日照市三联调水有限公司 山东日照 276800
摘要：本文分别就GPS技术简介、GPS技术在区域调水管线管理中的运用以及GPS技术在区域调水中的具体运用进行了分析和探讨。
关键词：GPS；区域调水；运用
1、GPS技术简介
GPS又称为全球定位系统（Global Positioning SystemGPS），是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，广泛应用于军事、民用交通（船舶、飞机、汽车等）导航、大地测量、摄影测量、野外考察 探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活（人员跟踪、休闲娱乐）等不同领域。如何充分利用GPS技术，将其运用于区域调水管理领域，对区域调水管网管理工作有着良好的促进作用。
2、GPS技术在区域调水管线管理中的运用
2.1、在调水管线设计中的运用
在管线设计工作时，原有的地形图应更换速度慢，不能真实反映现有地形、地貌，造成管线设计变更大，对后期施工、协调工作带来很大麻烦。而要对现场进行实地测绘，将耗费大量时间、物力、财力。而通过利用GPS精确定位技术，为设计工作带来巨大方便。具体实施步骤：
（1）测量工作小组组建，工作小组一般由管网建设单位工程负责人员（该人员对管线工程建设了解，并熟悉管线建设地区地形、地貌），设计单位人员，实地测量人员。工作小组可根据已有的1：10×104 和1：5×104 的纸质和电子地图了解调水管线基本情况，确定出管线大体位置及走向。
（2）初步确定调水线路大致走向，先采集调水线路出水点（一般为水库放水洞接管口、连通管预留出水口）A，用水点（一般为大型用水户接入口、调压蓄水池进水口）B，把A--B确定为调水线路通道。A—B为最短调水线路，但受施工成本、实际地形、地面构筑物等情况影响，A—B不可能作为最终调水线路实施。就需要在A—B调水线上设置拐点。
（3）对现场A—B调水线路上的拐点信息采集是整个选线工作中的主要工作。依据现场地形、地面建筑物，由工作小组现场确定调水线路拐点，测量人员采集信息。依据现场实际情况对调水通道上的关键点进行坐标采集，从而形成A-B调水通道上的主要拐点P1、P2、P3……。
（4）使用GPS自带的连线功能对A—P1连线，由测量人员延连线方向移动GPS，并随时查看地面高程，以及沿线周围构筑物情况，在已有线路A—P1间加入新的调整点A1、A2……。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆依次对每两个拐点间进行调整，形成初步的调水线路A——A1?????——A2……P1—— P1-1——P1-2……P2……B。
（5）初步调水线路再由有设计院进行处理，最终形成调水管线平面设计图。
2.2、在调水管线建设中的运用
调水管道安装质量对建设单位的后期运行管理起到至关重要的作用，由于区域性调水管线长度长，所通过地形种类多，施工标段多，这些因素对建设单位的管理工作都非常不利。而调水管线高程控制尤其难以控制，而失去对管线高程的控制，将对整个调水管线的供水能力造成严重的影响，更有可能失去调水意义。自从在施工全过程中使用了GPS，就可以对调水管线高程进行很好的控制。在调水管道进行施工安装过程中，由测绘单位、现场监理人员共同负责对已安装管道管顶坐标、高程采集。从而实现了管道安装过程中的全线路、实时监控，确保了管道安装质量。再利用GPS采集信息时，还要对以下一些关键点进行信息采集工作，包括阀门及其他设备、管道变径、管道变材，拐点等。这样不仅可以实现全管段监控，还为后期竣工提供了完整、准确的竣工资料。
（1）管道轴线监测、控制
开工前由建设单位组织有关部门进行交桩、交线，并提供测流量控制点，并同监理人一起对桩点进行复核，校核基准点的测量基准。
施工单位进行复测完成后，立即对桩点进行防护，并尽快增设必要的护桩。
