谢泗权
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摘要：近年来，我国社会经济不断发展，水利水电工程发展迅速，为国民经济建设做出了重大贡献。测量技术对于水利水电工程的勘测、施工以及竣工验收起着至关重要的作用，然而我国目前许多水利水电工程由于采用不当的测量方法，导致测量精度低、误差大、工作效率低等问题。本文对水利水电工程测量技术进行了探讨。
关键词：水利水电工程；测量技术
测量技术在水利水电工程中扮演着非常重要的角色。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。
1.数据的测量在水利水电工程中的重要性
在水利水电工程中，不管其项目工程的大小、公路测量、系统工程的测量还是大面积进行测绘等方面，都少不了数据测量的技术，水利水电工程数据测量在项目工程中起着决定性的作用。在水利水电工程建设进行规划和设计的时候，数据测量的技术不仅要提供各比例的地形图以及地形的资料，而且还要提供实际的地址勘测、水文的测量数据以及水文地质的勘测；在水利水电工程建设的施工过程中，要把经过测量之后的相关设计作为实地建设的重要依据，也是根据水利水电工程的工程性质以及现场地形，建立出完整而合理的施工网，并逐步把图纸转化为建设的实物。从工程项目施工的开始直到工程项目的结束，都不能离开工程数据测量的相关工作。因为，对一个工程而言，先要对其水利水电工程物进行目标的定位，要确定它的实际的位置，之后再确定其准确标识进而确定在该地域是否会有设计后的新增的水利水电工程物或其他水利水电工程，要保证相关机械设备准确的使用。在基础设施水利水电工程完毕后，要首先对竣工线进行投测，即是对相关设备的平整度进行实际跟踪数值测量，以用来保证机械设备的运行流畅。要在水利水电工程物运营管理的阶段，通过对水利水电工程物的实体运行状况进行测量，要对不正常的现象及时进行相关的探讨和分析，并采取必要措施以防止事故的发生。
2.水利水电工程工程测量技术
2.1地形测量
地形测量指的是测绘地形图的作业，即对地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置和高程进行测定，并按一定比例缩小，用符号和注记绘制成地形图。随着全站仪和计算机技术的普及，开发数字成图软件，并采用三维数字地形测绘技术已经成为现代数字地形测绘技术的主要方向。数字化测绘技术的作业模式主要有：电子平板模式、数字测记模式和数字摄影测量模式。电子平板模式主要采用全站仪、便携机以及地形图绘图软件，作业方式有测站和镜站两种。其特点是模拟传统白纸成图，作业直观，无需编码，测绘不易产生错漏，但便携机电池使用时间短、相对笨重且稳定性差，比较适合平坦地区、城镇地区地形测图，不适合环境条件恶劣的水利水电工程地形图测绘。数字测记模式主要采用全站仪、草图以及带有地物编码的地形图内业绘图软件等。它适合各类环境数字地形图测绘，但是作业不直观，测量点号与草图点号可能产生不一致，易产生地物错漏，对现场绘制草图人员要求较高。
2.2数字地形测绘技术
电子平板数字测绘系统、侧记法数字测绘系统、掌上数字测图系统合称数字地形测绘技术，这套技术的核心理念是数字化系统配合全站仪共同使用，即GPSRTK系统配合全站仪进行综合测绘，现在最实用、最先进的方式是，掌上电脑+全站仪+地形库内业，这种方式适合山地、草地、盆地，利用现代化数字手段，通过对全站仪的数据统计，从而建立起基础模型，全方位立体化的三维系统没醒，对当地情况进行分析。同时能够最大限度的减少水利水电工程测量过程中的误差，加强建模效果，更加快捷与便捷的将这一数据进行整合。
2.3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。变形监测按其变形监测部位分为外不变形监测（外观）和内部变形监测（内观）两部分，涉及测量学范畴的工作主要为外部变形监测。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。
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2.4基准线测量法
