水利水電工程測量技術的現狀與發展

張保仁

摘 ? 要：水利水電工程測量是水利水電工程正常施工的基礎，隨著創新科技的發展測量技術也呈現出多元化發展的趨勢。計算機技術的應用，GPS精準定位等技術的發展都為水利水電測量的發展提供了更好的發展方向和手段。本文通過對水利水電工程測量技術的發展現狀、發展技術、不足之處等進行討論，簡要敘述了其發展前景，為行業的發展提供參考。

關鍵詞：水利水電 ?測量技術 ?數字測量 ?變形監測 ?GPS技術 ?發展前景

中圖分類號：TB22 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）07（b）-0035-02

水利水電業行業是中國經濟發展中的支柱產業之一，產業的發展過程需要各種科技力量的支持，其中建筑工程測量技術在水利水電行業的發展過程中貢獻巨大，保證了水利水電工程的基礎質量。目前，在技術發展過程中出現多種測量技術同時前進發展的狀態，光學水準儀、鋼尺、全站儀、激光測量儀、電子水準儀等各種測量儀器的應用，使測量數據的準確性進一步提高，測量儀器的自動化程度也隨著科技的進步進一步發展。衛星定位測量技術使測量工程不受時間、地理位置、氣候、地形地貌等影響，與傳統的測量技術比較實現了質的飛躍。計算機技術的應用，提高了測量數據的處理效率，提升了測量數據分析的準確性，也為測量工程的智能化發展提供了方向。

1 ?水利水電工程測量技術發展現狀

水利水電工程計量的工作內容一般分為3個階段：規劃，設計，建設和運營。規劃階段就是為測量工程的順利實施提供基礎，是通過合理的實地勘察、科學的預估與計算、選擇正確的方法對整體測量工程實施前的準備，按照合適的比例設計水利水電工程地形圖。設計圖設計好之后，就可以依據圖紙進行施工，施工過程需要做好安全監測、線路排布與施工控制網的測量工作。施工測量結束后，根據運行的需要進行運行管理階段的測量，主要測量的內容是庫區的淤積、電站的泄洪，根據測量結果實時監測水利水電工程的運行狀況。在水利水電的測量施工中，我們會運用到不同的測量技術，下面介紹幾種主要的測量技術。

1.1 數字地形測量技術

數字地形測量技術主要應用于測量方法，電子平板和手持數字測繪系統技術。利用專業地形圖測繪軟件，將數字轉化為三維立體圖形進行地形測繪的技術。這種方式摒棄了手工繪圖速度慢、精確度低的弊端，可同一時間根據要求呈現出不同比例尺的繪制地形圖。數字測繪系統是利用全站儀在外面自動采集地形空間三維數據，自動存儲并處理數據時，降低人為采集數據的誤差。數字化的成圖模式，可以把圖形存儲在內置的軟盤中，便于技術人員查找與修改，延長保存時間，隨時查閱功能便于反復修改，減少反復測繪造成的資源浪費。電子平板數字系統由全站儀與便攜機等軟件組成，便于攜帶與測量，測量數據準確度高，繪制圖形方便，但是設備穩定性差，不適合特殊地形。測記法數字系統就適合各種地形環境測繪，數據準確度高，智能化水平較高，但其作業不直觀，也會出現測繪錯漏等問題。掌上數字測繪系統是應用最廣泛的一種地形測繪技術，它由全站儀和繪圖軟件等組成，結合其他設備與技術使用，效果良好，操作便捷，結果可靠。

