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关于水利水电工程测量技术的探讨

时间:2022-03-26 08:52:51 浏览次数:

摘 要:随着各种测量技术的发展,水利水电工程测量技术也得到了极大的发展。然而由于在实际应用中采用了不当的测量方法,导致测量精度低、误差大、工作效率低等问题。这就要求我们的实际测量中采用正确的测量技术和方法,加强测量的监督管理,使测量数据管理实现科学化、标准化、规格化,从而得到准确和细致的测量数据。

关键词:水利水电工程测量;技术要点

引 言

测量是一门实践性强,技术操作性要求高,是贯穿于水利水电工程建设全过程的基本工作,是从事水利水电工程规划设计与施工技术工作的基本条件。在水利水电工程建设中起着举足轻重的作用,被誉为工程建设的眼睛和尖刀兵。测量作为一门能采集和表示各种地物和地貌的形状、大小、位置等几何信息,以及能把设计的建筑物、设备等按设计的形状、大小和位置准确地在实地标定出来的技术,在各种工程建设中的应用广泛。

一、水利水电工程测量技术应用

1、数字化测绘技术

大比例尺地形图和工程图的测绘,是工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一。难以适应飞速发展的现代化工程建设的需要。把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成-个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。实现大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供图纸,也可提供电子数据,为专业设计自动化建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。数字化成图技术住现代工程中的应用不仅提高了工作效率,并保质保量提交成果。

2、变形监测

变形监测又称变形测量,是对变形体进行测量,确定其空间位置及内部形态的变化特征。水利水电工程的变形监测主要包括基准网测量、工作基点测量、变形体变形监测、监测资料分析等内容,目前常用的变形监测方法主要有大地测量法、基准线测量法以及液体静力水准测量方法等。

2.1 大地测量法

大地测量方法是变形监测的经典方法,可完成变形监测基准网测量、工作基点测量、变形体变形监测等工作,测量设备主要有电子水准仪、精密全站仪,测量方法包括传统的三角测量、几何水准测量、交会测量和现代的边角测量、三角高程测量等方法。大地测量方法利用常规大地测量仪器,理论方法成熟,数据可靠,观测费用较低,但观测时间长,劳动强度高,横度易受观测条件影响,自动化和智能化曰茎较低。

2.2 基准线测量法

基准线法是水平位移变形监侧的常用方法,土石坝、重力坝、支墩坝等直线形大坝的坝体、坝基一般采用引张线法、真空激光准直法和垂线法观测,若坝体较短可采用视准线法、大气激光准直法观测:拱坝坝体坝基主要采用垂线法或大地测量法观测:近坝区岩体、高边坡、滑坡体水平位移监测主要采用大地测量法。

2.3 液体静力水准测量方法

垂直位移监测技术主要有水准测量、三角高程测量、液体静力水准测量技术,目前发展最快的是液体静力水准测量技术。液体静力水准测量系统特别适用于坝体廊道内高程观测及高程传递,它通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,可用于跨河与跨海峡的水准测量:通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。

3、地下洞室测量

地下洞室测量工作是水利水电工程测量的重要组成部分,主要包括地面控制测量、地下起始数据的传递、地下控制测量、贯通测量、施工测量、变形监测等内容。地下洞室测量以地下为主、地面为辅,地面部分主要是针对地下工程进行地面控制测量和地面变形监测等。由于作业空间狭窄、空气潮湿、粉(烟)尘大、光线弱照度差、施工干扰严重等因素,地下洞室测量需借助专用(防震动、防爆炸、防潮湿)全站仪、无棱镜激光测距仪、陀螺全站仪、激光指向仪、无棱镜激光断面测量系纨专用全站仪通过人机交互实现地下测量数据自动处理和图形编辑:无棱镜测距仪解决了地下人无法到达的目标测量工作,保障了地下测量人员的安全:激光指向仪将在地下洞室掘进进行实时导向:陀螺全站仪结合陀螺仪和全站仪优点,采用微机控制,仪器自动、连续地观测陀螺摆动并能补偿外部条件的干扰,在地下工程定向中取代传统的定向方法,具有观测时间短、精度高的优点:由无棱镜激光全站仪和隧道断面测量软件组成的无棱镜激光断面测量系统取代传统的断面仪,可完成数据采集、施工控制、随机检测、炮7L放样,现场成果分析,实时显示生成超欠挖图形、进行方蜀斗算和报表成果自动生成等。

二、几种新技术在水利水电测量上的应用

1、CAD技术在水利水电勘测设计中的应用

近年来,随着国家经济实力的增强,开始逐步加大对大江大河的整治力度。对水库和堤防除险加固工程投资巨大。与之相应的勘测设计工作量也急剧增大。传统的手工绘图、计算不能满足其任务要求,利用CAD技术,则极大地改善了勘测设计条件。在水利水电勘测设计行业实现了计算绘图与测量的一体化,从数据录入到输出都是在自动化软件的管理下进行,在计算机之间或计算机与设备之间以数据流的形式交流,实现了无纸化办公,自动化计算,不但极大地提高了效率,还避免了人为的错误。可能以前手工计算要三个工日的工作量,不到一分钟就计算完成了。

2、遥感技术在水利水电勘测中的应用

根据遥感的平台分类,可以将遥感技术分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共三大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电勘测设计工程中有关地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。

2.1、遥感技术在区域构造稳定性研究

遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较为全面的反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以遥感图像成为研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性所必不可缺的参考资料。

2.2、遥感技术对于危险地带的监视

在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体等易出现问题的地带进行监测与调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外的现场观察,可以方便快捷的判定该地区的地质活动强度与稳定性。

2.3、遥感技术对于非地表资料的判读

利用遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。

2.4、代替人工进行中小比例尺地质测绘填图

在保持必须的野外考察和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图可以用遥感成图取代常规地质测绘。建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这样可以节约测绘时间,提升工作效率。

三、结束语

作为一门专业性非常强、内容涵盖面广的学科,水利水电工程测量直接与水利水电工程的安全施工、质量保证挂钩,且贯穿与水利水电工程建设的始末,由此,相关人员必须重视测量工作,保证测量工作的顺利完成。

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