江门科禹水利设计院 广东江门 529000
摘要：农田水利项目指的是分布于田间，通过提、引、蓄和抽等方法给农田进行浇灌的工程，包含渠道、水库、水闸以及堤坝等。本文就农田水利项目的测量技术展开分析，介绍了多种水利设备的测量操作方式。
关键词：农田水利；测量技术；GPS系统
1、渠道测绘
1.1渠道选择
针对浇灌渠道，选线的重点是确定一条从水源穿过浇区的合理途径，在地表上标注渠道中心点的位置。渠线确定的好坏直接关系到项目效益以及修建成本等，一定要统筹兼顾农田耗水量、地形环境、土壤条件以及水文环境等。
在选择渠线时，一定要兼顾到浇灌范围偏大，而占用耕地需少，开挖和填充的土、石方量少，需要建设的附属结构少；而且，还应当兼顾到渠道沿途要有良好的地质环境，尽可能满足渠道上下游水面衔接，避免上下游出现大的水面变化，尽可能防止经过滩地与沙地等不良地质路段，避免出现巨大的渗漏和坍塌情况。
1.2中线测绘
在平原区域，当渠道中线于转折点的地表上确定之后，就能用测线测量曲线的长短，即中线测绘。测量时，通常每隔100米在渠道中线上打个明确里程的桩，即“里程桩”，其是利用30-50厘米长的竹片和木桩加工成的。
针对流量很小的渠道，于渠道转折位置，能够适量多施加一些里程桩，随弯就弯，令水源可以顺畅流动。针对流程很大干渠，在渠道转折位置一定要设一节圆曲线，顺着曲线修建渠道，令水源可以顺着曲线移动，防止流水冲击渠道。针对环山而建的渠道，当渠道整体布向选好后，中线测绘通常是与探测曲线的点同步进行，便于结合中线组测量的间隔算出每个测量点的高程。
1.3纵断面探测
纵断面探测的目的在于测出每个桩子的地表高程，因此，要将水准尺置于桩子周围的地上，当做转点的探测点，要在桩子周边踏进尺垫，将水准尺置于尺垫上，防止由于转点部位的调整而产生明显的失误。
当渠线上每个里程桩和加桩的高程量出后，为了检测所选途径是否合理，并预算项目量，要结合纵断面探测外业的成果实施内业整理，制作渠线纵断面图样。
1.4横断面探测
横断面的探测仅体现了渠道中线高度变化的具体情况，但渠道均存在一定的宽度，只是中线的高低还无法表示渠道的整体地形。为了更清楚的体现渠线两侧一定范围内的地表高低起伏状况以及测算土方量，就一定要探测横断面。
横断面探测外业是在每个里程桩及加桩位置探测出和曲线方向相垂直的地表高低起伏状况。探测的宽度随渠道的长短来确定，通常情况下，渠道偏大，需要探测横断面的宽度也会越大。若出现填方与挖方很大的路段，横断面探测要适当增宽。
1.5土方测算
渠道土方测算一般采取平均断面法，先求得相邻两个中心桩需挖或要填的横断面范围而取得平均值，然后乘以两个断面的间距，就能求出相邻两个中心桩当中的土方量，基本计算公式为：
其中，V表示两个中心桩当中的土方量，m³；A1、A2表示两中心桩上要挖或要填的横断面范围，㎡；D表示两中心桩之间的间距，米。
通过公式（1）求得的土方量，尽管是近似值，但其容易计算，精度也已符合实际生产的要求，因此，生产上大都使用该方面来求得渠道的土方量。
1.6放样边坡桩
为了确定开挖范围，方便施工，需要将规划横断面的扁平线和原地表线的交点（见图上的a、b两点），通过木桩在实地标注出来，这个环节叫做边坡桩放样。
图1 横断面图样
由图1得知，边坡桩a、b点和中心桩M的水平间距分别为L1与L2，这些间距，能直接于横断面图上测得。在放样的过程，按照从图中测得的L1与L2大小分别于实地上从中线桩M开始，顺着横断面的布向朝左测得距离L1，即求出边坡桩a的具体位置，并朝右测得距离L2，求出边坡桩b的具体位置，打入木桩，当做开挖界线的标准。
2、地形测绘
2.1经纬仪
经纬仪属于重要的测量设备之一，其能够用于测绘水平角、竖直角以及水平间距，以明确地表点的平面位置及高程[1]。在测量水平角以前，首先需对中级整平经纬仪，对中主要是为了令设备的竖轴与水平度盘的中点对准水平角的顶部，而整平的目的在于令水平度盘处在水平部位。
2.2全站仪
全站仪是指能自动地测量角度和距离，并能按一定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器。全站仪自动化程度高，功能多，精度好，通过配置适当的接口，可使野外采集的测量数据直接进入计算机进行数据处理或进入自动化绘图系统。
2.3GPS系统
