單位主要管理人員出勤率低等不正常情況沒采取嚴(yán)厲措施。組織驗(yàn)收不及時(shí),向質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)報(bào)送核定(核備)資料滯后;對(duì)已發(fā)現(xiàn)的問題組織整改力度不大,處理問題不及時(shí)、不徹底等。
2.2監(jiān)理單位的不規(guī)范行為
監(jiān)理單位監(jiān)理人員存在監(jiān)控不力。監(jiān)理單位進(jìn)場(chǎng)人員綜合水平不高,出勤率低,不能對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制;監(jiān)理人員責(zé)任心不強(qiáng),業(yè)務(wù)素質(zhì)不高,不能嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制施工質(zhì)量。對(duì)關(guān)鍵部位施工進(jìn)行旁站監(jiān)理到位率低;工程驗(yàn)收資料存在較多問題,監(jiān)理工程師審簽不認(rèn)真,總監(jiān)在驗(yàn)收前沒有嚴(yán)格審查。
2.3設(shè)計(jì)單位存在服務(wù)不及時(shí)、不到位現(xiàn)象
設(shè)計(jì)單位存在不能及時(shí)提供施工圖紙;設(shè)計(jì)不符合實(shí)際情況時(shí)不能及時(shí)出具設(shè)計(jì)變更;不能及時(shí)參加規(guī)范要求參加的如重要隱蔽、關(guān)鍵部分單元工程的驗(yàn)收現(xiàn)象。
2.4施工單位的不規(guī)范行為
施工單位存在現(xiàn)場(chǎng)人員不能滿足施工需要,質(zhì)量管理體系落實(shí)程度不高。個(gè)別施工單位管理人員業(yè)務(wù)素質(zhì)不高,施工過程中存在不規(guī)范;工程質(zhì)量報(bào)驗(yàn)不及時(shí),未評(píng)定上一道工序質(zhì)量,擅自開始下一道工序施工;工程資料不規(guī)范,整理歸檔嚴(yán)重滯后,原始數(shù)據(jù)缺失,不能真實(shí)反映工程實(shí)體情況等。
2.5工程資料存在較多問題,影響工程質(zhì)量評(píng)定等級(jí)
項(xiàng)目劃分不規(guī)范,評(píng)定資料不齊全,甚至不真實(shí);工程資料存在使用表格格式不規(guī)范、漏填、錯(cuò)填、前后矛盾等現(xiàn)象;原材料及中間產(chǎn)品資料,存在缺少出廠及復(fù)驗(yàn)質(zhì)量合格證明資料,無質(zhì)量評(píng)定資料或評(píng)定資料與備查資料不一致等問題。這些現(xiàn)象在個(gè)別縣(市、區(qū))的項(xiàng)目中存在較多。
2.6驗(yàn)收工作報(bào)告編寫內(nèi)容不全
建設(shè)單位編制的工程建設(shè)管理工作報(bào)告、施工單位編制的施工管理工作報(bào)告、設(shè)計(jì)單位編制的設(shè)計(jì)工作報(bào)告、監(jiān)理單位編制的監(jiān)理工作報(bào)告都不能按驗(yàn)收規(guī)程規(guī)定的內(nèi)容格式編寫,有些太籠統(tǒng)、無實(shí)質(zhì)性內(nèi)容,說明不了主要問題。
3水利工程的質(zhì)量控制方法與措施
3.1嚴(yán)格實(shí)行水利工程的招投標(biāo)工作
根據(jù)《水利工程建設(shè)項(xiàng)目招標(biāo)投標(biāo)管理規(guī)定》等有關(guān)規(guī)定和文件,嚴(yán)格規(guī)范和實(shí)行水利工程建設(shè)招標(biāo)投標(biāo)行為,盡量采取公開招標(biāo),同時(shí)加大監(jiān)管的力度,保證招標(biāo)投標(biāo)的真實(shí)性和有效性,做好標(biāo)底編制和評(píng)標(biāo)的保密性工作,從而保證優(yōu)秀的施工企業(yè)中標(biāo),為工程質(zhì)量做好鋪墊。
3.2建立健全工程建設(shè)管理體系
項(xiàng)目法人編制質(zhì)量管理體系,監(jiān)理單位編制質(zhì)量控制體系,施工單位編制質(zhì)量保證體系,設(shè)計(jì)單位編制質(zhì)量服務(wù)體系,四大體系形成總的工程建設(shè)質(zhì)量管理體系,分工明確,責(zé)各負(fù)其責(zé),充分發(fā)揮各參建單位在工程建設(shè)中的管理作用,嚴(yán)格按程序、規(guī)范要求踏踏實(shí)實(shí)做好工程自開工建設(shè)至竣工交付使用的各項(xiàng)建設(shè)管理工作,確保工程質(zhì)量。
3.3做好施工準(zhǔn)備工作
工程施工前,項(xiàng)目法人組織設(shè)計(jì)交底,監(jiān)理單位、施工單位認(rèn)真熟悉圖紙,了解各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),根據(jù)工程規(guī)模、特點(diǎn)、性質(zhì)、進(jìn)度和業(yè)主的要求,制定一個(gè)技術(shù)上可行,方案上合理、能因地制宜、便于施工和控制工程質(zhì)量的施工組織設(shè)計(jì)方案,以保證整個(gè)工程施工有計(jì)劃、有步驟的進(jìn)行,最終全面實(shí)現(xiàn)合同目標(biāo)。施工準(zhǔn)備應(yīng)注意以下幾點(diǎn):一是認(rèn)真做好施工組織和安排;二是確定重要項(xiàng)目工程、單位工程、分部工程和關(guān)鍵部位單元工程以及重要隱蔽單元工程,以便在施工過程中掌握重點(diǎn)環(huán)節(jié);三是必須注意施工圖紙上每一個(gè)數(shù)據(jù),并且要嚴(yán)格控制;四是注意原材料和中間產(chǎn)品質(zhì)量,嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備及構(gòu)配件到貨驗(yàn)收制度,設(shè)備及構(gòu)配件合格證明文件要齊全;五是施工單位必須按照施工方法、工藝及注意事項(xiàng)進(jìn)行施工。
3.4建立與完善質(zhì)量管理制度,重點(diǎn)做好事中控制
水利工程的質(zhì)量控制應(yīng)抓好事先控制、事中控制和事后控制,三者缺一不可。但事中控制是施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵,事中控制就是對(duì)形成工程實(shí)體的過程控制,要求施工人員不但有較強(qiáng)的質(zhì)量意識(shí),還要有精明的施工技術(shù)。質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng),施工技術(shù)不高都不能保證施工質(zhì)量,會(huì)造成質(zhì)量缺陷,嚴(yán)重的就會(huì)造成質(zhì)量事故,這些問題都要嚴(yán)格杜絕。因此,對(duì)精密度和操作技術(shù)要求高、難度大的工序施工過程,應(yīng)嚴(yán)格從操作人員的質(zhì)量意識(shí)、技術(shù)能力的考察入手,采取適當(dāng)手段,跟班施工,特種作業(yè)人員必須持證上崗。二是要進(jìn)行技術(shù)校核。在整個(gè)施工過程中,施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人組織技術(shù)人員對(duì)每一個(gè)施工環(huán)節(jié)都要進(jìn)行校核,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理,避免出現(xiàn)工程質(zhì)量問題。
3.5項(xiàng)目劃分
項(xiàng)目劃分應(yīng)由項(xiàng)目法人組織監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工等單位召開項(xiàng)目劃分會(huì)議共同商定,確定項(xiàng)目劃分,明確重要項(xiàng)目工程、單位工程、分部工程和關(guān)鍵部位單元工程以及重要隱蔽單元工程,然后由項(xiàng)目法人以文件上報(bào)工程質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)認(rèn)定后執(zhí)行。
3.6做好上崗人員事前控制
開工前,建設(shè)單位、項(xiàng)目法人檢查監(jiān)理單位、施工單位人員到崗情況,要求人員按投標(biāo)文件到位,嚴(yán)格控制人員不到崗情況發(fā)生,定期檢查資料整理情況,保證監(jiān)理資料、施工資料與工程建設(shè)同步,資料能準(zhǔn)確反映工程質(zhì)量,工程竣工后竣工資料要規(guī)范齊全。
4 結(jié)論
質(zhì)量不僅是項(xiàng)目業(yè)主工程管理的重中之重,也是企業(yè)賴以生存的保障。只有各參建方領(lǐng)導(dǎo)重視,責(zé)任明確,各方協(xié)作,按程序、規(guī)范開展工作,才能從根本上保證水利工程行為質(zhì)量和實(shí)體質(zhì)量。
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論文摘要:近年來的大規(guī)模水利工程建設(shè)以及對(duì)運(yùn)行多年的病險(xiǎn)水利工程的加固維修,大面積的擾動(dòng)土地,加上強(qiáng)降雨的沖刷,將產(chǎn)生嚴(yán)重的水土流失。工程建設(shè)產(chǎn)生的水土流失量的監(jiān)測(cè)尤為重要,它是水土保持措施布設(shè)的依據(jù),也是防治效果完成情況的參照標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于占地范圍大,施工周期長(zhǎng)的項(xiàng)目通常采用徑流池觀測(cè)法和卡口站觀測(cè)法測(cè)水土流失量。對(duì)于達(dá)不到以上要求的一般采用鋼釬法和簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法測(cè)水土流失量。本文利用鋼釬法和簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法測(cè)項(xiàng)目區(qū)的水土流失量,并對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析,得出的數(shù)據(jù)為今后的水保方案設(shè)計(jì)和驗(yàn)收提供依據(jù)。
1 概述
廣東是南方水資源最為豐富的省份之一,近年來興建了大量的水利工程。截止到2009年12月31日,廣東省的有大中型水庫(kù)334座,小型水庫(kù)7036座。受當(dāng)時(shí)條件所限,已修建的水利工程經(jīng)過幾十年的運(yùn)行,普遍出現(xiàn)老化,病險(xiǎn)問題突出,安全隱患大。從2003年開始大規(guī)模開展除險(xiǎn)加固工程建設(shè),許多加固工程也相繼完成。這些工程的建設(shè)和維修加固過程中大面積的擾動(dòng)地表,必定會(huì)產(chǎn)生水土流失,如何準(zhǔn)確的測(cè)量出此類工程建設(shè)擾動(dòng)地表產(chǎn)生的水土流失量對(duì)以后水土保持的實(shí)施起到了至關(guān)重要的作用。