以基准点为基准，沿管线位置引设临时水平点，测设用于工程施工的控制网，并做好点记录并加以保护：
因管道施工过程中，轴线长，施工速度快，布设的临时控制点在沟槽开挖后都被移除，管道安装完成，实际管道轴线与设计有偏差。通过引进GPS测绘技术进行实时监测、控制。并完成轴线坐标信息采集工作。为后期施工中，标志桩牌埋设的准确性提供帮助。
（2）管道高程检测、控制
开工前，施工单位应根据设计图纸和由建设单位指定的水平点放设临时水平点，临时水平点按施工影响的固定建筑物上，入手条件限制，埋设临时桩，并妥善保护，管道中心线及辅助线的放置：一般每隔50m设中心桩，但在阀门井、管道拐点等处必须设置，如损坏，必须尽快补齐，保持水平点的完整，为后期施工做好了准备。但是管线的高程控制对于重力输水管道来说至关重要，为确保在水库水位在变化的条件下，满足管道供水能力。供水管线的全线高程必须严格按照设计高程进行把控。通过引进GPS测绘技术进行实时监测、控制。并完成管线高程信息采集工作。为后期施工中，为确保管道供水能力提供了有利的证据。
（3）管线管材统计、控制
供水管线的管材一般采用PCCP钢桶混凝土管道和钢管，直线段一般采用PCCP管材，拐点及穿越河道、道路等地质条件受限地段采用螺旋钢管。但是两种管材经常调换，造成管材统计繁琐，工作量大。通过引进GPS测绘技术进行实时监测、控制。并完成管材信息采集工作。为管道长度统计、管材变换坐标、管材长度等提供准确数据，并为后期结算提供数据支持。
管道轴线、高程、管材可实现同时控制，并实现了建设单位对管道安装质量、进度的实时监控，大大提高了建设单位对项目管理工作的效率。
2.3、在调水管线运行中的运用
区域调水的后期运行管理工作中，管道维修、以及与新建工程交叉成为后期管理工作中的主要工作。区域调水管线由于管道附件（阀井等地表物）较少，原有标志桩牌埋设位置不准确，使得管线定位困难。在遇到新建管线、道路等与现有管线交叉时，或发生漏水抢修时，受周围地形影响，有时利用检管仪器也无法确定，此时会浪费大量时间找管，影响新建工程进度和正常维修工作，造成经济利益损失和社会形象破坏。如果在管线交叉或日常维修中利用这些GPS采集的坐标点。那么在遇到管线位置不明时，就可运用GPS设备对交叉点，漏水点进行原有管线放样，实现快速定位管线。为新建工程和事故维修带来极大便利，有助于挽回经济损失，树立社会形象。
3、GPS技术在区域调水中的具体运用
由于区域调水工程，不仅管道口径大，而且输送距离长。GPS技术的运用也是在实际工作中一步步探索，从开始的LBS（基站定位服务）到后来的GPS（全球卫星定位系统）测量设备也不断更新。在2009年日照水库向市区调水三期工程中，开始使用GPS对14.1Km的DN1400mm调水管线进行设计选线以及开工前的管线放样工作。为展开工程前期工作，争取了宝贵的时间。在2011年日照市户部岭水库向市区并网工程中，开始注重对8.06Km的DN1000mm管线各类信息的采集工作，实现了竣工图的准确性、完整性。2014年在日照市北水南调三期工程对36.9Km的口径≥2000mm的管线进行全程管道安装检测工作，实现了管道安装轴线坐标、高程、管道材料的全控制，为后期工程的结算及运行管理带来了极大的方便和可靠的数据支持。随着对GPS技术的发展，相信GPS技术会在区域调水的各环节中起到积极的作用。
结束语
GPS技术其精确、快速的定位优势必会在多个领域得到广泛应用。目前GPS技术在区域调水中应用还处于起步阶段，相信随着GPS技术应用研究的深入，在调水工程中会发挥越来越大的作用。
参考文献
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论文作者:张卫华,韩淑婷,宋章亮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/13
标签：管线论文; 管道论文; 高程论文; 技术论文; 工作论文; 区域论文; 拐点论文; 《建筑学研究前沿》2017年第32期论文;