水電站工程測量技術及測繪新技術應用

曹官軍 王戰新 龔明勇

摘 要：測量技術貫穿于水電站工程建設和運行的全過程，而且其中的任一施工環節都必須要有良好測量技術的支持，才能保證測量的準確性與科學性，維護好工程建設的安全與質量。伴隨著現代科技的迅猛發展，越來越多的測量技術和儀器設備被應用到了水電站工程建設當中，顯著提高了測量工作的質量和效率，同時也節省了多個方面的資源。為了進一步推動水電站事業的發展，保證工程的社會以及經濟效益，就必須要提高對測量技術的研究力度，不斷完善測量技術的應用體系。本文圍繞測繪新技術及其在水電工程測量中的應用進行了分析，并結合具體案例對測繪新技術的應用效果進行了說明。

關鍵詞：水電站;工程測量;技術開發;技術應用

1水電站項目施工測量各項準備工作與基本步驟

1.1施工測量準備

1.1.1對施工設計圖紙進行了解

在對水電站工程進行施工測量的過程中，測量人員必須要對施工圖紙認真分析并研究，深入了解設計圖紙中提到的平面及高程等控制點搞成洗漱。同時，施工測量階段，水電廠施工現場與控制范圍必須要得到保障。

1.1.2施工中測量精度的確定

根據我國相關規定，根據（水利水電項目測量規范）SL52__2015要求測量水電站項目。此外，測量人員還要認真分析施工現場情況，以此為項目施工確定測量標準。另外，為了合理安排后期施工，系統化測量斷面施工，碎部施工測量精確度

1.1.3測量儀器的檢校

在施工之前，需要保證水電站施工測量的精準度，測量人員根據相關規定去檢查測量儀器，正常來講，該項工作都是有專門的負責人員，在檢查完成之后，還應當由具體憑證，為水電站后期順利進行竣工驗收創造條件。

1.2項目施工基本測量步驟

1.2.1對控制點做好復測

水電站項目建設中，復測并復核施工企業提供的所有控制點是十分重要的，切忌直接測量。完成復測后，還要講復測報告提供給施工企業。

1.2.2為施工測量設立控制網

復測與合并好所有控制點后，進一步確立施工控制網。建設施工控制網時，不僅需要與現場實際的地形地質情況結合，同時還應當具備一定的整理觀念。需要充分考慮到水電站的建設需求。一般調價情況下，通視條件好、地勢廣闊且范圍控制區域作為控制點。所需要注意的主要有建設方所提供的資料。（正常情況下，水電站的施工測量比例尺圖形都會選擇1：2000）與此同時，施工單位還需要認真勘察現場，從而深入了解導線、水混及三角點等標志性情況。另外，對項目建設區域內的地貌、地質與地形等情況掌握基礎上，平面控制網前提下合理選擇施工技術。此外，完整儲存三角點，地點選擇必須要穩固，以此合理推算控制網點大地與施工等坐標。

項目施工中，平面一級控制網點的布置也是必不可少的。控制網點確定好后，再進行開挖與基巖施工，在基巖頂部安裝中心開孔鋼板，用于強制歸心。完成埋設工作后，外業測量要過段時間再進行。水電站項目施工中，一級控制網點的復核是首要施工任務，同時為建設單位提供復核報告，再由監理工程師審核該成果。假若審核結果符合水電站項目建設要求或規范，施工企業要結合現有成果開展施工并盡可能提高其使用效率。反之，最終審核結果不符合水電站項目建設要求與施工規范，建設企業要上報通知施工單位，以此為水電站獲得準確的施工測量精度提供保障，之后施工單位根據要求進行返工，隨后再次提交復核報告，最終保證滿足復核要求。