廣東省高州水庫(kù)是廣東省的大型病險(xiǎn)水庫(kù)之一,該水庫(kù)由兩個(gè)庫(kù)區(qū)組成,之間由聯(lián)通渠連接。工程擾動(dòng)范圍大,施工周期長(zhǎng),工程建設(shè)產(chǎn)生的水土流失影響范圍廣。本工程取土場(chǎng)多,棄渣場(chǎng)多,是水土流失的主要來源。因此,開展本工程水土保持監(jiān)測(cè)工作,尤其是渣、料場(chǎng)水土保持監(jiān)測(cè)工作是監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)。施工期采用鋼釬法和簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法測(cè)項(xiàng)目區(qū)水土流失量。植被恢復(fù)期采用土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)項(xiàng)目區(qū)侵蝕強(qiáng)度采取定性分析,最終判斷出工程水土保持措施是否落實(shí)到位,這就是水土流失量監(jiān)測(cè)的最終目的。
2 監(jiān)測(cè)方法
該工程監(jiān)測(cè)方法主要采用調(diào)查監(jiān)測(cè)法、地面定位觀測(cè)法和巡查法。
(1)調(diào)查監(jiān)測(cè):調(diào)查監(jiān)測(cè)是指定期采取全面調(diào)查的方式,通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘測(cè),采用GPS定位儀結(jié)合地形圖、數(shù)碼相機(jī)、測(cè)距儀、測(cè)高儀、標(biāo)桿和尺子等工具,測(cè)定不同分區(qū)的的地表擾動(dòng)不同類型的面積。
(2)地面定位監(jiān)測(cè):本工程主要使用鋼釬法和簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法。
鋼釬法:在汛前,將直徑0.5~1.0cm、長(zhǎng)30cm的鋼釬,根據(jù)坡面面積,按照橫3行,豎4列的布局布設(shè)于監(jiān)測(cè)區(qū)域,每條鋼釬前后左右各相隔2m,樣方面積為80m2。鋼釬沿鉛垂方向打入坡面,距坡面均留5cm,編號(hào)登記入冊(cè)。在每次暴雨后和汛期終了,觀測(cè)釘帽距地面高度,計(jì)算土壤侵蝕厚度(采用均值)和土壤侵蝕量。
簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法:在開挖邊坡和堆填邊坡已經(jīng)發(fā)生侵蝕的地方,通過選定樣方,測(cè)定樣方內(nèi)侵蝕溝的數(shù)量和大小,以及樣方坡面面積、初形成的坡度、坡長(zhǎng)、地面組成物質(zhì)等,并記錄造成侵蝕溝的降雨,每次降雨或多次降雨后量測(cè)侵蝕溝的體積,從而得出各時(shí)段的溝蝕量,并通過溝蝕與水蝕的比例計(jì)算出流失量。
(3)巡查法:不定期地進(jìn)行全線踏勘,若發(fā)現(xiàn)較大的流失現(xiàn)象或擾動(dòng)類型的變化(如出現(xiàn)新堆渣、已堆渣消失、開挖面采取了措施等)及時(shí)監(jiān)測(cè)記錄。
3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)
監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)主要指長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)點(diǎn)。根據(jù)廣東省高州水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的特點(diǎn)和擾動(dòng)地貌的土地類型劃分結(jié)果,定位監(jiān)測(cè)主要布設(shè)在棄土棄渣場(chǎng)平臺(tái)和坡面、土料場(chǎng)、大型開挖面、挖方區(qū)域、填方區(qū)域以及相應(yīng)的背景值觀測(cè)點(diǎn)。
4 監(jiān)測(cè)的實(shí)施情況
(1)監(jiān)測(cè)前期:主要采用巡查、調(diào)查監(jiān)測(cè)法。組建工作組,調(diào)查該工程地理位置、氣候水文、地形地貌、土壤類型、原地貌各土地利用類型的面積、植物種類及覆蓋度、項(xiàng)目區(qū)所屬的水土流失類型區(qū)、水土流失形式、土壤侵蝕模數(shù)背景值。
(2)施工期:依據(jù)監(jiān)測(cè)方案對(duì)項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行全線踏勘調(diào)查,選定典型地塊設(shè)立水土流失觀測(cè)場(chǎng),對(duì)工程建設(shè)的水土流失及水土保持措施的攔渣保土狀況進(jìn)行定期定位觀測(cè);同時(shí)開展面上的調(diào)查、巡查監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握工程建設(shè)過程中水土流失及其防治的動(dòng)態(tài)變化情況,記錄工程進(jìn)展?fàn)顩r、損壞水保設(shè)施量、土石方量、棄渣量、水土流失量、流失強(qiáng)度,以及對(duì)周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響和危害情況。
(3)植被恢復(fù)期:采用樣地調(diào)查及巡查等方法,監(jiān)測(cè)項(xiàng)目區(qū)水土保持措施落實(shí)情況(數(shù)量和質(zhì)量);工程措施的數(shù)量、完好程度和運(yùn)行情況;植物措施的生長(zhǎng)情況、成活率和覆蓋度;各項(xiàng)防治措施的攔渣、保土效益等。
5 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析
利用鋼釬法和簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法測(cè)得廣東省高州水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程施工期共產(chǎn)生土壤流失總量為1.8萬t,平均土壤侵蝕強(qiáng)度為8416t/km2.a。其中主體工程區(qū)產(chǎn)生的水土流失量為1.04萬t,是土壤流失的主要來源,平均侵蝕強(qiáng)度為7266t/km2.a;其次是取土場(chǎng)區(qū),水土流失量為0.56萬t,平均侵蝕強(qiáng)度為12500t/km2.a;棄渣場(chǎng)產(chǎn)生的土壤流失為0.10萬t,平均侵蝕強(qiáng)度為10800t/km2.a;施工(營(yíng))場(chǎng)地產(chǎn)生的水土流失量為0.05萬t,平均侵蝕強(qiáng)度為4800t/km2.a;臨時(shí)道路產(chǎn)生的水土流失量為0.04萬t,平均侵蝕強(qiáng)度為8000t/km2.a。
植被恢復(fù)期,根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的地形條件、植被覆蓋率和降雨情況,對(duì)項(xiàng)目區(qū)地表類型進(jìn)行分類,項(xiàng)目區(qū)的植被覆蓋率為58.7%,其中建筑物及固化面積為24.96hm2,本區(qū)域不產(chǎn)生水土流失;平地面積為35.50hm2,本區(qū)域產(chǎn)生的水土流失為微度流失;坡度為5~8°的面積為12.33hm2,本區(qū)域產(chǎn)生輕度流失;坡度為8~15°的面積為5.05hm2,本區(qū)域產(chǎn)生輕度流失。項(xiàng)目區(qū)多年的平均降雨量為1938.8mm,施工期項(xiàng)目區(qū)的年平均降雨量為1787mm。根據(jù)植被覆蓋率、地形條件和降雨量綜合分析得出,植被恢復(fù)期的土壤侵蝕強(qiáng)度小于500t/km2.a。
施工期項(xiàng)目區(qū)水土流失量的監(jiān)測(cè)通過采取樁釘法、簡(jiǎn)易坡面量測(cè)法對(duì)不同類型的施工工區(qū)進(jìn)行了監(jiān)測(cè),批復(fù)的方案的防止責(zé)任范圍是96.81hm2(扣除淹沒區(qū)面積),預(yù)測(cè)的水土流失量為5.13萬t,項(xiàng)目區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)為52990t/km2.a,侵蝕強(qiáng)度屬于劇烈侵蝕級(jí)別;實(shí)際監(jiān)測(cè)的防治責(zé)任范圍是77.84hm2,實(shí)測(cè)的水土流失量為1.8萬t;施工期實(shí)測(cè)水土流失量比方案預(yù)測(cè)值減少了3.33萬t。
植被恢復(fù)期項(xiàng)目區(qū)的土壤侵蝕強(qiáng)度低于500t/km2.a。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,擾動(dòng)后的項(xiàng)目區(qū)經(jīng)過水土流失治理,項(xiàng)目區(qū)的水土保持布局更為合理,生態(tài)環(huán)境改善明顯。
6 結(jié)論
(1)多數(shù)維修加固工程由于工期短或者是工程占地面積有限等因素,不具備徑流小區(qū)和卡口站觀測(cè)條件,所以簡(jiǎn)易觀測(cè)法作為最直接和最直觀的觀測(cè)方法適用于絕大多數(shù)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目。其觀測(cè)數(shù)據(jù)通過多次測(cè)量匯總后翔實(shí)的反應(yīng)了項(xiàng)目區(qū)的水土流失情況。
(2)結(jié)合工程的監(jiān)測(cè)方案、合理劃分監(jiān)測(cè)區(qū)域并布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、選擇科學(xué)的監(jiān)測(cè)方法,做到多種方法相結(jié)合,以提高監(jiān)測(cè)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。采用了定期定位的監(jiān)測(cè)方法,整個(gè)監(jiān)測(cè)過程所記錄、整理的數(shù)據(jù)及圖文資料可真實(shí)、動(dòng)態(tài)的反應(yīng)出工程建設(shè)中水土流失變化狀況、水土保持措施的實(shí)施和防治效果,為今后水保方案設(shè)計(jì)和工程水保驗(yàn)收提供依據(jù)。
(3)在監(jiān)測(cè)過程中,采用了調(diào)查監(jiān)測(cè)法、地面定位觀測(cè)法和巡查法。多種方法同時(shí)使用,解決了監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)受制約的情況,綜合分析多項(xiàng)測(cè)量結(jié)果,最終得到較為可靠的數(shù)據(jù)。
(4)從預(yù)測(cè)的侵蝕模數(shù)到實(shí)測(cè)的侵蝕模數(shù)到最終的植被恢復(fù)期的侵蝕模數(shù),是一個(gè)陡降的過程。這個(gè)數(shù)據(jù)的變化過程可以看出本工程在施工期過程中實(shí)施了有效的水土保持措施,
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞GPS技術(shù);水利工程;測(cè)量方法
中圖分類號(hào)TV221文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2012)041-0098-02
隨著科技水平的快速發(fā)展,工程測(cè)量的技術(shù)也在不斷提升,先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備和測(cè)量方法為水利測(cè)量工作帶來了方便,大大提高了工作效率。GPS定位技術(shù)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),它具有全天候觀測(cè)、定位精度高、觀測(cè)時(shí)間短和操作便捷的優(yōu)勢(shì),而且具有良好的抗干擾性和保密性,在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用越來越廣泛。