在国内的测绘行业中，GPS系统的使用起步很晚，但发展速度较快。借助GPS系统来定位的主要原理是，以GPS卫星与客户接收机天线当中间隔的观测点为基础，并结合现有的卫星瞬间坐标以确定和客户接收机相对应的点位，指待定点的3D坐标（X，Y，Z）。由此得知，GPS定位方式的本质就是测绘学上的空间间隔后方交会[2]。由此，在1个测绘站上，原则上存在3个单独的距离测绘点就够了，此时，测绘站要处在3个卫星为球心，对应距离是半径的球和测绘站所处平面交线的中点。GPS系统在农田水利测量中的操作内容是：严格对中整平各个观测点，保证在测量过程GPS接收器的稳固定；详细填写户外记录纸，标注该GPS接收器的编号，时段好根据A、B、C...逐次排序，用钢卷尺由三个角度测量仪器高，并计算平均值；各个时段启停接收机的时间集中安排，同时精准、清楚的记录在手薄内，各个时段测量时段长度在45min之上，确保测量信息的有效性；在测量环节，认真贯彻GPS接收机显示的可用卫星总数，并进行记录，为了避免接收机的误差，最少要四个同时伪距测量值，即最少必须同步测绘四个卫星。若卫星数量低于4个，就通知其他观测点停止测量，找出原因，再适当的移动观测点或等一些时间再测量；当所有任务完成以后，把观测信息及时传送到电脑中进行分析。
GPS数据用电子手簿采集，测量成果存为电子文件。仪器架设，设置基准站，然后求解四参数，并将移动站在已知点上进行比对，确认基站设置、测量参数无误后才进行地形数据采集。每个点的坐标高程数据均在固定解的状态下读取采集，以保证渠道碎部点的测量精度。
3、水利项目施工测绘
3.1渡槽建设测量
渡槽是由基础、槽架以及槽体三部分构成的。渡槽建设测量就是按照设计标准配合作业进度，把这几个部门的部位、形状以及大小等在实地标注出来，作为建设的依据。渡槽的建设顺序为：首先，渡槽基础的清理与灌浇；其次，槽架的制造与吊装；最后，槽体的制作与吊装。
在兴建渡槽的过程，首先要在地表上选择基础的中心点，便于清基，从而灌浇基础。当基础灌浇结束后，加以养护，再将制作的排架现浇在环形基础上。在起吊排架以前，一定要认真检查基础环口的下部高程以及断面大小，而且用钢尺测量预制排架的宽度、长短、对角线长短和排架柱截面的面积等，确定无误后方可起吊[3]。起吊以后，最关键的是确保排架竖直的立在基础上，由此，在起吊以前用墨线标记排架的中心线，且在其顶部安装垂球，或是在基础纵横轴线上设置经纬仪，便于在起吊过程按照垂球线和经纬仪的视线适当调节排架，使之处在垂直状态。最后，在浇筑槽体时，用经纬仪根据渡槽轴线探测槽体的方向，借助水准仪探测槽体的高程，由此建模进行灌浇。
3.2路涵建设探测
路涵是输送渠道水流跨越道路最常见的过水建筑物，在渠道通过公路的地方，为了不妨碍交通，修筑于路面下的过路涵洞。路涵的建设探测包含洞外与洞内两个部分。洞外建设测绘主要是在地表上确定路涵的中心点和涵道进出口、弯道、竖井、边洞、斜洞的部位，并计算路涵的大小；洞内建设探测主要是按照洞外已确定的路涵中心线管理施工放线与高程，保证涵道贯通。
3.3土坝建设测量
修筑土坝的目的在于挡洪蓄水，推动水利水电行业的发展，充分发挥出土坝的重要作用。在修筑土坝时，为了把设计图纸中的土坝在地表上进行放样，需要开展各种放样工作，由此确保施工工作的正常开展。施工测量内容包含：坝轴线侧确定、高程控制点的分布、清基施工线与坡脚线的确定，以及坝身填充时的边坡管控等。
4、结束语
综上所述，农田水利项目对于国内农业的发展及经济水平的提高有着非常重要的影响。农田水利工程的建设过程，要提高相关工作人员的专业素养及技术操控水平，是指采用各种科学的测量方式，将所涉及的工程参数准确的探测出来，便于为项目的建设提供有效的参考依据。
参考文献：
[1]穆宁.RTK技术在小区域农田水利测量中的应用研究[J].江淮水利科技，2011（06）：44-45.
[2]邓策徽，邓洪凯，余黎琴.浅谈农田水利工程测量在土地平整工程中的应用[J].吉林农业，2011（08）：46.
[3]付振波.这里靠兴修水利发展了经济——故城县农田水利建设调查[J].海河水利，1991（06）：50-53.
论文作者:罗丽娟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/23
标签：测量论文; 渠道论文; 横断面论文; 高程论文; 排架论文; 渡槽论文; 农田水利论文; 《基层建设》2018年第4期论文;