长洲水利枢纽运行期水准网的建立和复测

彭 程

（中国水利水电第四工程局勘测设计研究院，青海西宁 810007）

长洲水利枢纽工程位于珠江流域西江干流浔江下游河段，是西江下游广西境内的最后一个规划梯级电站，坝址位于广西梧州市上游 12km的浔江干流上，距下游苍梧县城 1.5km。枢纽坝址横贯三江（内江、中江、外江）两岛（长洲岛、泗化洲岛）。

电站采用 15台灯泡贯流式发电机，单机容量42MW，总装机容量为 630MW。设有一线千吨级、一线两千吨级船闸。水库正常蓄水位 20.6m，汛期限制水位18.6 m，水库校核洪水位时总库容56亿m3，正常蓄水位时库容18.6亿m3。

图1 钢管标埋设大件图

1 运行期水准网的建立

长洲水利枢纽经过5年建设，现已进入发电运行时期。长洲水利枢纽水准网工作基点的建立也已完成，并通过验收。

长洲水利枢纽水准网是整个水利枢纽水工建筑物运行期垂直位移观测的基准网点，并为监测水工建筑物垂直位移提供保障。

长洲水利枢纽运行期垂直位移观测网的布置大体根据设计蓝图《枢纽水准网总布置图（45002S-050-047）》进行布置，从枢纽左岸至右岸共布置水准网工作基点5座，其中2座双金属标（水3、水6），3座钢管标（水1、水4、水5）。

双金属标与钢管标的结构图及水准网具体布置见图1、2。

图2 双金属标埋设大件图

2 水准网观测

长洲水利枢纽原有水准网主要由长水基右及长水基左两座深层基岩双金属标及部份埋石水准点组成，主要用于施工期精密水准控制。

但是由于工程施工期大面积开挖及回填对一部份埋石水准网工作基点造成了破坏，加上左岸长水基左所埋设地点受洛湛铁路基础回填的影响，于2006年遭到破坏，至今仍保存完好的只有长水基右双金属标。

为了保证整个大坝变形监测数据的整体性及延续性，建立长洲水利枢纽运行期水准网的统一基准。本次水准网观测路线以长水基右为基准点进行闭合路线测量，长洲水利枢纽水准网闭合环线从长水基右铜开始，经过水6、水5、水4、水3、水1然后测回至长水基右铜。

水准网观测的作业技术依据：《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-91），观测前对水准仪和水准尺进行检验和校正。

2.1 观测前的准备工作

观测仪器设备，在观测开始前，必须先晾仪器，使仪器设备的温度与大气温度趋于一致，然后再精密调平，进行观测。在晾仪器和整个观测过程中，仪器不得受到日光的直接照射。野外观测应选择有利时间进行。

2.2 精密水准法测量

此次观测采用了 DNA03型号的电子水准仪，DNA03电子水准仪测量精度高，达到了0.3mm/km。最小读数显示达0.01mm。从以往的水准网观测成果进行统计来看，闭合差及其精度非常理想。

精密水准观测的要求应按《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-91）一等测量规定执行。

每次观测均由往、返测组成。严格按照奇数站“后前前后”、偶数站“前后后前”的观测顺序进行观测。由往测转为返测时，标尺应该互换。观测时，必须保证标心和标尺底面清洁无尘。在水准测量中，应尽量设置固定测站和固定转点，以提高观测的精度和速度。精密水准路线限差及闭合差不得超过表1的规定。

表1 精密水准路线限差及闭合差之限值

3 数据传输与观测精度分析

3.1 数据传输

经过近一个月的观测，圆满完成任务。数据传输主要利用（Leica Ceo Office）办公软件进行数据的下载，下载为.GSI格式文件,通过自编EXCEL程序完成数据的提取,最后得到各站的前后视距，累计视距、累计高程等等。

3.2 成果分析

从此次观测结果来看，长洲水利枢纽主坝水准路线从长水基右铜开始经过水6～水3、水1再回到长水基右铜闭合环线中，水准路线总长10.311km，共计286站。

各工作基点间往返测不符值计算见表2，均满足一等水准测量规范要求。

表2 长洲水利枢纽水准网观测成果精度表

从表中可以看出每段往返测高程大大小于往返测高差不符值，说明成果可靠。

其中往测环线闭合差为0.00039m,返测环线闭合差为-0.00079,均小规范环线闭合差0.0064m,满足规范要求。

根据表2中计算出往返测高差不符值，可以计算出每公里水准测量的偶然中误差 M△的值：

式中：△—— 测站往返测高差不符值，mm

R —— 测段长度，km

n —— 测段数

将表3中各测段往返测高差不符值代入上式，可得：

表3 每公里水准测量的偶然中误差

因此本次观测每公里水准测量的偶然中误差小于规范要求，观测质量优。

3.3 资料的整理

资料整理应做好原始观测数据的检验、观测数据的计算。通过计算并平差得到长洲水准网观测值成果表，见表4。

表4 长洲水利枢纽水准网观测平差计算表

4 结 论

数字水准仪读数客观、真实，因此避免了测量工作当中的测、记误差，确保了数据的可靠性。根据以上数据分析表明，此次观测成果质量优，该水准网各项指标均满足规范要求。因此水1、水3～水6可以作为长洲水利枢纽工程运行期垂直位移周期性变形观测的工作基点。

[1]国家一、二等水准测量规范.中华人民共和国国家标准.中国标准出版社出版,2006