GPS(Global Positioning System),即全球定位系統(tǒng),該系統(tǒng)最早是美國(guó)軍方聯(lián)合研制出來的一種衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。隨著科技的不斷發(fā)展,該技術(shù)已經(jīng)從單純的軍用發(fā)展到了民間普及的程度。目前,大量的GPS導(dǎo)航儀出現(xiàn)在汽車標(biāo)配中,有的手機(jī)甚至也有了GPS導(dǎo)航功能。此外,近年來,隨著建筑測(cè)量行業(yè)的不斷發(fā)展,GPS技術(shù)也開始大規(guī)模的應(yīng)用在各類建筑測(cè)量項(xiàng)目中。GPS由于其技術(shù)特性決定的精度高、定位準(zhǔn)、時(shí)間短、操作快等特點(diǎn),迅速在測(cè)量領(lǐng)域占據(jù)非常重要的地位。
1GPS定位系統(tǒng)
1.1基本組成和原理
GPS是指在全球范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位、導(dǎo)航的系統(tǒng),稱為全球定位系統(tǒng)。GPS定位系統(tǒng)分為衛(wèi)星組成的空間部分、監(jiān)測(cè)控制和天線組成的地面部分以及GPS信號(hào)接收機(jī)三大部分。利用GPS定位衛(wèi)星,必須具備監(jiān)控平臺(tái)、傳輸網(wǎng)絡(luò)和GPS終端三個(gè)要素,這三個(gè)要素缺一不可。GPS定位的定位原理是將高速運(yùn)動(dòng)的工作衛(wèi)星所處的瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù),采用空間距離后方交會(huì)的方法,確定待測(cè)點(diǎn)的位置。如下圖所示,假設(shè)t時(shí)刻在地面待測(cè)點(diǎn)上安置GPS接收機(jī),可以測(cè)定GPS信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間t,再加上接收機(jī)所接收到的不同方向的衛(wèi)星發(fā)射的其他數(shù)據(jù)可以確定以下四個(gè)方程式:
通過計(jì)算就能夠確定待測(cè)點(diǎn)在三維空間上的位置。
1.2優(yōu)勢(shì)與發(fā)展現(xiàn)狀
GPS衛(wèi)星定位由于工作衛(wèi)星分布均勻所以定位精度高,且能夠全天候觀測(cè),定位系統(tǒng)還具有觀測(cè)時(shí)間短、操作便捷的優(yōu)點(diǎn)。在一個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)上如果需要連續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè),可以將觀測(cè)的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)通訊傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心。為了讓GPS定位技術(shù)更加廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域,目前正在向三個(gè)方面發(fā)展:一是導(dǎo)航系統(tǒng)的多系統(tǒng)并存,可以大大提高系統(tǒng)可用性,擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域;二是推廣應(yīng)用多元組合導(dǎo)航技術(shù),主要是GPS與移動(dòng)通信基站定位、航位推算技術(shù)等的組合應(yīng)用;三是衛(wèi)星導(dǎo)航與無線通信等其他高技術(shù)相結(jié)合,如GPS接收機(jī)嵌入到蜂窩電話、便攜式PC、PDA和手表等電子產(chǎn)品中,從根本上促進(jìn)了IT技術(shù)的整體發(fā)展。 由于GPS定位系統(tǒng)向全自動(dòng)化方向發(fā)展,日趨智能化,并且定位儀器越來越輕便,所以為測(cè)量工作者帶來了極大的方便。
2GPS定位技術(shù)在水利測(cè)量中的應(yīng)用
2.1高程測(cè)量
GPS定位技術(shù)在高程測(cè)量中的應(yīng)用,就是對(duì)地面上的測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行三維定位,通過對(duì)工作衛(wèi)星發(fā)射出的電波信號(hào)分析解讀之后,直接讀出大地高再經(jīng)過水準(zhǔn)測(cè)量得出高程異差和正常高,并得到目標(biāo)地點(diǎn)的三維坐標(biāo)值。首先測(cè)量所有目標(biāo)測(cè)量區(qū)域內(nèi)觀測(cè)點(diǎn)的大地高e,再通過水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)量出觀測(cè)點(diǎn)的正常高d,利用計(jì)算式高程差異q=e-d就能夠得出目標(biāo)觀測(cè)點(diǎn)的高程異差。這一系列操作依次完成之后,運(yùn)用GPS水準(zhǔn)高程測(cè)量方法聯(lián)測(cè)區(qū)域網(wǎng)中公共點(diǎn)的正常高,求出公共點(diǎn)的高程異差后,運(yùn)用數(shù)據(jù)擬合方法計(jì)算出目標(biāo)測(cè)量區(qū)域內(nèi)其他觀測(cè)點(diǎn)的正常高。
2.2渠道管線測(cè)量
水利工程測(cè)量中另一個(gè)重要的組成部分是渠道管線測(cè)量,它具有線性放射分散分布的特點(diǎn)。渠道管線測(cè)量工作需要消耗大量人力物力,傳統(tǒng)方式采用全站儀或者半站儀對(duì)渠道管線縱斷面進(jìn)行測(cè)量,地形地貌特征以及天氣氣候變化都會(huì)對(duì)測(cè)量工作帶來較大的干擾,這也是傳統(tǒng)測(cè)量方式測(cè)量精度差、效率低的原因。近幾年來GPS技術(shù)不斷提高和發(fā)展,應(yīng)用也越來越廣泛,在渠道管線的測(cè)量工作中也得到了普及。在渠道管線測(cè)量工作中運(yùn)用GPS定位技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)全天候作業(yè),不會(huì)受到天氣及地形地貌等環(huán)境的影響,可以使工作效率得到提高。同時(shí)GPS定位技術(shù)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)管線測(cè)量工作通視條件限制的缺陷,使測(cè)量工作不受限制。利用GPS定位技術(shù)只要有設(shè)計(jì)高程、轉(zhuǎn)角等技術(shù)參數(shù),就可以很直接的確定目標(biāo)觀測(cè)點(diǎn)。這種測(cè)量方式相比于傳統(tǒng)測(cè)量方法大大提高了工作效率,減少工作人員數(shù)量和節(jié)約設(shè)備資源。
2.3變形觀測(cè)和地形觀測(cè)
在水利工程中,需要對(duì)水利建筑的地基、水庫(kù)大壩及堤壩的位移、傾斜和沉降等變形情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由于被觀測(cè)的構(gòu)筑物尺寸大,環(huán)境危險(xiǎn),所以需要較高的測(cè)量技術(shù)。傳統(tǒng)測(cè)量方法中監(jiān)測(cè)地基的沉降主要靠水準(zhǔn)測(cè)量方法,利用三角測(cè)量的方法測(cè)量整體的傾斜和水平方向位移。GPS技術(shù)運(yùn)用到變形觀測(cè)中,可以在遠(yuǎn)離大壩的位置安置GPS接收機(jī)并選取幾個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn),同時(shí)在發(fā)生變形的區(qū)域內(nèi)也安置GPS定位機(jī)并選取觀測(cè)點(diǎn),通過自動(dòng)地不間斷觀測(cè)將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理中心,經(jīng)過計(jì)算后得到變形數(shù)據(jù)。而在水下地形觀測(cè)工作中,傳統(tǒng)測(cè)量方法同樣遇到工作難度大的困擾。利用GPS技術(shù)可以很好解決這個(gè)問題,在測(cè)量水深之前在兩個(gè)已知點(diǎn)安放GPS接收機(jī),通過測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算出轉(zhuǎn)化參數(shù)。然后對(duì)水下觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行定位觀測(cè),通過轉(zhuǎn)化得到水下深度等數(shù)據(jù),再利用相應(yīng)軟件得到水下地形圖。
3定位技術(shù)在工程測(cè)量中的發(fā)展
3.1優(yōu)勢(shì)
在水利工程測(cè)量中應(yīng)用GPS定位技術(shù),可以使測(cè)量作業(yè)達(dá)到高效率、高精度且能實(shí)現(xiàn)自由選取基準(zhǔn)點(diǎn),與傳統(tǒng)的測(cè)量定位方法相比較,具有以下優(yōu)勢(shì):可以更靈活自由的選擇水利工程測(cè)量控制網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn),不要求各個(gè)基點(diǎn)之間相互通視,基點(diǎn)的位置和數(shù)目變化不會(huì)影響測(cè)量的精度。一次性將控制網(wǎng)準(zhǔn)確定位,不會(huì)有誤差的積累,提高了定位精度。在控制網(wǎng)上只是利用基準(zhǔn)點(diǎn)來確定計(jì)算起點(diǎn)和起算方向,即使某一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)被破壞仍然不影響整個(gè)觀測(cè)控制網(wǎng)。使用計(jì)算機(jī)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)定和分析能夠避免人為因素導(dǎo)致的誤差。
3.2注意問題
GPS定位技術(shù)在給水利工程測(cè)量帶來便利的同時(shí)也存在著一些問題,GPS定位技術(shù)是計(jì)算機(jī)將信號(hào)接收機(jī)接收的信號(hào)進(jìn)行處理后得到的觀測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo),所以信號(hào)接收是關(guān)鍵因素,如果信號(hào)接收受到干擾或被中斷,將會(huì)使測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或者接收不到數(shù)據(jù),給測(cè)量工作帶來誤差。因此在水利工程測(cè)量中不能完全依賴GPS定位技術(shù),也應(yīng)該適當(dāng)配合使用常規(guī)的測(cè)量?jī)x器,例如水準(zhǔn)儀、全站儀等,這樣才能真正保障測(cè)量工作的高精度。另外,將GPS靜態(tài)定位技術(shù)和動(dòng)態(tài)定位技術(shù)相結(jié)合,可以提高水利工程平面控制測(cè)量的精確度。
3.3發(fā)展趨勢(shì)
