某引水工程施工控制网测量过程中的几点做法

2015-07-25李丽华

山西水利科技 2015年1期

李丽华

（山西省水利水电勘测设计研究院山西太原 030024）

0 引言

本文以某引水工程施工控制网测量为例，针对此工程线路长、测区复杂、分布广泛，控制测量工作通视条件差、水准测量跨越地物地貌无法通过等制约因素，如果使用传统的全站仪、水准仪作业，有效工作时间大约需要6个月、内业计算工作数据量巨大、繁琐，出错几率极高；难以保证工程建设的时间需求；而且人员、设备、车辆、生活成本投入巨大，经济效益微乎其微。为了解决此种状况，该工程测量中使用了全球定位系统（GPS）接收机、精密电子水准仪及程序化的计算软件和方法等一些好的做法，不但满足了设计周期和技术精度要求，还节约了大量的人力、物力和财力。

1 工程概况

该引水工程是在《海河流域综合规划》前提下，作为水库工程先期实施的重要水利工程项目，主要目的是满足和改善忻州市忻府区、定襄县和原平市等地区城镇工业用水以及生活用水。该工程是山西省开发和利用滹沱河水利资源、缓解忻州市当前经济社会发展所面临的水资源供需矛盾、推动当地经济发展的重要工程。工程总投资为9.8亿元，分为两大部分：

（1）水源工程：包括水源地取水建筑物、约19.15 km的引水管线、管道附属建筑物、加压泵站、约11 km的引水隧洞等。

（2）供水工程：包括总长约95 km（其中隧洞约1.5km）的供水管线、加压泵站、调压池、管道附属建筑物以及各供水点调节池等。此应急引水工程施工控制网测量是在满足《水利水电工程施工测量规范》要求和我院《ISO9001质量管理体系》要求的前提下，经过技术设计、精度估算、优选方案，制定的满足施工精度的测量方案。在图上和野外实地选点、调整网类结构、确定测量等级、实测过程调整、分期实施，通过改进内外业作业方法，在短时间内完成了超于正常工程量的2倍。

2 测量过程中几点做法

在本工程测量过程中，引进使用高精度的全球定位系统（GPS）接收机、精密电子水准仪配合条码水准尺等先进的测量仪器设备，使用计算机程序计算和平差，避免了人为因素影响，提高了工作效率和成果精度，节约了人力物力及财力，创造了良好的社会效益和可观的经济效益。

2.1 平面控制测量

在C级平面控制测量中，该项目采用静态测量模式的作业方式，布网方式采用边连式，数据处理采用随机的南方测绘GPS数据处理软件,GPS的标称精度为m基=±5 mm+1 ppm×D。对数据初步处理得到基线结果，并进行复测基线检验、同步环闭合差检验和异步环闭合差检验（检验结果见表1、表2、表3），精度远大于常规仪器，较传统的全站仪导线测量有着不可比拟的优势：测边距离长，不受通视条件、成像条件和测距范围约束，特别是在首级控制网测量中最大限度地发挥了其不可比拟的巨大优势，较常规仪器作业可节约了成本，提高了效率。

2.2 高程控制测量

表1 同步环精度统计

表2 异步环精度统计表

2.2.1 施测方法

表3 部分重复基线较差精度统计表

表4 高程控制网平差精度统计表

2.2.2 点之记精确定位

在本工程测量的水准点点之记记录方面，增加了“概略坐标”项，即：使用较高精度的手持GPS接收机，在设置好当地坐标系和方向改正后，实测水准点位置坐标，90%以上点位精度都能达到5 m范围内。使用人员只要拥有手持GPS接收机和点位概略坐标就能很轻松地找到水准点所在位置，避免了上述由于埋石点所在场地发生权属变更或名称变更后，不容易寻找的麻烦，间接地加快了工程进展。

2.3 内业数据处理

在内业计算方面，平面和高程控制网平差都使用计算机软件进行，减少了平差出错环节；自动统计各项精度统计值，迅速而准确；自动编制平差成果表，规范而清晰，有效避免了人工转编的出错机率和烦琐的校对工作，同时提高了内业计算的正确率和工作效率。

为了解决投影变形对测量成果带来的误差、保证与实地常规测量数据的一致性，需要将当前参考椭球面和高斯投影的改正，转换到测区平均高程面的高斯平面坐标系，这是工程测量中经常遇到的关键性计算内容，但是至今没有一种实用的计算方法。在本工程测量过程中，我们编制了《1954年北京坐标系边长与施工控制网坐标边长的转换》的excel计算程序，极大地节约了计算工作量，而且经过激光测距仪在实地的外部校核，证明该计算表转换的成果精度较高，符合规范要求，能够很好地满足工程建设需要，现在该计算表已经在我单位广泛使用，并在多项工程中得到了检验，找到了一种简单、实用的通用计算方法，使繁琐的大量数据计算变得简单、系统。