水利水電測(cè)量中誤差及控制策略分析

杜晟昊

【摘 要】水利水電測(cè)量是否準(zhǔn)確，關(guān)系到了整個(gè)工程持質(zhì)量。為此，相關(guān)技術(shù)人員采取了多項(xiàng)措施保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。但是在實(shí)際操作中，依然存在一定的誤差。本文對(duì)水利水電測(cè)量中誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，并提出控制策略。

【關(guān)鍵詞】水利水電；工程測(cè)量；誤差；控制

以水壩、水電站等為主體樞紐的水利水電工程是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的大事，在相關(guān)工程的建設(shè)過(guò)程中，對(duì)整體質(zhì)量的要求非常嚴(yán)格，而保證各個(gè)環(huán)節(jié)施工質(zhì)量的重要前提條件就是準(zhǔn)確的工程測(cè)量。在水利水電工程測(cè)量中，涉及到的測(cè)量工作主要可分為控制測(cè)量、施工測(cè)量、水下地形測(cè)量、竣工測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程測(cè)量的工具和手段已得到了較大的進(jìn)步，對(duì)提高測(cè)量的精度和準(zhǔn)確性起到了相當(dāng)大的作用。但是，技術(shù)和工具的更新并不能完全杜絕工程測(cè)量誤差的出現(xiàn)，這就形成了對(duì)工程施工質(zhì)量和安全造成的隱患。因此，需要針對(duì)這些誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并打出盯應(yīng)對(duì)策，才能有效控制誤差的出現(xiàn)，保證工程測(cè)量的準(zhǔn)確性，為水利水電工程質(zhì)量達(dá)到提供保障。

1 水利水電工程測(cè)量誤差概述

改革開(kāi)放以后，我國(guó)水力水電工程隨著經(jīng)濟(jì)的騰飛快速發(fā)展起來(lái)，為人民群眾的生產(chǎn)生活提供了源源不絕的能源。與其他工程相比，水力水電工程的技術(shù)含量較高，在建設(shè)規(guī)劃、施工放樣、水工建筑物變形觀測(cè)等任何階段都需要保證工作的準(zhǔn)確性，才能確保整體工程的質(zhì)量安全。否則，會(huì)造成人民生命安全和國(guó)家經(jīng)濟(jì)的重大損失。水利水電工程測(cè)量，正是為工程建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)提供數(shù)據(jù)依據(jù)，保證工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工合理性的重要工作。

目前，相關(guān)的測(cè)量工作是以人工操作完成的。為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，即使是在使用了高科技精密儀器和技術(shù)的基礎(chǔ)上，依然會(huì)通過(guò)反復(fù)地觀測(cè)，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比對(duì)。然而，在比對(duì)的過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)，每次測(cè)量的結(jié)果都不是完全一樣的，而且這種情況并不是個(gè)案，而是存在普遍性。這種測(cè)量結(jié)果與實(shí)際值的差距，被稱(chēng)為測(cè)量誤差，測(cè)量誤差=觀測(cè)值-真值。以Δ表示測(cè)量誤差，以X表示真值、以L表示觀測(cè)值，用公式表示即為：Δ=L-X。

造成測(cè)量誤差的影響因素較多，總體來(lái)說(shuō)，主要是由儀器精度、觀測(cè)誤差、外界條件造成的。就測(cè)量誤差的性質(zhì)，又可將其分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差兩類(lèi)。

2 造成測(cè)量誤差的原因分析

2.1 測(cè)量?jī)x器誤差

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水利水電工程測(cè)量采用了多種先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，這些技術(shù)設(shè)備主要是基于GPS空間定位技術(shù)的水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀、遙感儀等。這些儀器的精確度和測(cè)量速度具有極強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，輔以傳統(tǒng)的測(cè)繪方法，可以快速獲得高精度的測(cè)量結(jié)果。但是，由于生產(chǎn)過(guò)程中受到制作工藝的影響，這些儀器也會(huì)存在一定的測(cè)量誤差。當(dāng)測(cè)量人員使用這些存在測(cè)量誤差的測(cè)量?jī)x器時(shí)，誤差就會(huì)產(chǎn)生。