隨著水利工程測(cè)量行業(yè)內(nèi)硬件設(shè)施和軟件技術(shù)的發(fā)展和提升,測(cè)量工作已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)CAD繪圖等功能,部分軟件還將實(shí)現(xiàn)測(cè)量繪圖數(shù)字化統(tǒng)一。盡量減少數(shù)據(jù)傳送、輸入、轉(zhuǎn)抄等不必要的中間過程,實(shí)現(xiàn)測(cè)量、設(shè)計(jì)和施工及后期管理一體化,順應(yīng)水利工程“內(nèi)作業(yè)與外作業(yè)一體化”的發(fā)展要求,是水利工程發(fā)展的關(guān)鍵因素。目前水利工程常規(guī)測(cè)量方法,選用了電子水準(zhǔn)儀、電子全站儀等先進(jìn)設(shè)備,但是仍然會(huì)受到工作環(huán)境的影響和條件的限制,而通過GPS靜態(tài)定位方法進(jìn)行總體控制網(wǎng)測(cè)量,并依此繪制縱橫斷面圖或地形圖非常便捷。所以引進(jìn)GPS定位技術(shù)是最佳選擇,具有廣闊前景。
總而言之,將GPS技術(shù)應(yīng)用到水利工程測(cè)量中,是水利工程測(cè)量工作的革命性突破,其高精度、全天候、無通視的優(yōu)勢(shì)大大提高了測(cè)量的精準(zhǔn)度,而方便的操作流程也能夠節(jié)省大量人力物力,提高了工作效率。隨著GPS技術(shù)的不斷改進(jìn),水利工程測(cè)量將更加廣泛地運(yùn)用定位技術(shù)及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位,更大程度地提高水利工程測(cè)量工作效率。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】水利工程; 測(cè)量管理; 問題; 建議
引言
當(dāng)前,水利工程建設(shè)如火如茶,水利工程測(cè)量管理作為水利工程的重要組成部分,對(duì)控制水利工程質(zhì)量至關(guān)重要。但是在實(shí)際工作中,往往由于各種主觀因素或客觀因素,對(duì)施工測(cè)量的精準(zhǔn)性產(chǎn)生影響,給施工帶來不必要的麻煩。
1 當(dāng)前基層水利工程測(cè)量管理存在的問題
1.1 基層水利工程測(cè)量人才緊缺
樂安縣有各類水利水電工程1444座,其中建成中型水庫(kù)3座;小(一)型水庫(kù)16座,總庫(kù)容4084萬立方米,設(shè)計(jì)灌溉面積8.4萬畝;小(二)型水庫(kù)123座,現(xiàn)已注冊(cè)的119座,總庫(kù)容3007.8萬立方米,設(shè)計(jì)灌溉面積6.734萬畝;山塘水庫(kù)934座,總庫(kù)容1935萬立方米,設(shè)計(jì)灌溉面積1.2萬畝;引水工程285處,設(shè)計(jì)灌溉面積3.065萬畝;提水工程34處,設(shè)計(jì)灌溉面積1.516萬畝;水力發(fā)電站49座,總裝機(jī)34555千瓦,多年平均發(fā)電量10826萬千瓦時(shí);堤防工程25條,全長(zhǎng)152公里,保護(hù)耕地面積5.85萬畝,保護(hù)人口4.77萬余人。當(dāng)前,隨著國(guó)家加大對(duì)水利工程建設(shè)的投入,全縣有140座水庫(kù)列入病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固項(xiàng)目,農(nóng)村安全飲水工程項(xiàng)目、中小河流治理項(xiàng)目,小農(nóng)水重點(diǎn)縣建設(shè)工程、水土保持坡耕地等項(xiàng)目陸續(xù)開工建設(shè),而水利工程測(cè)量管理作為水利工程建設(shè)的重要組成部分,對(duì)控制水利工程質(zhì)量至關(guān)重要。面臨時(shí)間緊、任務(wù)重,樂安縣水利工程測(cè)量技術(shù)人員嚴(yán)重緊缺,全縣水利系統(tǒng)有在職干部105人,其中具有專業(yè)技術(shù)職稱37人,正真懂工程測(cè)量的不到20人,而現(xiàn)有的工程測(cè)量技術(shù)人員大都是70、80年代從大、中專院校畢業(yè)分配到水利部門,如今大部分面臨著退休,而該縣近十年來只招聘到2名水利專業(yè)技術(shù)人員,其中1名因工作條件差,工資待遇低而轉(zhuǎn)行,現(xiàn)在該縣水利工程測(cè)量技術(shù)人員面臨嚴(yán)重?cái)鄬訂栴}。
1.2 基層水利工程測(cè)量人員素質(zhì)有待提高
人作為工程測(cè)量的直接操作者和儀器的使用者,在水利工程測(cè)量管理中發(fā)揮重要作用,由于人為因素造成的測(cè)量誤差,是常見的問題之一。首先,水管單位根本沒有專職測(cè)量人員,都是由其他專業(yè)的技術(shù)人員兼任。由于缺乏基本的理論知識(shí)與專業(yè)訓(xùn)練,他們往往不了解儀器的性能、操作方法等,無法保障測(cè)量的質(zhì)量;其次,水利工程測(cè)量管理中使用的儀器多為精密儀器,而由于測(cè)量人員的專業(yè)水平有限,不能掌握正確的操作方法,降低了測(cè)量?jī)x器的靈敏度與準(zhǔn)確性;再次,測(cè)量工作貫穿于整個(gè)水利工程過程中,每個(gè)階段的測(cè)量工作都與工程整體質(zhì)量密不可分,在實(shí)際操作過程中,往往只注重檢查工程的施工質(zhì)量,卻忽略了測(cè)量質(zhì)量,造成測(cè)量人員也放松警惕,增加了測(cè)量誤差的可能性。
1.3 測(cè)量?jī)x器相對(duì)落后
在水利工程測(cè)量管理中,對(duì)測(cè)量?jī)x器的要求較高。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,測(cè)量?jī)x器也不斷發(fā)展,高科技的測(cè)量?jī)x器將提供更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。但是先進(jìn)設(shè)備需要大量的資金投入,這對(duì)于一些水利施工企業(yè)來說,由于受到資金與觀念的限制,沒能及時(shí)引進(jìn)高科技設(shè)備,造成設(shè)備的落后。目前,樂安縣15個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)水務(wù)站沒有一臺(tái)工程測(cè)量?jī)x器,縣水利局也只有2臺(tái)水準(zhǔn)儀,測(cè)量?jī)x器比較落后,與水利發(fā)展不相符。
2 加強(qiáng)基層水利工程測(cè)量管理的幾點(diǎn)建議
2.1 加大基層水利工程測(cè)量管理技術(shù)人才引進(jìn)力度
結(jié)合基層事業(yè)單位人事管理制度,完善用人機(jī)制,通過制定、完善政策,采取切實(shí)有效措施,調(diào)動(dòng)水利人才隊(duì)伍服務(wù)基層工作的積極性,穩(wěn)定水利一線人才隊(duì)伍。比如,對(duì)基層水利單位專業(yè)技術(shù)人員,評(píng)聘上一級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)同等條件下優(yōu)先。通過實(shí)施專題項(xiàng)目,吸引、鼓勵(lì)水利類高校畢業(yè)生等各類人才到基層就業(yè)服務(wù)。組織定期定向招聘,每年選拔一批高校畢業(yè)生到基層水利單位工作。加強(qiáng)督促檢查,確保各項(xiàng)人才政策落實(shí)到位。
2.2 提高基層工程測(cè)量人員的綜合素質(zhì)
在水利工程的測(cè)量管理中,項(xiàng)目測(cè)量主觀及測(cè)量人員是開展測(cè)量管理工作的重要組成;首先,強(qiáng)化對(duì)測(cè)量工作的管理責(zé)任、目標(biāo)、制度、標(biāo)準(zhǔn)等,做好監(jiān)督檢查工作;其次,加強(qiáng)測(cè)量人員的繼續(xù)教育和在職培訓(xùn),組織測(cè)量人員參加技能培訓(xùn),學(xué)習(xí)水利工程相關(guān)的測(cè)量規(guī)范、技術(shù)規(guī)范等,選拔合適的人選作為測(cè)量主管;再次,由測(cè)量主管加強(qiáng)對(duì)測(cè)量工作的管理,包括測(cè)量?jī)x器的日常檢查、年檢、維護(hù)等,并及時(shí)向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)工作。最后,加強(qiáng)測(cè)量人員的職業(yè)道德建設(shè),提高他們的責(zé)任意識(shí)與吃苦耐勞精神,提高操作儀器的技術(shù)水平,確保工程測(cè)量質(zhì)量與工作效率。
2.3 加大工程測(cè)量?jī)x器的投入
目前,隨著新技術(shù)、新測(cè)量?jī)x器的發(fā)展與應(yīng)用,給水利工程的測(cè)量管理工作帶來全新挑戰(zhàn)及更多發(fā)展空間。隨著水利工程規(guī)模的日益加大,對(duì)施工技術(shù)的精度提出了更高要求。因此,在水利工程測(cè)量管理中,如果仍采用原有的測(cè)量方法與測(cè)量手段,必將影響工程的測(cè)量質(zhì)量。水利工程管理者必須樹立長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo),與水利工程項(xiàng)目發(fā)展相結(jié)合,改善水利工程測(cè)量觀念,積極引進(jìn)先進(jìn)儀器,以提高水利工程的測(cè)量質(zhì)量,滿足現(xiàn)代水利工程發(fā)展的高速、高質(zhì)要求。因此,應(yīng)加大基層工程測(cè)量?jī)x器的投入,給基層水利管理部門配發(fā)一批在工程測(cè)量中應(yīng)具備水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀、GPS等基本測(cè)量?jī)x器,不斷提高基層水利管理單位測(cè)量人員的技術(shù)水平與測(cè)量質(zhì)量,確保基層水利工程整體發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞: GPS技術(shù)水利工程測(cè)量應(yīng)用
中圖分類號(hào):O434.19文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
引言
隨著科技水平的發(fā)展,水利工程測(cè)量中,先進(jìn)的測(cè)量方法和設(shè)備,生產(chǎn)力的提高不斷地進(jìn)入我們生產(chǎn)和生活中。GPS是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),它具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時(shí)性的精密三維導(dǎo)航和定位功能,而且具有良好的抗干擾性和保密性,在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用越來越廣泛。
1.GPS技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
全球定位系統(tǒng)GPS(Global Positioning System)是美國(guó)陸海空三軍聯(lián)合研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),具有全球性、全天候、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性導(dǎo)航定位和定時(shí)功能,能為各類用戶提供精密的3維坐標(biāo)、速度和時(shí)間。單點(diǎn)導(dǎo)航定位與相對(duì)測(cè)地定位是GPS應(yīng)用的兩個(gè)方面;對(duì)常規(guī)測(cè)量而言相對(duì)測(cè)地定位是主要的應(yīng)用方式。
