“三角网法”和“方格网法”在土方量计算中的应用

2014-12-13毛志芳刘开红

江西煤炭科技 2014年3期

毛志芳，刘开红

（江西省煤田地质局测绘大队，江西南昌 330001）

土地平整是土地整理项目的一项重要内容，是实现农田机械化、规模化、现代化的重要措施，对实现稳产高产基本农田具有十分重要的作用。其费用在项目总投资中占有较大比重，这与土方量大小和对应土方综合单价两个因素相关。因此，在土方综合单价相同的前提下，土方计算是否准确、区域调配方案是否合理将直接影响到项目的合理性和投资预算。本文以樟树市阁山镇孙家村等二个村土地整理项目中6个田块为例，介绍软件CASS7.0中“三角网法”和“方格网法”在平整土方量计算中的应用。

1 方法原理及适用范围

1.1 三角网法

三角网法是指将按地形特征采集的点按一定规则构造出覆盖整个区域且互不重叠的连续三角形，组成不规则三角网结构，用生成的三角网来计算每个三棱柱的填挖方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量，并绘出填挖方分界线。该方法通常适用于小范围大比例尺高精度的地形情况。

1.2 方格网法

方格网法是根据实地测定的地面点坐标（X，Y，Z）和设计高程，通过生成方格网来计算每一个方格内的挖填方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量，并绘出填挖方分界线。该方法通常适用于平坦及高差不太大、地形比较平缓的地形情况。

2 土方量计算

2.1 项目概况

樟树市阁山镇孙家村等二个村土地整理项目意义在于打造现代农业科技示范园区，项目位于江西省樟树市阁山镇孙家村和渡桥村，在地貌类型上属平原地貌，地势平坦，地形起伏不大，但内部仍有一定的高差。本项目以比例尺1∶1000地形图作为底图进行沟、渠、路等设计，田块则按沟、渠、路形成的封闭多边形来进行划分。本文选取了项目中TK75-1、TK75-2、TK76-1、TK76-2、TK80-1、TK80-2等6个田块，进行平整土方量计算。田块相对位置见图1。

从图1中可以清楚地看出，按照设计水流的方向，田块设计高程应满足以下要求：

图1 田块相对位置

2.2 三角网法计算土方

（1）用软件CASS7.0打开图形，单击菜单栏中“工程应用”-“区域土方量平衡”-“根据图上高程点”-选取计算区域边界线-请输入边界插值间隔（m）：＜20＞（本项目均输入10）-回车＜Enter＞，弹出（见图2）-请指定表格左下角位置：＜直接回车不给表格＞-单击，弹出（见图3）。

图2 土方平整信息

图3 三角网法土石方计算

（2）按照以上步骤，计算得到6个田块的平整土方量（见表1）。

表1 田块平整土方计算表（三角网法）

（3）从表1中可以得到六个田块设计高程的关系式：

显而易见，以单个田块内部平整土方自行平衡为目的的三角网法计算得到的设计高程不能完全满足设计水流方向的要求。为达到要求，本项目另增加方格网法，对设计高程不能满足要求的田块通过人为输入能满足要求的目标高程再次进行平整土方量计算。

2.3 方格网法计算土方

（1）从表1及设计高程关系式中可以得出，田块TK80-1、TK76-1设计高程不仅高差微小，而且满足了设计水流方向和单个田块内部平整土方自行平衡的要求。故只需确定TK75-1、TK75-2、TK76-2、TK80-2四个田块中部分或全部田块的设计目标高程，然后利用方格网法再次进行平整土方量计算。田块设计目标高程方案比选见表2。

表2 田块目标高程方案比选

（2）用软件CASS7.0打开图形，单击菜单栏中“工程应用”—“高程点生成数据文件”—“无编码高程点”-弹出内容见图4，保存高程点坐标数据文件（＊.dat）—删除图形中原有高程点—单击菜单栏中“绘图处理”—“展高程点”—弹出内容见图4，添加高程点坐标数据文件（＊.dat）—再次单击菜单栏中“工程应用”—“方格网法土方计算”—选取计算区域边界线-弹出内容见图5，添加高程点坐标数据文件（＊.dat）、输入平面目标高程、输入方格宽度（本项目均输入10），单击确定—弹出内容见图6。