1.3項目施工放樣

水電站項目施工中，為了有效獲得準確而可靠的施工放樣數據，一般情況需要采用內外業相結合的施工方法。

嚴格依照水電站設計方案與要求進行施工放樣。例如，如果施工場地平坦的化，就要根據實際情況對放樣精度進行降低，合理選用平尺與鋼尺等做好施工測量。填筑路堤段進行施工放樣時，首選要在堤路邊線或中線做好放樣工作，再借助相關器具準確測量各層填筑范圍。條件允許情況下，采用全站儀開展施工放樣工作。在測量水電站工程相關部委時，需要盡可能安排監理工程師監督施工現場情況，確保獲得準確測量結果基礎上，開展后續施工流程。

2控制施工測量質量的建議

2.1合理選擇加密點

第一：精密導線網，將精密導線點、平面加密及GPS等控制點融合起來。高程加密及精密水準點相互配合共同構成附和與閉合線路;第二：對于平面加密點，其相鄰變長差距必須要適宜，太小或太大都不行，將高程加密點距離控制在300米范圍內，如果情況特殊的話，邊長可高于100米;第三：注意GPS與相鄰平面加密點之間垂直角不能超過30°;第四：假若施工場地出現沉降變形，則該場地不能布置加密點。

2.2合理布設加密點

水電站施工測量中，完成加密點復測后，為平面加密點合理制定控制方案，要結合水電站項目實際施工情況，結合首級控制點合理確定施工方案。另外合理布設加密點，并準確測量閉合導線，以此確保施工與監控測量滿足水電站施工測量要求。

2.3準確測量加密點

平面測量過程中，全站儀是首選施工測量儀器。水準點加密時，所選測量技術應為國家二級或以上標準。結合條碼尺與中緯電子水準儀，提高符合水準線路測量的準確性，在對加密點進行測量之前，需要根據監理工程師認可，從根本上保障測量精度與精密導線技術測量要求，實現測量技術的統一。數據測量前，嚴密平差法的應用是十分重要的，另外監理工程師應注意測量結果的批準，水平測量工作中，原控制樁及加密點的測量必不可少，以此為水準線路的形成奠定良好的基礎。精密導線測量中，原有控制樁形成的附和與閉合等導線是真要的測量參考標準。

2.4嚴格復核工程量與測量地形

水電站項目主體環節施工前，復核項目開挖量是十分重要的，首先需要對開挖工程量有一個準確的估計，選擇比例分別為1：200與1：500的斷面與平面圖。結合地形斷面圖，對工程開挖量進行計算。同時，由監理工程師負責審核計算結果，以此為項目竣工結算奠定良好的基礎。項目完成開挖后，測量每一環節斷面圖與基礎竣工地形，計算基礎工程量前提下，施工資料要準備好。

3水電站工程測量新技術的運用

對于技術，不能只停留在紙面上的研究，技術需要不斷地結合實際，在實際的使用中，不斷發展問題，解決問題，實現對技術的完善改進。

3.1控制性測量

一座水電站從設計到建造，從竣工到運營時管理都是一個復雜的過程。水電站大多數都是選址在崇山峻嶺中，這些地域大多被植被覆蓋，因此嚴重影響測試工作者的視線，進行光學測量的通視條件也比較不足，并且這些地區的控制點也較少，這些因素都對測試工作的開展較為不利。在這種情況下使用光學測量會產生較大的誤差，而改用GPS等全球定位技術，能擺脫這些地形、氣候和時間對測量的限制，使用全球定位系統能更好地為水電站工程建設提供各種精確地所需數據，極大地提高了工作的效率。

3.2在地下管網測量中的應用

在水電站工程施工中，有時需要在地下鋪設管網，但由于不同時期工程施工使得地下本身就存在一些鋪設好的管網，在此情況下，對水電站工程建設所需管網進行鋪設就會進一步增加地下管網的復雜性。為保證不破壞地下原有管線，就必須采用足夠精確地測量技術對地下現有管線進行準確探測。基于這一施工需求，水電站工程地下管網測量就為測繪新技術在其中的應用創造了條件，提供了理論支持。根據地下管網具有分布復雜、種類繁多、專業性強、涉及不同部門多等特點分析，在實際測量中首先就需要探測清楚地下管網的種類、材質、規格與具體分布位置等相關信息，然后在明確水電站地下管網鋪設要求的基礎上，合理選擇探測儀器與探測方法。測繪新技術憑借精確地測量手段、高效的測量時間而在水電站工程地下管網測量中得到了較好的應用。