相對(duì)測(cè)地定位是利用L1和L2載波相位觀測(cè)值實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。其原理是采用載波相位測(cè)量局域差分法:
在接收機(jī)之間求一次差,在接收機(jī)和衛(wèi)星觀測(cè)歷元之間求二次差,通過兩次差分計(jì)算解算出待定基線的長(zhǎng)度;求解整周模糊度是其關(guān)鍵技術(shù),根據(jù)算法模型,設(shè)計(jì)了靜態(tài)、快速靜態(tài)以及RTK等作業(yè)模式。靜態(tài)作業(yè)模式主要用于地殼變形觀測(cè)、國(guó)家大地測(cè)量、大壩變形觀測(cè)等高精度測(cè)量;快速靜態(tài)測(cè)量以其高效的作業(yè)效率與厘米級(jí)精度廣泛應(yīng)用于一般的水利工程測(cè)量;而RTK測(cè)量以其快速實(shí)時(shí),厘米級(jí)精度等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集(如碎部測(cè)量)與工程放樣中。RTK技術(shù)代表著GPS相對(duì)測(cè)地定位應(yīng)用的主流。
GPS測(cè)地型接收設(shè)備是實(shí)現(xiàn)測(cè)地定位的基本條件,接收機(jī)有單頻與雙頻之分,雙頻機(jī)能以L2觀測(cè)值修正電離層折射影響,最適宜于中、長(zhǎng)基線(大于20 km)測(cè)量,具有快速靜態(tài)測(cè)量的功能,可升級(jí)為RTK功能;單頻機(jī)適宜于小于20 km的短基線測(cè)量,對(duì)于一般水利工程測(cè)量具有良好的性能價(jià)格比。RTK系統(tǒng)由GPS接收設(shè)備、無線電通訊設(shè)備、電子手簿及配套設(shè)備組成,整套設(shè)備在輕量化、操作簡(jiǎn)便性、實(shí)時(shí)可靠性、厘米級(jí)精度等方面的特點(diǎn),完全可以滿足數(shù)據(jù)采集和水利工程放樣的要求。鑒于GPS系統(tǒng)在軌衛(wèi)星數(shù)有限,在對(duì)空通視受遮擋的條件下,不能保證正常解算,影響定位的精度和可靠性。實(shí)踐表明,單頻GPS系統(tǒng)由于多環(huán)境的制約,存在著很大的局限性。這種全天候、全地域、高精度的系統(tǒng)為用戶提供了更為完善的接收設(shè)備,雙星座系統(tǒng)的接收設(shè)備實(shí)現(xiàn)了GPS接收設(shè)備的新水平。
2.GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用前景
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)的西部大開發(fā)的實(shí)施,我省的水利工程建設(shè)迎來前所末有的發(fā)展機(jī)遇,這就對(duì)勘測(cè)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。隨著水利工程勘測(cè)設(shè)計(jì)行業(yè)軟件技術(shù)和硬件設(shè)備的發(fā)展,水利工程勘測(cè)設(shè)計(jì)已實(shí)現(xiàn)CAD化,有些軟件本身還要求提供地面數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品的支持;建立勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、后期管理一體化的數(shù)據(jù)鏈,減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)抄、輸入等中間環(huán)節(jié),是水利工程勘測(cè)設(shè)計(jì)內(nèi)外業(yè)一體化的要求,也是影響水利勘測(cè)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的瓶頸所在。目前水利工程勘測(cè)中雖已采用電子全站儀和電子水準(zhǔn)儀等先進(jìn)儀器設(shè)備,但常規(guī)測(cè)量方法受橫向通視和作業(yè)條件的限制,作業(yè)強(qiáng)度大,且效率低,大大延長(zhǎng)了設(shè)計(jì)周期。勘測(cè)技術(shù)的進(jìn)步在于設(shè)備引進(jìn)和技術(shù)改造,在目前的技術(shù)條件下引入GPS技術(shù)應(yīng)當(dāng)是首選。
當(dāng)前,用GPS靜態(tài)或快速靜態(tài)方法建立沿線總體控制測(cè)量,為勘測(cè)階段測(cè)繪帶狀地形圖,路線平面、縱面測(cè)量提供依據(jù);在水利工程施工階段為閘門、渠道、堤壩建立施工控制網(wǎng),這僅僅是GPS在水利工程測(cè)量中應(yīng)用的初級(jí)階段,其實(shí),水利工程測(cè)量的技術(shù)潛力蘊(yùn)于RTK(實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位)技術(shù)的應(yīng)用之中, RTK技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用,有著非常廣闊的前景。下面就RTK技術(shù)在水利勘測(cè)中的應(yīng)用作簡(jiǎn)單的介紹。
3.GPS測(cè)量在水利工程中的應(yīng)用方式
3.1常規(guī)靜態(tài)測(cè)量這種模式采用2臺(tái)(或2臺(tái)以上)GPS接收機(jī),分別安置在1條或數(shù)條基線的兩端,同步觀測(cè)4顆以上衛(wèi)星,每時(shí)段根據(jù)基線長(zhǎng)度和測(cè)量等級(jí)觀測(cè)45分鐘以上的時(shí)間。這種模式一般可以達(dá)到5mm+1ppm的相對(duì)定位精度。常規(guī)靜態(tài)測(cè)量常用于建立全球性或國(guó)家級(jí)大地控制網(wǎng),建立地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)、建立長(zhǎng)距離檢校基線、進(jìn)行島嶼與大陸聯(lián)測(cè)、鉆井定位及精密工程控制網(wǎng)建立等。
3.2快速靜態(tài)測(cè)量這種模式是在一個(gè)已知測(cè)站上安置l臺(tái)GPS接收機(jī)作為基準(zhǔn)站,連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星。移動(dòng)站接收機(jī)依次到各待測(cè)測(cè)站,每測(cè)站觀測(cè)數(shù)分鐘。這種模式常用于控制網(wǎng)的建立及其加密、工程測(cè)量、地籍測(cè)量等。需要注意的是這種方法要求在觀測(cè)時(shí)段內(nèi)確保有5顆以上衛(wèi)星可供觀測(cè);流動(dòng)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)相距應(yīng)不超過20km。
3.3準(zhǔn)動(dòng)態(tài)測(cè)量這種模式是在一個(gè)已知測(cè)站上安置1臺(tái)GPS接收機(jī)作為基準(zhǔn)站,連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星。移動(dòng)站接收機(jī)在進(jìn)行初始化后依次到各待測(cè)測(cè)站,每測(cè)站觀測(cè)幾個(gè)歷元數(shù)據(jù)。這種方法不同于快速靜態(tài),除了觀測(cè)時(shí)間不一樣外,它要求移動(dòng)站在搬站過程中不能失鎖,并且需要先在已知點(diǎn)或用其它方式進(jìn)行初始化(采用有OTF功能的軟件處理時(shí)例外)。
這種模式可用于開闊地區(qū)的加密控制測(cè)量、工程定位及碎部測(cè)量、剖面測(cè)量及線路測(cè)量等。需要注意的是這種方法要求在觀測(cè)時(shí)段內(nèi)確保有5顆以上衛(wèi)星可供觀測(cè);流動(dòng)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)相距應(yīng)不超過20km。
另外,有一種連續(xù)動(dòng)態(tài)測(cè)量,也屬于這種模式。這種測(cè)量是在一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)安置接收機(jī)連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星。流動(dòng)接收機(jī)在初始化后開始連續(xù)運(yùn)動(dòng),并按指定的時(shí)間間隔自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)。這種方法常用于精密測(cè)定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的軌跡、測(cè)定道路的中心線、剖面測(cè)量、航道測(cè)量等。
3.4實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)側(cè)量前面講述的測(cè)量方法都是在采集完數(shù)據(jù)后用特定的后處理軟件進(jìn)行處理,然后才能得到精度較高的測(cè)量結(jié)果。而實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量則是實(shí)時(shí)得到高精度的測(cè)量結(jié)果。主要包括兩方面的內(nèi)容。
一是運(yùn)載器的導(dǎo)航,GPS能對(duì)它所在的空中、地面或海洋上處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的載體的點(diǎn)位、速度、加速度、姿態(tài)等等一一加以實(shí)時(shí)確定,這些構(gòu)成GPS導(dǎo)航的主要內(nèi)容。
二是運(yùn)載器的測(cè)控,GPS將這些空中、地面和海洋上載體的點(diǎn)位、速度、加速度、姿態(tài)等信息反饋給載體的控制中心,則構(gòu)成對(duì)載體的測(cè)控。
這種模式具體方法是:在一個(gè)已知測(cè)站上架設(shè)GPS基準(zhǔn)站接收機(jī)和數(shù)據(jù)鏈,連續(xù)跟蹤所有可視GPS衛(wèi)星信號(hào),并通過數(shù)據(jù)鏈向流動(dòng)站發(fā)送數(shù)據(jù)。流動(dòng)站接收機(jī)通過流動(dòng)站數(shù)據(jù)鏈接收基準(zhǔn)站發(fā)射來的數(shù)據(jù),并在機(jī)進(jìn)行處理,從而實(shí)時(shí)得到流動(dòng)站的高精度位置。
4.結(jié)束語
GPS在水利工程勘測(cè)中的應(yīng)用,對(duì)水利工程勘測(cè)手段和作業(yè)方法產(chǎn)生了革命性的變革,極大地提高了勘測(cè)精度和勘測(cè)效率,特別是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位(RTK)技術(shù)將在水利工程勘測(cè)、施工和堤壩監(jiān)測(cè)以及管理方面有著廣闊的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn):
1.徐紹銓,張華海,楊志強(qiáng),等.GPS測(cè)量原理及應(yīng)用(修訂版)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社.2003.