2.2 自然條件的影響

水利水電工程的建設(shè)區(qū)域一般都是在條件復(fù)雜的自然環(huán)境中，受天氣、溫度、風(fēng)速、大氣壓力、空氣濕度、空氣折射等不可抗力因素的影響，測(cè)量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)一定程度的偏差。比如，當(dāng)測(cè)量區(qū)域周邊環(huán)境地形復(fù)雜、建筑物過(guò)多時(shí)，就會(huì)造成通視條件的局限性；環(huán)境溫度的變化，則會(huì)對(duì)測(cè)量?jī)x器的狀態(tài)造成影響，產(chǎn)生不規(guī)則的光線，使測(cè)量精度發(fā)生變化；海拔高度的不同，必然導(dǎo)致空氣密度的變化，由此產(chǎn)生的折射變化也會(huì)對(duì)水準(zhǔn)儀等儀器造成影響；風(fēng)力大小也是影響測(cè)量準(zhǔn)確性的重要因素，過(guò)大的風(fēng)力會(huì)造成測(cè)量?jī)x器晃動(dòng)，從而產(chǎn)生觀測(cè)誤差。

2.3 人為因素的影響

人工測(cè)量，對(duì)于工程測(cè)量的影響始終存在。與測(cè)量?jī)x器相比，人的感覺(jué)器官存在更大的誤差，在沒(méi)有找到更好的方法取代人工測(cè)量之前，人工測(cè)量造成的誤差很難避免。這種誤差滲透到了測(cè)量工作的方方面面，比如測(cè)量人員在使用儀器測(cè)量時(shí)，由于技術(shù)水平或工作態(tài)度等方面的影響，存在操作不當(dāng)?shù)葐?wèn)題，就會(huì)使儀器測(cè)量的結(jié)果發(fā)生較大的偏差。一旦一個(gè)方面出現(xiàn)了測(cè)量誤差，就會(huì)導(dǎo)致連鎖反應(yīng)，使其后的多項(xiàng)測(cè)量結(jié)果受到影響。

2.4 測(cè)量手段和方法的影響

在長(zhǎng)期的工程測(cè)量工作中，技術(shù)人員積累了大量經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造了應(yīng)用于不同情況的多種測(cè)量手段和方法，這些測(cè)量手段和方法對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響也存在一定的差異。在測(cè)量過(guò)程中，可以根據(jù)觀測(cè)條件，選取不同的測(cè)量方法，如直接測(cè)量法或間接測(cè)量法。但是，間接測(cè)量法在數(shù)據(jù)處理中出現(xiàn)系統(tǒng)誤差的可能性就比直接測(cè)量法高，因此，從減少誤差的角度出發(fā)，在有條件的情況下，采用直接測(cè)量法更合理。而測(cè)量工具的選擇同樣也會(huì)造成對(duì)測(cè)量結(jié)果的不同影響。經(jīng)緯儀和全站儀都可用于距離的測(cè)量，但兩者對(duì)同一個(gè)地方的測(cè)量，得出的結(jié)果并不相同，這足以說(shuō)明選擇科學(xué)、合理的測(cè)量方法對(duì)控制測(cè)量誤差的重要性。

3 測(cè)量誤差控制對(duì)策

了解了造成測(cè)量誤差的原因，就需要針對(duì)這些原因找到合理的控制對(duì)策，這樣才能保證水利水電工程各項(xiàng)建設(shè)工作的順利開(kāi)展。長(zhǎng)期以來(lái)，相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行了全面的研究，總結(jié)出了一系列控制水利水電測(cè)量誤差的方法，如合理使用和保養(yǎng)減少儀器設(shè)備的誤差、提高測(cè)量人員的技術(shù)水平和工作態(tài)度等，取得了不錯(cuò)的效果。

