摘要：砂坑采砂量核定计算是为了掌握砂场及非法采砂点的砂石开采量，进行依法行政，与工程上的工程量计算有所不同。通过对一些河道砂坑采用几种方法的计算结果进行比较，本人建议对较平坦区域采用方格网法，对地形复杂区域采用DTM法进行采砂量计算。
关键词：采砂量；核定方法；比较
引言
河砂是主要的建筑材料之一，广泛应用于工业和民用建筑及各类基础设施建设。随着国民经济的快速发展，建筑砂石需求量逐年增加。在客观经济利益的驱动下，河道内出现了肆意开采的现象，造成了资源的盗取，堤防等的破坏，引发了一系列安全隐患。为了强化河道采砂管理力度，打击超采盗采行为，需要掌握砂场及非法采砂点的砂石开采量，从而实现依法行政，进行有效管理。
一、砂石采砂量核定方法
为了能准确反应砂坑的地势地貌，根据砂坑的大小及复杂程度，地形图或断面测绘比例尺采用1：500或1：1000。采用全站仪或GPS-RTK方式进行全野外数字化测绘，对砂坑边界线及其地形地貌进行施测，并准确测量砂坑的平面坐标及高程，为后期计算提供完善的原始数据。适合河道采砂量的几种核定方法如下：
1、分区域法
将砂坑根据砂坑开采面或开采深度的不同分成若干个区域，分别计算每个区域的体积。采砂量计算方法为：开采面与开采深度相乘积。由CAD量出各区域内底面面积，开采面高程和底面高程。分别取区域内高程点的平均值，因此可计算出每个区域内的采砂量，总采砂量为各区域内采砂量之和。
2、方格网法
方格网法是砂石量计算的基本方法。方格网法的基本原理是将要平整的项目区场地，根据地物地貌的情况、地形平面图比例尺及精度要求划分成边长为10~40m的方格，在平面上形成方格网，各自测出各个网格的4个顶点的H，根据H（地面）和H（设计）计算各个网格挖填高度及方量，然后以总格网挖填砂石量和边坡砂石量，得出总方量数据。
方格网法没有充分考虑角点的地形变化，计算的精确程度主要取决于方格的尺寸，角点标高测定值的准确程度，以及土方的计算公式等。若角点间的地形非直线变化或方格内地形非平面形状，则与实际情况误差较大。方格网法是砂石量计算的代表方法，易于操作，在实际工作中应用非常广泛，特别是在传统的手工计算方法时代更是常用。计算砂石量的基本原理是：把要计算的场地分成若干方格，计算出各方格四角的高程，计算出它们的平均高程，根据平均高程和设计高程，求出填挖边界和各方格点的填挖数，最后计算挖填砂石量。方格网法方式比较直观，同时计算方式先对比较简单，但其精确程度相对比较低，如果要提升其精确度，就要减少方格网的边长，但这种做法会导致工作量增加。
3、断面法
在地形图上或碎部测量的平面图上，根据土石方计算的范围，以一定的间距等分场地，将场地划分为若干个互相平行的横截面，然后按照设计高程与地面线组成的断面图，计算每条断面线所围成得面积，以相邻两断面面积的平均值乘以等分间距，得出每相邻两段面的体积，将各相邻断面的体积相加，求出总体积，这种方法称为断面法。
断面法是按一定的间距或地形变化测量砂坑断面，根据相邻两个断面的横截面乘以断面间距，计算出两个断面之间的体积。断面法是沿着带状区域纵断面线方向每隔一段距离在垂直纵断面方向测量一个横断面，两断面间的砂石量等于两断面的平均截面积与断面间距的乘积。由此可以看出横断面间距的大小是关系砂石量准确性的重要指标。
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4、DTM模型法
DTM模型法是根据实地测定的地面点坐标（X、Y、Z）和设计高程，通过生成三角网来计算每个三棱锥的填挖方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量，并绘出填挖方分界线。
DTM法共有三种方式：一种是由坐标数据文件计算，一种是依照图上高程点进行计算，第三种是依照图上的三角网进行计算。前两种算法包含重新建立三角网的过程，第三种直接采用图上已有三角形，不再重建三角网。通常运用第三种计算方式，但需要保证三角网面和地面尽可能地重合在一起。计算步骤为：
把特殊地貌在图中标记出来，以方便对所构成的三角网正确与否进行评判。软件自行生成的三角网在坑塘以及突起等部分容易出现错误，需要将错误部分删去之后人工进行重新组合。按照所构建起的三角网描绘出相应的等高线，审核所收集到的数据是否存在误差。在点位较多的地区按照等高线值搜集部分点融入到所收集到的数据里面，以增强计算的准确性。计算地区边界以外的点是不会被算入到三角网中的，边界样点采取对于提升计算的精确性不会产生任何影响。在边界之内按照等高线的分布人工收集部分样点融入所收集到的数据里面，有助于三角网的构建。将等高线和地貌、地形不一样的内容去除掉，人工重新组合之后形成全新的等高线，直至相同。确定设计标高和边界采样间距计算砂石量。当需放坡的时候，确定放坡的具体方向、坡度值等。计算环节无需人工进行干预，所有的工作都是软件自行完成的。
二、几种砂石量核定方法的比较
分区域法计算简单灵活，由CAD软件即可操作完成，不需要专业的方量计算或绘图软件，成本投入较少。但是其计算精度较低，误差较大，比较容易出现错误。分区域法适用于砂坑较小，形状较规整，砂坑底面平缓且两侧坡度较陡的地形。
方格网法适用于觉大面积砂石量的计算，尤其是地形起伏较小的区域。由于它可以生成挖填线。由于方格网法是取4个角上的高程来计算方格网的体积，因此对于变化较大的地形来说，计算精度会降低。虽然增加方格网密度会大幅提高精度，但增加方格网密度同样会加大野外量测工作量，并且内业计算量也会增加，同样给工作人员带来不便。
断面法的计算原理简单，计算操作方便，但是由于受到断面间距的影响，在应用范围上有一定的局限性，一般可用于高差较大的地区和狭长带状地形等，只要掌握断面面积以及两端面之间的间距就能够实现砂石量的计算。断面法在计算砂石量时受限条件较多，在两断面间变化较大时，计算难度大，其计算精度与可靠性难以评价。例如，可应用于沟渠、河道等带状工程的砂石量计算。
DTM法精度最高，具有较强的通用性。但模型较为繁琐，储存占据比较大的空间。适用于不规则的、比较复杂的地区。即DTM法主要适用于设计面为平场及单一倾斜场的砂石方量计算，包括3种计算方法，分别以坐标数据、高程点、三角网为依据进行计算，需要结合具体情况选择合适的计算方法。根据DTM法的计算原理分析得出，当高程点的密度较大时，实际地形的变化细节才能更加准确地表现出来。
从操作上来说，运用方格网法简单易行，从技术的发展趋势来看．用DTM模型法进行工程量的计算越来越是实际工程设计者的强项。
结语
砂石量的计算基本方法：分区域法、方格网法、断面法、DTM法等。本文主要针对以上核定方法展开探讨，并由此分析了这几种方法的优缺点，仅供参考。
参考文献：
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论文作者:张向东
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/11
标签：断面论文; 方格论文; 砂石论文; 砂坑论文; 高程论文; 地形论文; 采砂论文; 《基层建设》2017年第14期论文;