關(guān)鍵詞:GPS;渠道;測(cè)量;GPS-RTK;高程測(cè)量
中圖分類號(hào):TV732.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、GPS技術(shù)概述及其在水利工程測(cè)量中發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)如今水利工程測(cè)量已經(jīng)受到越來越多的重視,尋求好的測(cè)量方法和測(cè)量技術(shù)也成為人們重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。隨著社會(huì)的發(fā)展,各種測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備也不斷的被發(fā)現(xiàn),GPS技術(shù)也就是在不斷的發(fā)展中出現(xiàn)的。GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中,以其高效率,低成本,高精度,不需要通視等特點(diǎn)受到人們的歡迎。在水利工程測(cè)量中得到不斷的應(yīng)用。
GPS其中文全稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Global Positioning System),它是無線式導(dǎo)航系統(tǒng),其系統(tǒng)基礎(chǔ)為已經(jīng)發(fā)射的地球衛(wèi)星。我國(guó)測(cè)量采用的是美國(guó)發(fā)射的24顆導(dǎo)航衛(wèi)星。通過測(cè)量地面三維坐標(biāo)來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航或者定位。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)水利工程測(cè)量面臨前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn),而GPS測(cè)量技術(shù)以其眾多的優(yōu)勢(shì)在水利工程測(cè)量中得到了越來越多的應(yīng)用。水利工程中可用GPS靜態(tài)或者快速靜態(tài)方法建立沿線總體控制測(cè)量;同時(shí)GPS技術(shù)在水利工程施工階段可以閘門、渠道、堤壩建立施工控制。更高一級(jí)的應(yīng)用是在水利工程測(cè)量中采用RTK技術(shù),即所謂的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)。它將在水利工程測(cè)量中具有更加廣闊的應(yīng)用前景。
二、GPS-RTK的定位測(cè)量原理
(一)GPS—RTK定位原理
GPS—RTK測(cè)量是近幾年剛剛興起的一種新定位技術(shù),不僅能夠全天候、無通視的進(jìn)行定位,而且測(cè)量比較快速,操作十分簡(jiǎn)便,和傳統(tǒng)的測(cè)量方式相比,使用的范圍、精度等都有了顯著提高。GPS-RTK的定位原理為:基準(zhǔn)站將測(cè)量到的載波相位觀測(cè)值、基準(zhǔn)站的坐標(biāo)以及偽距觀測(cè)值等通過無線電傳送到流動(dòng)站中,流動(dòng)站利用無線電來接受信號(hào),并將載波相位觀測(cè)值等進(jìn)行差分處理,從而計(jì)算出基準(zhǔn)站和流動(dòng)站坐標(biāo)之間的差值,利用x、Y、H來計(jì)算出流動(dòng)站的具體坐標(biāo),最終實(shí)現(xiàn)定位。
(二)GPS-RTK測(cè)量原理
靜態(tài)測(cè)量指利用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的GPS接收機(jī)來進(jìn)行同步觀測(cè),并對(duì)觀測(cè)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,能夠得到兩個(gè)測(cè)量站之間精密的WPS-84基線向量,通過平差、轉(zhuǎn)換等處理方法,最終得到測(cè)量點(diǎn)的具體坐標(biāo)。相對(duì)來講,靜態(tài)測(cè)量并不具備流動(dòng)性和實(shí)時(shí)性,因此要利用RTK定位技術(shù),來輔助GPS靜態(tài)測(cè)量,從而實(shí)現(xiàn)精密的、實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)測(cè)量。動(dòng)態(tài)測(cè)量,即在兩個(gè)GPS接收機(jī)之間,加入一套無線電數(shù)字通訊系統(tǒng),通過此系統(tǒng),來將兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的GPS接收系統(tǒng)連接成為一個(gè)有機(jī)整體。基準(zhǔn)站利用電臺(tái),將觀測(cè)到的數(shù)據(jù)和信息傳送到流動(dòng)站中,流動(dòng)站再進(jìn)行處理,也就是上文所述的定位原理。總之,利用GPS—RTK技術(shù)進(jìn)行定位測(cè)量,不僅僅需要數(shù)據(jù)的傳輸技術(shù),同時(shí)也必須要有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理技術(shù)和能力。
三、GPS技術(shù)在渠道工程測(cè)量中的應(yīng)用
渠道屬于線狀的導(dǎo)水工程,它包含一系列的相關(guān)建筑物,比如古代引水工程、渠道、倒虹吸、水渠、節(jié)制閘、涵洞、水閘等。渠道工程測(cè)量的目的是將建筑的中心位置和高度進(jìn)行標(biāo)注,從而為渠道工程的設(shè)計(jì)和施工提供豐富的數(shù)據(jù)資源。而GPS-RTK技術(shù)以其測(cè)量的準(zhǔn)確性、設(shè)備的輕便性、方便性在渠道工程測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用。GPS技術(shù)用于渠道測(cè)量的要點(diǎn)如下:
(一)渠道設(shè)計(jì)導(dǎo)線圖的繪制
出具渠道現(xiàn)狀導(dǎo)線圖
在渠道工程的具體測(cè)量中,得到工程方出具的精確的、滿足測(cè)量要求的渠
道現(xiàn)狀(樹形)導(dǎo)線圖是首要的步驟,可以根據(jù)這個(gè)導(dǎo)線圖來繪制完整的渠道現(xiàn)狀導(dǎo)線圖。如果工程方代表不能出具該圖,應(yīng)設(shè)法取得建設(shè)單位出具的渠道導(dǎo)線圖的基本草圖,利用草圖來完成現(xiàn)狀導(dǎo)線圖。若再?zèng)]有草圖,那就需要測(cè)量人員利用GPS設(shè)備來進(jìn)行實(shí)地的測(cè)量,再繪制出導(dǎo)線圖。
測(cè)量出關(guān)鍵點(diǎn)
利用GPS設(shè)備完成渠道設(shè)計(jì)導(dǎo)線圖,首先需要測(cè)量出渠道及配套建筑物的一
些關(guān)鍵點(diǎn),包括渠道的拐角和渠道拐點(diǎn),渠道的起點(diǎn)以及終點(diǎn),還包括橋梁、涵洞的中心點(diǎn)坐標(biāo)。以此來準(zhǔn)確確定出渠道及其附屬建筑物的平面位置,從而將這些位置精確的標(biāo)注到渠道設(shè)計(jì)導(dǎo)線圖里。
GPS定位方法的選擇
當(dāng)前GPS的定位方法主要有靜態(tài)、快速靜態(tài)、半動(dòng)態(tài)(含偽動(dòng)態(tài))、動(dòng)態(tài)、
快速動(dòng)態(tài)(含完全實(shí)時(shí))等。從定位的結(jié)果來劃分則主要分為差分型和非差分型兩類。差分型是測(cè)定結(jié)果由聯(lián)測(cè)測(cè)站間的相對(duì)位置構(gòu)成的一種類型,非差分型給出的則是測(cè)站的絕對(duì)坐標(biāo)。無論采用哪一種方法,都需首先考慮一定的對(duì)抗SA的策略。
(二)渠道縱斷面高程的測(cè)量
渠道工程中除了要進(jìn)行定位,還需進(jìn)行高程測(cè)量,也同樣采取GPS技術(shù)進(jìn)行縱斷面高程的測(cè)量。總的做法是測(cè)出路線中心線上里程樁和曲線控制樁的地面高程,這一步可通過間視法完成。測(cè)出里程樁和曲線控制樁的地面高程,才可以實(shí)現(xiàn)對(duì)渠道縱向坡度、以及閘口、橋梁、涵洞的縱向設(shè)計(jì)。
一般情況下,對(duì)于渠道的中心線,不管其形狀如何,都可統(tǒng)一采用小木樁進(jìn)行里程的標(biāo)定,即里程樁。這樣便于渠道長(zhǎng)度的計(jì)算機(jī)縱斷面圖的繪制。小木樁之間的間隔一般采用的是50m或100m的標(biāo)準(zhǔn)。但在實(shí)際的測(cè)量中,經(jīng)常會(huì)遇到一些特殊情況,所以要進(jìn)行加樁,以提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。需要特別引起注意的是,GPS測(cè)定的高程是相對(duì)于WGS-84參考橢球面的大地高,而我國(guó)通常的高程系統(tǒng)采用的的則是似大地水準(zhǔn)面的正高或正常高。
這樣一來,就需要將GPS測(cè)得的大地高差轉(zhuǎn)化為正常高差,以減少GPS野外工作產(chǎn)生的誤差。
(三)GPS-RTK技術(shù)在渠道測(cè)量工程中的應(yīng)用
由于GPS的應(yīng)用比較靈活,因此在進(jìn)行河道帶狀圖或是渠道縱橫斷面的測(cè)量時(shí),還可以通過實(shí)時(shí)GPS進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量。此方法在測(cè)量時(shí),不僅能夠?qū)崟r(shí)的得到測(cè)點(diǎn)精度,而且也不需要定位之間實(shí)現(xiàn)相互通視,在到達(dá)定位精度之后,便可以停止觀測(cè),從而沿著河道和渠線進(jìn)行布置,讓RTK技術(shù)能夠方便、快捷的完成建站。RTK能夠?qū)崟r(shí)得到所在位置空間的三維坐標(biāo),能夠直接進(jìn)行地形、地物的采集,能夠?qū)v橫斷面中的各個(gè)點(diǎn)位、坐標(biāo)進(jìn)行采集,并通過自動(dòng)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和處理系統(tǒng),來將其進(jìn)行編號(hào)編碼,通過計(jì)算機(jī)后處理之后,實(shí)現(xiàn)輸入和輸出,還能夠繪制出帶狀地圖、河道縱斷面圖、各個(gè)樁號(hào)的橫斷面圖等 這樣一來,不僅能夠減輕人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí)也大大提升了工作效率。GPS-RTK技術(shù)的測(cè)量要點(diǎn)如下:
