水利工程測量的常見缺陷及處理對策

李鯤

（四川省南充水利電力建筑勘察設計研究院 四川南充 637000）

水利工程測量的常見缺陷及處理對策

李鯤

（四川省南充水利電力建筑勘察設計研究院 四川南充 637000）

水利工程測量作為水利工程建設的重要組成部分，對水利工程的質量等級、整體構造、安全、使用功能等均有著極其直接的影響。本文基于此，首先分析了水利工程測量的常見缺陷，然后以經緯儀和全站儀為例簡述了應如何處理傳統儀器測量中存在的一些固有缺陷，并探討了提升水利工程測量精度的處理對策，望對相關的測量人員提供些許參考價值。

水利工程；測量；常見缺陷；處理對策

1 前言

水利工程測量作為水利工程項目建設的準備環節，在指導工程施工、確保工程質量等方面有著重要的應用價值。但現階段，隨著科技的進步和時代的發展，水利工程測量的精度也越來越高，這就得相應的測量人員面臨了更大的挑戰。再加上部分地區水利工程測量人數不足以及人員的素質較低，相應的測量工作往往會存在一定缺陷，導致水利工程的質量受到較大影響。基于此，了解水利工程測量的常見缺陷，并采用合適的處理對策加以解決，具有重要的現實意義。

2 水利工程測量的常見缺陷分析

2.1 全站儀的測量缺陷

全站儀是一種集光、機、電為一體的高技術測量儀器，其優勢在于一次安置儀器就可完成該測站上全部測量工作，故在水利工程測量中有著廣泛的應用。但由于其水利工程的特點以及儀器本身結構問題，在使用全站儀時，往往會存在軸系誤差、度盤誤差、測距誤差等幾類缺陷。

（1）軸系誤差

具體而言，軸系誤差可分為軸橫向誤差與視準軸縱向誤差兩種。前者多是由于在測量工作中，未能將全站儀鏡頭里的望遠鏡十字中心同正確位置對準，造成視準軸和儀器水平方向的軸線不相交引起的測量誤差，影響水平方向的觀測值。而后者多是由于視準軸沒有與橫軸正交所產生的誤差，會對豎直方向觀測值產生影響，與水平方向無關，但考慮到部分水利工程的測量作業俯仰角較大，應在制定施測方案時進行有效規避。

（2）度盤誤差

度盤的誤差主要分為刻劃誤差和偏心誤差。在測量過程中，若在全站儀度盤左邊觀測，視準軸會落在標準軸的左側或右側，導致實際測量值比出現度盤誤差的測量值小或者大；再把望遠鏡轉半圈后在盤右邊繼續觀測，視準軸就會落在與第一次觀測時相反方向。而此時這兩種情況下，度盤誤差保持一致，符號相反。可取兩邊數據平均值以提升測量精確度。

（3）測距誤差

全站儀測距的測量原理是利用兩點之間的高度差進行目標的測距測量，這就意味著測量人員需要要肉眼感知一定的視覺精度，再加上大多數全站儀測距采用相位式光電測距，測距誤差同所測距離之間成正比受大氣折射率或光速等影響，也容易使得整個水利工程測量產生測距誤差。

2.2 經緯儀的測量缺陷

水利工程的測量和放樣中，常用經緯儀對角度進行測量，當地勢高低落差較大時，也會采用經緯儀進行高程測量，但由于經緯儀的自身結構和這種測量方式的固有因素，經緯儀測量高程也與全站儀存在一些相類似的缺陷，包括儀器誤差、觀測誤差、對中誤差、三軸誤差、測距誤差等等，亦需要采取一定對策進行處理。

2.3 專業測量人員缺乏

除了上述的測量方式和測量引起所引起的測量誤差以外，專業測量人員缺乏也是現階段水利工程測量工作中存在的重大缺陷。隨著水利工程測量工作對測量精度和測量質量的要求的不斷提升，很多測量工作都需要通過專業測量人員才能完成，但在現實中，很多測量工是由剛畢業不久的學生所擔任，他們缺乏獨立工作和實際操作的經驗，難免會出現理論與實際相脫節的情況。調查顯示，很多剛進入工作崗位的學生在測量過程中多存在準備不足、儀器操作失誤、對新型儀器不完全了解等一些情況，致使測量工作錯誤頻發。

2.4 測量儀器設備滯后

在一些較復雜的測量環境下，即使是專業的測量人員，僅僅使用水準儀、全站儀等普通測量儀器，也難免會因為測量設備的固有屬性而導致測量工作存在缺陷。隨著科學技術的不斷發展，傳統的測繪模式已經逐漸被現代測繪技術所淘汰，水利工程測量工作也對先進的儀器設備有了更高的要求。以河道測量這一水利工程及其常見的測量工作為例，傳統的測量方法多是采用六分儀、經緯儀、水準儀、全站儀等方式測定，但隨著水利工程對質量的要求不斷提升，利用這些測量技術來進行河道平面形態變化、河道縱剖面變化及深泓線變化的測量工作就難免會顯得捉襟見肘。再加上經緯儀、全站儀等測量工具自身存在的誤差以及實際地形的錯綜復雜，更是會使得測量工作難以達到預期效果。

