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.控制测量
控制测量技术时现代化水利水电工程测量技术的基础,也是前期测绘技术的基础现代化控制测量技术主要有三大方向,通俗来讲称为3S技术。首先是GPS技术,这一技术时现代化数字技术以及卫星遥感定位技术的综合产物,能够准确有效的对地点以及测绘方向做出正确判断,也称之为全球定位系统,能够全球、全面积、全层次、全空间的覆盖想要定位的地点,通过与数字化的精准结合,做出准确的方向定位,相比于传统的定点测量方式,这种定位系统更加快速更加便捷,覆盖方向更加全面。其次是GIS技术,这是地理信息采集技术,相比于传统的人工记录以及人工测量方式,GIS技术在多空间、多维度、多架构层次上给予被采集地理信息更加全面的分析以及统计,通过人工控制的方式,结合地理信息数据库以及电子信息采集系统,对被采集的地理信息进行综合分析,从结构上调整传统人工的不足。利用多媒体以及计算机几何模型,对当地的地理信息进行建模,从而掌握细节情况,分析后天不足,为精准测量进行铺垫。最后是RS技术,RS技术时GPS、GIS技术的综合补充,是一种用于补测、补绘的综合遥感技术,利用声波遥感技术、光学遥感技术、物理遥感技术等对GIS、GPS系统进行补充,补充的方式作为细节被纳入用数字化技术建立的模型当中,从而进行综合技术细节补充,完善建模模型以及技术理念。
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
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。
2.6地下洞口测量
地下洞口测量是水工建筑测量的重要内容,包括测量地面与地下控制、传递地下原始数据、结构贯入度测量、施工过程监测、测量结构变形等。地下洞口的测量重点是监测地下工程的结构变形情况,地下洞口存在施工空间有限、空气粉尘含量大、光线强度差、施工干扰因素复杂等情况,因此测量地下洞口室借助具有防震、防爆性能的激光测距仪、专用全站仪、陀螺测量仪、无棱镜激光测量仪等设备。其中,激光测距仪能够完成地下洞口结构复杂的测量工作,有效确保了测量人员地下测量安全,同时还能实时导向地下洞口测量进度。专用全站仪能够对地下洞口测量数据进行自动化剪辑与处理,真正实现了人机交互。陀螺测量仪是由电脑后台系统进行控制,设备能够连续、自动测量陀螺真实的摆动情况,来补偿外部恶劣环境因素干扰,具有高测量精度、观测时间短等特点。
结论
现代化水利水电测量技术已经从传统的人工加仪器的测绘方式中走了出来,对现代化仪器来讲,人工模式下的测量技术存在统计不全面、误差大,建模效果手段贫乏等缺点。现代化数字测量系统监测范围更广更全面,误差效果通过数字计划计算机的处理,能够达到最低,同时数字化理念的带来了先进的建模系统,将模型完全建立在计算机数字化的分析系统上,通过不断的整合数字理念,能够直接对水利水电工程进行前期与后期的侦查测量,防止建筑工程测量当中的漏洞。因此现代化的测量技术是更完善的测绘方式,是综合的、多维立体化的发展方式,我们在水利水电工程的发展中,应当大力贯彻落实这一新方式。
参考文献:
[1]张怀民,刘春翔.数字化测量技术时代[J].技术时代,2013.
[2]郑强,蒋爽.水利水电工程测绘技术[J].水利工程,2012.
[3]王文春,刘志明.可应用测量技术与数字化技术的结合[J].测绘通报,2014.
论文作者:林焯锋
论文发表刊物:《防护工程》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/11
标签:测量论文; 技术论文; 水利水电工程论文; 数字论文; 地形论文; 洞口论文; 系统论文; 《防护工程》2017年第19期论文;