1.2 變形監測技術

變形監測技術是通過監測物體的外部形態而確定物體的內部形態與空間位置的技術，它的主要檢測內容是基準網、工作機電、監測數據分析等。目前，變形監測技術主要的監測方法包括基準線法、大地法、液體靜力水準法。基線方法主要用于水平位移變形監測，主要用于測量墩壩，重力壩和土石壩等線性壩。通常，可以使用真空激光方法，視線方法，垂直線方法和引線方法進行觀察。可以使用的測量儀器包括光電跟蹤型引線測量儀，電容感應引線測量儀等，測量數據具有高精度。測量成本低。在高坡度地形，滑坡體地形和短壩，采用操作簡單，成本低的視線法，但受大氣光角度的影響，測量精度低。大地法可進行工作基點、基準網、變形體的監測，可使用的方法有幾何水準、三角、現代邊角、交匯測量等。測量的設備都是常規使用的儀器，包括精密全站儀、電子水準儀等，數據可靠性高，測量費用低，測量強度大，觀測時間長，自動化程度低，因此數據不能實現自動化處理，處理數據的難度較大。液體靜力水準法發展迅速，傳感器用于測量水體的液位，適用于壩體走廊內的高程傳輸和觀測。監測點多、數據精度高，監測自動化程度高，因監測點多獲得的數據處理較復雜，使用成本高。

1.3 水下地形測量技術

水下地形測量中使用的測量工具包括電磁波測距儀，經緯儀，基準測量儀和標尺。通過測深錘和測深桿測量水的深度，誤差大，測量效率低。隨著 全球定位系統（GPS）的發展，GPS、RTK、CORS、DGPS系統與測深儀配合探測水下地形，探測數據的可靠性進一步提升。通過基準點衛星信號的接收，與已知點位置比較來修正誤差值，不斷校正GPS的信號，提高監測的準確性。監測連續性強，監測數據精度高，降低監測人員的勞動強度，縮短工作周期。

1.4 控制測量技術

控制測量技術即運用GPS定位技術與傳統測繪方法相結合，具有精度高，監測速度快，精確監測結果的優點是可以通過GPS定位技術快速確定目標點的三維坐標。控制測量可分為兩種類型：專用控制網絡和測繪控制網絡，包括兩種技術：高程控制和平面控制。控制測量技術包括三角網、邊角網、三邊網、GPS網、導線網、混合網等。GPS測量儀的應用使測量不受地形、環境、溫度、氣候等因素的影響，并通過控制數據測量布局類型和觀測方法。減少測量工作量和工作時間，測量時間、測量選點靈活多樣，測量誤差小、精度高，測量的范圍小，網中基線邊短。全部由衛星采集數據，計算通過計算機完成，自動化程度高，使用范圍廣。

2 ?近年來發展中存在的問題與發展前景

2.1 存在的問題

近年來，隨著我國水利水電行業的迅速發展，技術的發展和創新也存在跟不上行業發展的問題，前期研發資金投入不足限制了技術的開發，先進技術與設備是行業發展的核心，前期投入不足直接影響了行業技術的發展。技術人才是行業發展的關鍵。水利水電行業是一個體力和腦力消耗較大的行業，現在年輕人缺乏吃苦耐勞的精神，在行業的選擇上多愿意選擇輕松、收入高的行業，年輕的技術人才不能及時補充，成為行業發展的重要障礙。此外，水利水電測繪技術周期長、技術復雜度高，管理難度大，管理技術薄弱等是限制測量技術發展的因素。

2.2 發展前景

自動化、數字化的發展是目前各個行業發展的主要趨勢，測量技術的發展可以充分利用現代設備與技術，積極改革測量方法與設備，實現測量技術的高速發展。它可以進一步發展數字測繪技術和GPS技術，并使用工程控制網絡，監控網絡和其他技術來自動化和實時數據收集和處理，與GPS技術相結合，提高定位的準確性，促進測繪行業的快速發展。

3 ?結語

綜上所述，測量技術是水利水電工程測量技術的基礎，是保證工程質量的有效手段。通過不斷更新各種測量技術，提高了測量數據的準確性，并結合先進的GPS技術，提高了自動測量和定位的準確性。并利用先進的設備實現繪圖智能化，提高繪圖的效率。總之，智能化、科技化、實時化、綠色化、可持續化是未來各個行業發展的主要方向，依靠科技發展，提升行業發展的速度，使用先進的技術設備為水利水電工程測量提供支持，迎合時代發展，增強行業發展信心，為中國經濟發展增力。

參考文獻

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