1、內(nèi)業(yè)處理
和一般的GPS—RTK技術(shù)使用相同,在外部作業(yè)開始之前,先要進(jìn)行室內(nèi)坐標(biāo)和控制點(diǎn)的輸入。要先在室內(nèi)將需要測(cè)量的縱橫斷面設(shè)計(jì)坐標(biāo)以及需要使用到的控制點(diǎn)坐標(biāo)輸入到手薄中。為了能夠保證流動(dòng)站和測(cè)量區(qū)內(nèi)都接收到信號(hào),要將接收站的基準(zhǔn)站設(shè)置在測(cè)量區(qū)域的中部位置中。同時(shí),要在東南西北四個(gè)方向選擇9個(gè)已有、已知的坐標(biāo)以及高程,來進(jìn)行坐標(biāo)參數(shù)的轉(zhuǎn)換,讓各個(gè)坐標(biāo)位置都精確可靠。另外,要聯(lián)測(cè)兩個(gè)四級(jí)點(diǎn),來作為檢核,保證點(diǎn)位的平面、高程精度差小于2cm。
2、測(cè)量放線
在進(jìn)行縱斷面的測(cè)量過程中,要先根據(jù)手薄中輸入的改正坐標(biāo)來放出中心線,并要對(duì)放樣點(diǎn)的高程進(jìn)行測(cè)量,然后根據(jù)實(shí)際情況,在中心線處繼續(xù)加密高程點(diǎn),在需要橫斷面測(cè)量的位置中進(jìn)行橫斷面高程點(diǎn)的測(cè)量,為后續(xù)縱斷面垂直方向的測(cè)量提供方便。另外,由于測(cè)區(qū)多為平原地區(qū),或是比較開闊的地區(qū),因此GPS接收機(jī)的信號(hào)不足為慮,能夠在1~2S的時(shí)間內(nèi)接收到固定解,在走路的過程中,就能夠完成放樣和采點(diǎn)的工作。對(duì)于一些信號(hào)較差的地區(qū),則要采用增加歷元數(shù)量或是多次初始化、利用多個(gè)單獨(dú)歷元進(jìn)行采集的方法來提高定位測(cè)量的精確度。
結(jié)語
綜上,GPS測(cè)量技術(shù)優(yōu)點(diǎn)明顯,應(yīng)用顯著。通過GPS測(cè)量技術(shù)在水利工程渠道測(cè)量工程中的應(yīng)用,充分掌握了GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用過程和方法,為以后GPS的更廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。這需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是,在利用GPS技術(shù)進(jìn)行水利工程測(cè)量的時(shí)候,要特別注意測(cè)量結(jié)果的精確度和實(shí)用性,這是采用GPS技術(shù)測(cè)量的關(guān)鍵所在。
參考文獻(xiàn)
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[2]孟蘇菊.GPS水準(zhǔn)測(cè)量方法的探討[J].甘肅冶金,2005.4.
關(guān)鍵詞:水利工程;測(cè)量;技術(shù)應(yīng)用;測(cè)量放樣
中圖分類號(hào): TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
引言
目前,水利工程測(cè)量在工程建設(shè)中的作用越來越重要,尋求好的測(cè)量方法和測(cè)量技術(shù)成為專業(yè)人員重點(diǎn)關(guān)注的事情。隨著社會(huì)的發(fā)展,各種測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備不斷推陳出新,各種測(cè)量新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這些技術(shù)在水利工程測(cè)量中,以其高效率、低成本、高精度等特點(diǎn)受到人們的歡迎。在水利工程測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用。
1、水利工程測(cè)量的主要工作
水利工程主要項(xiàng)目有土方開挖、壩體堆石、土工布、漿砌石工程、混凝土工程等。對(duì)于大壩施工測(cè)量主要分為以下幾個(gè)階段:大壩軸線的定位與測(cè)設(shè),壩身平面控制測(cè)量,壩身高程控制測(cè)量,壩身的細(xì)部放樣測(cè)量和溢洪道測(cè)設(shè)等內(nèi)容。以下將針對(duì)水利工程各道工序施工實(shí)施中,施工測(cè)量的具體實(shí)施措施而展開探討。對(duì)于水利工程中標(biāo)后,立即組織測(cè)量人員,在工程施工實(shí)施前,首先按監(jiān)理單位以書面形式提供的平面控制網(wǎng)點(diǎn)和高程控制網(wǎng)點(diǎn),建立工程施工使用的平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)。
2、河道水文測(cè)量傳統(tǒng)方法存在的缺陷
河道測(cè)量是以河道治理和水量調(diào)度為應(yīng)用目的,涉及測(cè)量及描述水下泥表面及相鄰地帶的物理特性的應(yīng)用科學(xué)。長(zhǎng)期以來,河道水文測(cè)量常利用六分儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀測(cè)定,這些傳統(tǒng)的測(cè)量方法,不僅測(cè)量周期長(zhǎng)、精度低,而且勞動(dòng)強(qiáng)度大、測(cè)量標(biāo)志耗費(fèi)大,不能滿足河道動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及河流治理、防洪減災(zāi)的需要。河道水下地形測(cè)量及容積、沖淤量的計(jì)算是水文測(cè)量的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)之一,及時(shí)了解河道變化及沖淤變化資料,為水資源合理調(diào)度、泥沙有效控制、防洪減災(zāi)正確決策、灌溉和發(fā)電等各項(xiàng)科學(xué)管理工作提供基本依據(jù)。
3、水利工程施工測(cè)量技術(shù)應(yīng)用
3.1利用遙感圖像獲取所需河道水文信息
以遙感手段獲得的河道信息通過信息提取產(chǎn)生需要的專題圖像,通過計(jì)算機(jī)的圖像校正、圖像增強(qiáng)、圖像分類、圖像變換及圖像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換,將遙感信息作為信息源提供給GIS。在對(duì)遙感圖像進(jìn)行判讀解譯和相關(guān)分析之前,必須首先對(duì)遙感圖像進(jìn)行投影變換和幾何糾正處理。為保證遙感圖像與地形圖保持地理幾何位置的一致性,須對(duì)遙感影像進(jìn)行相應(yīng)的投影變換,最后將圖像處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成GIS能夠接受的數(shù)據(jù)格式。充分利用圖形資料(尤其是電子地圖,對(duì)非電子形式的圖形資料要進(jìn)行數(shù)字化,建立起矢量圖形庫(kù))和圖像資料,以便提取高程數(shù)據(jù)以建立數(shù)字高程模型(DEM),以及對(duì)遙感圖像進(jìn)行幾何配準(zhǔn)和校正。產(chǎn)生數(shù)字高程模型后,就可以利用GIS軟件提供的地形分析功能進(jìn)行等高線計(jì)算、水面面積和體積計(jì)算、沖淤量計(jì)算、坡度坡向的分析和計(jì)算等。
3.2遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)就是對(duì)同一區(qū)域運(yùn)用不同時(shí)相的遙感圖像,以獲得區(qū)域變化的遙感影像。動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)已成為遙感應(yīng)用的一個(gè)主要方面,多時(shí)相、多種類型的傳感器對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行定期或不定期的資源與環(huán)境調(diào)查,能及時(shí)、準(zhǔn)確、宏觀地反映客觀情況。以多時(shí)相遙感影像為數(shù)據(jù)源,通過重點(diǎn)分析最佳組合波段的選擇和水體信息特征提取的圖像處理方法,為遙感技術(shù)在水環(huán)境方面的研究提供一定的理論依據(jù)。同時(shí),利用數(shù)字遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)隨時(shí)間變化的水域動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和枯水期、豐水期的水域變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),為防洪、抗洪、水資源合理調(diào)度、河道規(guī)劃治理工作提供科學(xué)依據(jù)。
3.3水深遙感沖淤變化分析
水深遙感是利用可見光在水體內(nèi)的穿透能力,通過飛機(jī)、衛(wèi)星等遙感平臺(tái),利用輻射計(jì)、攝影機(jī)等遙感設(shè)備,將水下一定深度范圍內(nèi)的立體單元信息按照一定的規(guī)則采集下來,再通過信息處理軟件分離出可見光空透的水體厚度信息,即可獲得水深。利用入水輻射強(qiáng)度與水深、水體渾濁度之間的關(guān)系,通過測(cè)定、處理輻射強(qiáng)度來量測(cè)水深。在研究河床沖淤時(shí),常常因?qū)崪y(cè)資料遺缺無法進(jìn)行系統(tǒng)分析和比較。遙感信息獲取便捷,水深遙感研究已取得初步成果,因此在缺乏某一階段實(shí)測(cè)資料的情況下,可利用歷史階段遙感資料推求出水深,從而實(shí)現(xiàn)沖淤分析的目的。考慮到用某一時(shí)相遙感資料所得水深精度較實(shí)測(cè)地形精度差。用實(shí)測(cè)地形與遙感所得地形直接產(chǎn)生河床沖淤值,誤差會(huì)很大。而用兩個(gè)時(shí)相遙感水深計(jì)算河床沖淤能滿足分析精度的要求。
4、水利工程施工測(cè)量放樣
