淺談跨江線纜垂弧測量原理和步驟

田開龍

摘 要：本文以點描法為例介紹一下跨江架空線纜垂弧測量的原理及步驟。

關鍵詞：跨江線纜；垂弧測量；原理；步驟

隨著黑龍江經濟不斷發展的腳步，內河航運事業也有突飛猛進的發展。為了提高我省船舶營運效率，船舶逐漸向大型化、自動化方向發展。同時為了船舶航行安全考慮，以往的架空線纜通航凈空高度的設計已經不符合逐漸大型化、自動化的船舶航行要求。這里所說的凈空高度指的是設計洪水位或通航水位到架空線纜懸弧最低點之間的垂直距離，它直接影響航道的通航能力和船舶航行的安全。如果航道上的架空線纜的通航凈空高度不能滿足航道遠期通航需要會限制航道附近的航運事業的發展。所以說測量并掌握我省內河以及界江架空線纜垂弧測量技術對于航道水運測量有極大的幫助。

1 基本原理

點描法測量應先測量左、右懸掛點的坐標，然后在測站點施測垂弧各點相應的水平角及豎直角（或天頂距），計算各測點距左懸掛點的距離、高度，確定懸弧最低點高程。（見下圖）

2 施測方法

2.1 采用儀器：全站儀、半站儀或RTK、經緯儀、激光測距儀

2.2 施測步驟

第一步：選定觀測點。如下圖，選定C、D兩個點，作為基礎控制和測站。C和D點應選擇在易于測定左、右懸掛點坐標和垂弧測點的位置，能夠分清懸線和左、右懸掛點的關系，橫絲基本滿足切垂弧最低位置，最大仰角不超過25度為宜。

第二步：測定懸掛點坐標

方法1：方向（角度）交會法（前方交會）。全站儀架C、D兩點互為后視，測定各∠1、∠2和∠3、∠4，測定A、B兩懸掛點坐標。

方法2：距離交會法（距離前方交會）。半站儀設站C、D兩點，分別測定測站至A、B兩懸掛點距離，并讀取豎直角（或天頂距）。

方法3：極坐標法。半站儀設站C或D，以其中一點為后視，測定測站至A、B懸掛點的水平角、豎直角（或天頂距）、距離。

注意：分清A和B兩懸掛點及對應的懸垂線，不可混亂。當需要測定塔中心位置時，可測定測站距離塔的對角距離，取其平均值作為距離塔中心距離。（見下圖）

第三步：垂弧施測。此過程為角度測量。按下述方法進行：（1）選擇易于觀測的C或D點作為測站點；（2）以左懸掛點為起始方向（零方向），測左懸掛點至右懸掛點的水平夾角；（3）確定測定個數（以單數為宜），均勻分布每個測定的位置，計算各點水平角，并記錄于手簿中；（4）按確定的水平角精確位置，讀取豎直角（或天頂距）。當第一次半測回完成后，置水平度盤+90°，施測第二個半測回（做為檢校）。取兩次讀數均值作為觀測值。

注意：a.因為垂弧不同于其它目標，測點位置為水平單向標識，無法在目鏡中完成正倒鏡目標尋找，只能通過水平角確定觀測位置。b.懸線往往是多條，易于混淆，應選擇無風或風小、視線條件好的天氣進行施測。c.有時需要讀數工作水位，此時不要忘記垂直方向讀取后視水面值。

3 數據處理

處理內容：（1）觀測數據檢查、整理、統計，包括：距離、水平角、垂直角、均值等。（2）計算：將（1）中的數據登記于表中，進行列表計算（見下表例）。a.基本計算：兩懸掛點坐標、兩電塔坐標，測站C至左懸掛點A水平距離。b.垂弧測點計算。按前述給定的計算公式，選擇適宜的方法。可采用計算器方法，也可在Excel中計算，也可以通過繪圖軟件的圖解方法（如AutoCAD）。

4 繪制垂弧斷面圖

4.1 選擇合適的比例

根據塔高（懸高）和斷面所跨越的水平距離，結合圖紙幅圖尺寸，確定合適的橫向和縱向比例。

4.2 坐標軸位置確定

如圖，以距離左懸點水平距離為橫向，初始位置選擇左懸掛點為，以懸高方向作為縱向，起算點為30，而非0（解釋）。

以上是本人在實際工作中學習總結并運用的，關于跨江架空線纜垂弧高度，以及左右懸掛點坐標從外業施測到計算再到最后斷面圖繪制的方法和步驟。隨著科技的進步，測繪儀器的發展會越來越先進實用，測量的方法也會多種多樣。我們只要掌握并最大限度的發揮先進儀器的功能和作用，就可以實現并達到我們的測量目的。

參考文獻

[1]水運工程測量規范，2013-1-1.