3 提升水利工程測量精度的對策分析

3.1 最大限度控制測量誤差

在實際的測量過程中，對于測量儀器的系統誤差是難以做到有效控制的，但測量人員可以從多方面著手，最大限度地對測量的相對誤差加以控制，從而提升測量精度。以全站儀測量為例，測量人員首先應當判斷誤差出現的原因及種類，然后有的放矢地的采用合適的處理對策。例如如果發現測量誤差屬于全站儀軸系誤差，可適當改變測量角度，并采用不同的觀測方式重新獲取測量值，后續的計算過程中，也應當將測角精度作為自變量加以分析。如果發現測量誤差屬于度盤誤差，則可結合具體的水利工程實例，先對其高程實施測量，然后計算三角程誤差，同時結合其地球曲率對其精度重新進行計算，以提升測量精度。而如果發現測量誤差屬于測距誤差，那么可考慮使用相位式光電技術進行距離測量，避免人眼分辨度不足引起的測量干擾，也可考慮多次測量取平均值，有效減少測距誤差。

而經緯儀的測量誤差控制方法與全站儀相類似，測量人員在安置儀器時，首先應做到儀器校正準確，觀測前可考慮將經緯儀視線水平瞄準已知高程點標尺，通過計算出本站點高程，進而避免對中儀器引起的對中誤差。在觀測角度時，標桿要豎直，視線盡可能看向標桿底部以減小誤差，最后要選擇目標成象清晰穩定的有利時間觀測，克服不利環境因素造成測量存在缺陷。

3.2 提升測量人員專業素質

測量人員專業素質的提升并非一朝一夕所能完成，測量單位的管理人員應當了解員工自我發展的各項計劃，然后將其作為企業指導員工發揮潛在價值，提升綜合能力的起點，再由管理人員和培訓人員制定起優秀的能力培訓方法，輔以適當的培訓進修、輪崗鍛煉、工作加壓等手段，使得測量人員在內在動力和外在壓力的雙重條件下將自己的能力發揮到最大。對于新入崗的測量人員，可考慮針對其所學知識，由專業測量人員組織進行測量實踐操作，以使得其能夠將所學知識與實際測量工作有效結合，克服測量過程中的慌亂情緒引起的測量缺陷。最后，測量單位自身也需要建設以人為本的企業文化和管理體系，讓每一位測量人員都能夠得到發展機會和發展平臺，讓一位測量人員都愿意為了實現自身和企業的最大價值而不斷努力奮斗。

3.3 在工程測量中應用新技術

針對一些傳統的測量方法和測量儀器難以取得較好的測量效果的領域，水利工程的測量單位和高層管理人員應當從可持續發展的要求出發，結合自身發展需要部署資金引入實用的新儀器以提高水利工程測量質量。同樣是以河道測量為例，測量單位可考慮引入GPS接收機并應用RTK測量技術，即在河道的在某一己知點上設立基準站并安置一臺GPS接收機，利用無線電傳送設備將使用衛星現場監測所獲得各類數據通過數據鏈傳送到流動站，交由計算機進行分析。現階段，RTK實時測量技術的三維處理精度已達到了厘米級，傳統測量方式需要花費數十天的地形圖和斷面圖，普通計算機只需對所獲得的平面和高程數據進行數小時的分析和建模后即可完成，大大降低了水利工程測量人員的勞動強度，并提升了作業效率。而對于一些普通水利工程的測量，測量單位若是因資金需求難以采用RTK技術，亦可以引入GPS靜態或者快速靜態方法建立沿線總體控制測量，從而解決傳統測量過程中存在的一些固有缺陷。

4 結語

工程質量是企業的生命，在現階段科學技術和測繪技術不斷發展的宏觀背景下，水利工程的測量工作開始面臨著更大的挑戰。相關的水利工程測量人員應當立足于此，對于測量過程中存在的各類人為因素引起的誤差，最大限度地予以消除以提升測量精度。而水利工程測量單位則需要不斷引入新鮮血液，同時采用培訓進修、輪崗鍛煉等一系列手段，努力提升測量人員的專業素質，提升測量的質量。還應當適當地引入新的測量技術和測量方法，將新型科學技術與傳統測量領域有機結合，以使得測量工作能夠為我國的經濟發展做出更獨特的一份貢獻。

[1]林偉平.水利工程測量問題研究[J].科技創新導報，2015，9（11）：67～68.

[2]袁永和.水利工程施工測量技術簡論[J].社會科學日報，2014，4（20）：90～91.

[3]崇英飛.工程測量過程中存在的問題與處理對策[J].江蘇水利，2014，4（20）：80～81.

TV221

A

1004-7344（2016）05-0112-02

2016-1-10

李鯤（1984-），男，助理工程師，本科，主要從事測量工作。