4.1利用全站儀進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量放樣技術(shù),依據(jù)工程的地形特點(diǎn),在進(jìn)水閘右側(cè)的3層高程處進(jìn)行水平控制網(wǎng)以及平面控制網(wǎng)的布設(shè),使3層中每層都至少有1個(gè)是在閘附近,以便于施工放樣工作的開展,后視點(diǎn)選擇的要相對(duì)遠(yuǎn)些,保證后視點(diǎn)上的測(cè)量精度。將澆築層的倉(cāng)高設(shè)置在2.8m,對(duì)于每個(gè)澆築層的層倉(cāng)閘室混凝土都要進(jìn)行一次測(cè)量放樣;在放樣輪廓線的過程中,在實(shí)際線內(nèi)10~20cm處放樣起點(diǎn),當(dāng)線長(zhǎng)每加長(zhǎng)10m就要增設(shè)放樣點(diǎn),在閘槽中心等特殊位置上合理增設(shè)放樣點(diǎn);將放樣點(diǎn)用水泥釘定在剛剛澆筑的混凝土上,并用紅色做好標(biāo)記,便于立模工作的進(jìn)行。每次的測(cè)量放樣都要在測(cè)量控制網(wǎng)上進(jìn)行,然后進(jìn)行輪廓線點(diǎn)的重新放樣;測(cè)量放樣在每次進(jìn)行的過程中不可以采用之前使用過的放樣點(diǎn),但要檢查上一次的施工澆筑誤差,并將施工誤差及時(shí)反饋給施工人員,嚴(yán)格限制施工澆筑中的跑模誤差,要將跑模誤差控制在<2cm,采用該種測(cè)量放樣方法17次,對(duì)于施工線長(zhǎng)度達(dá)48m的閘室的施工即可順利完成,且能很好地保證測(cè)量誤差都在規(guī)范要求之內(nèi)。
4.2在開展土石方明挖工程施工作業(yè)之前,要參照設(shè)計(jì)方案相關(guān)要求,把加密后的測(cè)量控制點(diǎn)選作基點(diǎn),就土石方明挖的開口線實(shí)施測(cè)量放樣,進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)志桿的埋設(shè)工作。對(duì)于平面點(diǎn)位的測(cè)量放樣,要科學(xué)的參照測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的條件,選定全站儀并采用坐標(biāo)法、后方交會(huì)法以及邊角后方交會(huì)法等施工測(cè)量方法,進(jìn)行網(wǎng)點(diǎn)分布情況以及儀器條件的控制,對(duì)于高層測(cè)量放樣可以選擇光電測(cè)距的三角高程的測(cè)量方式。相比相近的基本控制點(diǎn)上的的測(cè)量精度而言,就主體工程內(nèi)基礎(chǔ)輪廓點(diǎn)的開挖放樣,其點(diǎn)位相應(yīng)的的高程中誤差、點(diǎn)位的平面中誤差都要將其嚴(yán)格限定在50~100mm的范圍之內(nèi)。就覆蓋層邊坡的施工開挖過程,對(duì)于剖面圖測(cè)量間距,可將其在5~10m范圍之內(nèi),依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理地選擇;測(cè)量人員要及時(shí)檢查并復(fù)核邊線以及坡度,對(duì)于常見的超挖或欠挖現(xiàn)象進(jìn)行嚴(yán)格控制,盡量避免兩類現(xiàn)象出現(xiàn)。就石方開挖期間的每次鉆爆,要在鉆爆開始之前進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量放樣,然后才開始進(jìn)行土方施工,將每層的開挖放樣點(diǎn)之間的間距設(shè)置在2~3m的范圍內(nèi),對(duì)于特殊的部位要根據(jù)結(jié)構(gòu)圖實(shí)施重點(diǎn)放樣。在開挖鉆爆工作結(jié)束之后要進(jìn)行清基工作,對(duì)實(shí)施清基操作之后的基面開展超挖及欠挖測(cè)量,如果存在欠挖現(xiàn)象,要對(duì)基面實(shí)施相應(yīng)的處理,使基面滿足設(shè)計(jì)線的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
4.3在水利工程的施工測(cè)量中,會(huì)根據(jù)工程的實(shí)際進(jìn)行帷幕灌漿工程以及高壓旋噴等工程的測(cè)量放樣。就某些水利工程建設(shè)的實(shí)際開展?fàn)顩r而言,要依據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙上的相關(guān)要求,進(jìn)行單排空帷幕灌漿的操作,在帷幕灌漿的軸線以上下游1m處要進(jìn)行測(cè)量定位,在雙排孔帷幕灌漿處偏離帷幕灌漿的軸線以上下游1m處也要進(jìn)行相應(yīng)的定位測(cè)量,并對(duì)這兩處進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)。在水利工程的實(shí)際開展過程中,測(cè)量定位的要求是帷幕灌漿的開孔孔位和設(shè)計(jì)圖紙中相應(yīng)的孔位的位置之間的測(cè)量誤差維持在10cm的范圍之內(nèi)。依據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙上的相關(guān)要求,以及水利工程開展前所做的相關(guān)實(shí)驗(yàn),參照相關(guān)參數(shù)要求,在高壓旋噴灌漿軸線位置實(shí)施相關(guān)定位測(cè)量,對(duì)于高壓旋噴灌漿相應(yīng)的軸線,要根據(jù)圖紙實(shí)施樁號(hào)的統(tǒng)一確立,就鉆孔空位實(shí)施定位工作,孔位中心的最大偏差允許值為5cm。
結(jié)束語
隨著水利工程建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大和各項(xiàng)施工技術(shù)的不斷完善,在水利工程的施工測(cè)量中,測(cè)量技術(shù)較多,這就要求施工測(cè)量人員要分析水利工程建設(shè)環(huán)境與地貌地質(zhì)特點(diǎn),采用科學(xué)合理的施工測(cè)量技術(shù),全面提高測(cè)量的精度,從而保證水利工程后期建設(shè)施工的順利開展。
參考文獻(xiàn)
本文為以水利工程建設(shè)中的測(cè)量技術(shù)作為研究對(duì)象,對(duì)河流帶狀圖和斷面圖的測(cè)量做了較詳細(xì)的闡述。
關(guān)鍵詞:水利工程帶狀圖斷面測(cè)量
中圖分類號(hào):TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一河流帶狀圖的測(cè)繪
帶狀地形圖是指狹長(zhǎng)地帶的地形圖,帶狀寬度100-300m,常用于鐵路、公路、運(yùn)河等線形工程的初步設(shè)計(jì)和紙上定線。可以沿著路線進(jìn)行帶狀的地形測(cè)繪。或者在已有的地圖上展繪中線,再到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。帶狀地形圖比例尺一般為1:5000,地形復(fù)雜地段為1:2000或者1:1000。
河流帶狀圖的測(cè)量一般運(yùn)用GPS來坐控制,RTK進(jìn)行碎步測(cè)量,高程傳遞則利用水準(zhǔn)測(cè)量來完成。沿線路可能的方向敷設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)作為平面和高程的圖根控制,按一般地形圖測(cè)繪的方法和技術(shù)要求進(jìn)行帶狀地形圖測(cè)繪。
二 河道橫斷面圖的測(cè)繪
橫斷面測(cè)量的任務(wù)是測(cè)定橫斷面上地面變化點(diǎn)的位置及河底變化情況。現(xiàn)將測(cè)量方法分述如下:
1 斷面方向的測(cè)定
橫斷面的方向一般應(yīng)垂直河流。在河道轉(zhuǎn)彎處的斷面方向線應(yīng)與河道流向垂直。斷面方向線與導(dǎo)線邊組成的夾角,可以根據(jù)實(shí)地情況在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定,以便在圖上標(biāo)出橫斷面的方向。
2 水上部分的斷面測(cè)量
如圖2(a)是斷面樁0+300處水上部分橫斷面測(cè)量的示意圖。根據(jù)橫斷面樁的高程,用水準(zhǔn)測(cè)量的方法,測(cè)量橫斷面上各地面變化點(diǎn)的高程,計(jì)算的視線高程和測(cè)點(diǎn)高程列于相應(yīng)的記錄表格上。測(cè)點(diǎn)至斷面樁的距離可用視距法或皮尺丈量。如果所測(cè)距離為各測(cè)點(diǎn)的間距。還應(yīng)歸算各測(cè)點(diǎn)至斷面樁的距離,即起點(diǎn)距。
3 水下部分的橫面測(cè)量
在橫斷面上進(jìn)行水深測(cè)量時(shí),可用斷面索法或極坐標(biāo)法定位,圖3是用斷面索法測(cè)量的示意圖。
4 橫斷面圖的繪制
根據(jù)橫斷面測(cè)量的資料,即可繪制橫斷面圖。橫斷面圖一般繪制在毫米方格紙上,橫軸所注記的數(shù)字表示與斷面樁的距離,縱軸所注記的數(shù)字表示高程。圖2是根據(jù)橫斷面測(cè)量的實(shí)測(cè)記錄繪制的橫斷面圖。河道橫斷面圖的縱向比例尺要比橫向比例尺大,一般縱向(高程)用1:100或1:200,橫向(距離)用1:1000或1:2000。在橫斷面圖上應(yīng)畫上最高洪水位和實(shí)測(cè)水位,供設(shè)計(jì)時(shí)參考。
圖2橫斷面測(cè)量示意圖
圖3河道橫斷面圖的繪制
三河道縱斷面的測(cè)繪
舊河道的縱斷面圖要反映河底最深點(diǎn)的變化情況,它是設(shè)計(jì)河底坡度和計(jì)算工程量的一項(xiàng)重要資料。河底最深點(diǎn)可在橫斷面圖上求得,有了這些最深點(diǎn)的高程,便可展繪成縱斷面圖,如圖4所示。
圖4河道縱斷面圖的繪制
河道縱斷面圖通常是繪在毫米方格紙上,縱向表示高程,其比例尺為1:100~1:1000;橫向表示距離,其比例尺一般為1:500~1:5000。繪圖時(shí),先在橫向按比例繪出各斷面樁的位置,再根據(jù)各斷面上河底最深點(diǎn)高程在圖的縱向上按比例標(biāo)示出來,將其連成折線,即為河道縱向河底線。然后再根據(jù)設(shè)計(jì)的要求繪出設(shè)計(jì)河底線。有了實(shí)測(cè)河底高程和設(shè)計(jì)河底高程,便可計(jì)算各斷面樁的挖土深度。根據(jù)挖土深度,就可以在橫斷面圖上繪出開挖斷面。然后進(jìn)行土方量計(jì)算。在縱斷面圖上要畫出實(shí)測(cè)水位、最高洪水位、堤頂高程以及設(shè)計(jì)堤頂高程等。
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