基准线法是水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、高边坡、滑坡体水平位移监测主要采用大地测量法、视准线法和垂线法。
2.5水下测量
传统的水下测量一般以经纬仪、电磁波测距仪及标尺、标杆，采用断面法或极坐标法及交会法定位，并用测深杆和测深锤来采集水深数据，这种方法效率低，误差大，已经很少采用。近年来随着卫星定位技术的发展，DGPS、GPSRTK及CORS系统配合多波束测深仪得到了广泛的应用。DGPS是以某已知点作为基准点，基准点的GPS接收机连续接收卫星信号，并与已知点的位置进行比较，确定当时误差的伪距修正值，将这些修正值通过无线电台接收，用户接收机接收修正值来实时校正GPS信号。目前GPSRTK及CORS系统定位已达到厘米级的定位精度，并且能够做到实时无验潮测量，对于大面积的水下地形测量，可以大大缩短工作周期，减轻劳动强度。
3.水利水电工程测量技术应用
3.1根据测量内容特定采用相应技术
目前，基本上在国内的水利水电工程施工期间，测量技术无论是选型还是应用都受到其自身特点的影响，这也就使得施工单位对技术自身特点的重视度不断提升。随着城市水利水电工程水平的提升，高层水利水电工程在各大城市中也已经成为标志性水利水电工程风格，而高层水利水电工程结构的推广与普及，也使得其对测量工作的精准度有了更高的要求，在这样的情况下，测量技术也就伴随着水利水电工程行业的发展进步而不断提升。为了确保测量精度对施工测量误差在可允许范围内，施工过程中测量技术的采用与实际测量操作中务必高度注重对测量精度与质量的把控。
3.2遥感技术
遥感技术可分为航空遥感和航天遥感这两种类型，其中前者被广泛应用于数字地面模型的构建与地形图的测绘等方面，可以测量某条河流域的地貌地形、农田数量；后者则能利用宇宙飞船、空中飞行器、卫星等获取测量图。将遥感技术应用于水利水电工程测量中，可以采用多光谱的航空摄影或高分辨率的遥感卫星，同步观测工程的建设面积，对比分析数据信息，达到经济性与时效性的目的。同时利用该技术能了解影响工程建设的因素，制作不同比例的地形图，为工程测量区域提供相关的地籍图及地形图。
3.3全球定位系统
全球定位系统属于跟踪定位的卫星导航系统，将其用于水利水电工程测量中，可以开展测时与测距工作，结合测定的数据进行空间交会定点，借助网络提供精度高、连续性、实时性的时间信息、距离、速度和坐标等。测绘人员在实际工作中利用该技术时，需要借助计算机等设备来获取地面的物理信息和几何信息，然后绘制出相应地测绘产品。除此之外，ＲTK（实时动态）技术是一种新型的全球定位测量方式，利用全球定位技术来实时分析坐标系中流动站的三维定位结果，实现结果的厘米级精度。在ＲTK测量过程中，只需利用一定数量的基准控制点，即可对图根地物点、地形点、界址点以及控制点的坐标进行快速、高精度测定，并借助测图软件生成电子地图，快速进行施工放样。
结论
水利水电工程测量是一项比较复杂而系统的工程，其涵盖的学科范围比较广，所以为了提高工程测量水平，需要做好全面的准备工作。随着各种先进测量技术的应用，测量工作逐渐向自动化、数字化和实时化的方向发展，同时也改变了测量管理工作的方式。先进测量技术的应用，有效的提高了工程测量的水平，为了保证测量质量，还需要加强对测量人员综合素质水平的提升，对测量工作进行规范化管理，为水利水电工程的高效开展提供优质的服务。
参考文献：
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[2]李俊锋，姚丹，陈建权.无人机在水利水电工程测量中的应用试验[J].测绘标准化，2014-12-15.
[3]李冬韩.GPS测量在水利水电工程测量中的应用探析[J].河南水利与南水北调，2015-1-30.
论文作者:谢泗权
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/7
标签：测量论文; 水利水电工程论文; 技术论文; 地形论文; 地形图论文; 数字论文; 工程论文; 《防护工程》2018年第9期论文;