3.1 合理使用和保養(yǎng)測(cè)量?jī)x器設(shè)備

針對(duì)測(cè)量?jī)x器備的使用和保養(yǎng)，是確保其誤差減小到最低的有效手段。在儀器的安裝階段，就需要基于減少誤差進(jìn)行合理的選址、固定、安裝。首先，需盡可能地選擇通視條件好、地面平坦的觀測(cè)地點(diǎn)。其次，在確定了觀測(cè)位置后，還需要將儀器腳架固定踩實(shí)，盡可能保證儀器的穩(wěn)定性。如需在大風(fēng)等惡劣天氣進(jìn)行測(cè)量，為減少儀器晃動(dòng)，可將儀器放低，控制風(fēng)力對(duì)儀器的影響。

在使用測(cè)量?jī)x器之前，必要的校驗(yàn)是不可少的。如在校驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)儀器存在測(cè)量誤差問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)予以處理，將達(dá)不到測(cè)量精確度要求的儀器進(jìn)行更換，以免因使用不合格儀器測(cè)量導(dǎo)致測(cè)量誤差過(guò)大而返工重測(cè)。

同時(shí)，儀器的保養(yǎng)也是非常重要的。現(xiàn)在使用的測(cè)量?jī)x器精密度高，也較易受磕碰影響出現(xiàn)精度下降。在日常使用中，需要測(cè)量人員愛(ài)護(hù)儀器，嚴(yán)格按照使用說(shuō)明操作，輕拿輕放，避免因取放不合格而影響測(cè)量的結(jié)果。取出儀器后，需要及時(shí)將其安放在三腳架上固定好，以免儀器摔落損壞。如遇儀器故障，應(yīng)及時(shí)維修，保證儀器的正常使用。物鏡、目鏡的清潔不能直接用手觸摸，應(yīng)用專(zhuān)門(mén)的毛巾或抹布擦拭，避免對(duì)鏡頭的損壞。

3.2 提高測(cè)量人員的技術(shù)水平

為保證工程測(cè)量的有效開(kāi)展，測(cè)量人員的技術(shù)水平也應(yīng)隨著技術(shù)的更新而不斷提高。通過(guò)專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，使其具備更強(qiáng)的操作能力和數(shù)據(jù)處理能力，從而提高測(cè)量的精度和效率。在測(cè)量過(guò)程中，觀測(cè)人員和記錄人員之間應(yīng)達(dá)成較好的默契，減少因合作不暢造成的觀測(cè)誤差。

3.3 端正測(cè)量人員的工作態(tài)度

水利水電工程測(cè)量的主要工作是由測(cè)量人員操作完成的，觀測(cè)人員的工作態(tài)度對(duì)于測(cè)量結(jié)果的影響在實(shí)際工作中也是不容忽視的，往往最嚴(yán)重的測(cè)量誤差就是由工作人員的態(tài)度造成的。工作人員的是否在每個(gè)工作環(huán)節(jié)都認(rèn)真、負(fù)責(zé)，直接決定了測(cè)量結(jié)果的精確度。因此在提高測(cè)量人員的技術(shù)水平的同時(shí)，還需要通過(guò)職業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)，端正工作人員的工作態(tài)度，從而盡可能的避免因人為因素造成的對(duì)測(cè)量效率和準(zhǔn)確性的不良影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

水利水電工程是我國(guó)的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，承載著保證人民生活和生產(chǎn)能源供給的重任，因此水利水電工程建設(shè)中的所有工作都需要得到有效保證，而確保工程質(zhì)量的前提就是工程測(cè)量。一點(diǎn)小小的誤差就有可能造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此，需要針對(duì)造成水利水電測(cè)量誤差的各種因素進(jìn)行分析，找到其中的原因，并制定相應(yīng)的對(duì)策，避免誤差的發(fā)生，保證工程的建設(shè)質(zhì)量。

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