3.3在工程變形監測中的應用

工程變形監測在水電站工程建設中是非常關鍵的一個環節，開展此項工作的主要目的在于對大壩的位移、整體傾斜變形情況進行監測，以便及時采取補救措施，預防安全事故發生，減少經濟損失。對于水電站工程變形監測而言，其監測環境較為復雜特殊，對監測技術與監測人員的專業水平要求較高，若采用一般的、常規的變形監測技術很難滿足工程變形監測需要與測量精度要求。這就需要采用測繪新技術來擔任工程變形監測這一重要任務。測繪新技術在水電站工程變形監測中的應用，可以達到毫米級甚至亞毫米級測量精度，可以獲取有效的絕對平面位移與相對垂直監測數據，因而能夠較好地滿足工程變形監測精度要求。這是傳統工程變形監測技術所無法達到的測量精度，也是測繪新技術所具有的一個突出優勢。

4實例分析

在某市河流上游山洪與水土流失治理工程中，著重對河流上游東、西支流域進行綜合治理。測區為山地海拔48米至490米，高差大;正值夏季山上樹木高大且植被茂密，蟲蛇盛行對測量帶來不便。東支和西支主干流都有水泥路車行交通便利，花園支流、程家灣支流及新建的道路則交通困難，只有人行小路，且植被茂密工作不便。由于周圍的國家級控制點很多都已破壞，測區又位于山區，從測區附近引點進行GPS靜態測量和水準控制測量工作量巨大，且在工程上報省發改委批復的時間上無法完成。遂采用省CORS（網絡RTK）的方式，在測區內以3km基線長度均勻布設控制點進行采集。測區共布設了16個點，并聯測了一個國家C級點和一個Ⅲ水準點，利用南方測繪軟件的GPS4.4GNSS數據處理進行七參數計算以獲得區域轉換模型。轉換后的水平殘差精度最大為6mm，高程殘差精度最大為12mm，所得模型符合工程測量精度要求。遂利用CORS（網絡RTK）測量點作為測區首級控制進行逐級加密，測量地形圖和斷面。傳統的山區利用全站儀測量，測量的視距離斷和轉點次數多，精度逐步下降。且山區陡峭很多地方不好架設儀器，樹木植被多通視情況差。這次我們采用RTK電臺和網絡結合的方式測量，能在不通視的情況下測量，效率較全站儀測量提高數倍。這次測區的房屋等地物比較密集，用人工測量費時費力，遂采用攝影測量影像來處理，采用數字測圖和計算機輔助設計（CAD）技術制圖。此次任務在3個月后順利地完成，及時地提交測量資料。這次工程順利完成再次證明利用測量新技術可以滿足現代工程要求的高精度，快速地測量，保證國家各種項目的及時開工建設。為測量新技術的應用獲得更廣闊的空間。

結束語

水電站工程中的測量工作是水電站工程重要支柱之一，大大地減輕了工程施工人員的工作量，提高了工程的效率與質量，它為水電站工程的發展作出了巨大的貢獻。目前各種高新科學技術運用于測量工程中，實行信息化、數字化后各種新技術可以互相的滲透、互相促進。更好地為工程的建設提供數據的支持。周密而準確的測量工作在工程建設之初、建設時一直到工程竣工后都起著重要的作用，測量工作貫穿整個工程的建設，為工程起著不可磨滅的巨大作用。現在科學技術日新月異，隨著現代測繪技術的不斷完善，日后的測量技術應向著一體化的技術，自動化的采集與處理，智能化的測量工作，可視化、信息化的測量數據，共享化的測量成果等方向發展。

參考文獻

[1]盧冉.論水電站工程測量技術及測繪新技術應用[J].建筑工程技術與設計，2018，（5）：481.

[2]謝彥軍，曹子妍.論水電站工程測量技術及測繪新技術應用[J].建筑工程技術與設計，2018，（34）：2472.