电子水准仪在汤河水库观测中的应用

2015-11-01朱化平

东北水利水电 2015年10期

关键词：防浪水准仪河水库

朱化平

（辽宁汤河水库管理局，辽宁辽阳111000）

电子水准仪在汤河水库观测中的应用

朱化平

（辽宁汤河水库管理局，辽宁辽阳111000）

通过对汤河水库竖向位移采用数字水准仪进行观测的方法，结合水库特点和仪器特性，分析具体数据，对监测点观测总结了有关注意事项及操作方法，证明了数字水准仪在坝体竖向位移观测中的可用性。

汤河水库；电子水准仪；竖向位移

1　竖直位移观测的精度要求与观测路线

1.1精度要求

按照《土石坝安全监测技术规范》和《土石坝安全监测资料整编规程》的要求，观测大坝表面竖向位移时，可参照GB12898-91国家三等水准测量方法进行，但闭合差不得大于。起测基点的校测，可参照GB12897-91国家二等水准测量方法进行，但闭合差不得大于。

1.2观测路线

清晰合理的观测线路可以能有效的消除观测中产生的误差，最大限度的保证水准测量结果的准确性。汤河水库防浪墙各监测点采用附合水准路线，已知D2，BM2两点高程，防浪墙上监测点数为8个，这就导致测站数为9站，而在精确高程观测中偶数测站能够有效的消除系统误差，因而在实际观测中在测量线路中增加一个测点，从而保证测量精度，防浪墙按照BM2—C8—C7…C1—ZD—D2线路进行观测。坝体背水坡面监测点均采用闭合水准线路观测，具体为BM3—B7—B4—B1—B4—B7—BM3，BM4—B8—B5—B2—B5—B8—BM4，BM5—B9—B6—B3—B6—B9—BM5。

2　影响测量精度的主要原因

校正残余误差的影响：校正残余误差又称为i角误差，是指在仪器制造过程中产生的误差，i角为视准管轴与视准轴不平行产生的夹角。我国国家水准测量规范和工程测量规范的要求用于一、二等水准测量的水准仪，仪器的i角不应超过±15″，用于三、四等水准测量的仪器，仪器的i角不应超过±20″，i角引起的高差影响

δh=i（S1－S2）/ρ

式中：i——视准管轴与视准轴不平行产生的夹角，度；δh——i角引起高差影响值，m；S1——后视视距，m；S2——前视视距，m；ρ——单位长度，m。

由此公式可知当前后视距相差越小影响值越小，前后视距相等时i角的高差影响值为0。

基点、监测点稳定性的影响：基点、监测点的稳定与否直接关系到测量的准确性，汤河水库基点和监测点基座均为混凝土结构，测点金属盘与基座由螺栓校紧连接，因而受外力影响微乎其微，能够真实反应坝体的竖向位移情况。

3　汤河水库竖向位移实测数据

2014年 6月利用电子水准仪对汤河水库坝体竖向位移进行了观测，测量结果精度较好的满足规范要求。按照GB12898—1《国家三、四等水准测量规范》和GB50026—2007《工程测量规范》的规定，三等水准观测基辅分划读数的差需不大于0.5 mm，基辅分划所测高差之差需不大于0.7mm。前后视距差对不大于2.0m，每站前后视距积累差不大于5.0m，高程中误差不大于1.0mm。以测得防浪墙数据为例，闭合水准线路共10站，距离长0.46km，计算闭合差为-1.05mm，最大高程中误差为0.52mm，具体观测数值及计算结果，见表1。4电子水准仪的观测方法

根据上述分析，结合汤河水库工程特点与仪

表1水准网平差成果

点号高程/m中误差/m BM2119.38219 D2119.99658 C8119.937950.00031 C7119.941580.00042 C6119.948020.00049 C5119.956580.00052 C4119.956250.00053 C3119.947710.00051 C2119.931410.00046 C1119.937530.00037 ZD118.835720.00025水准线路：BM2-C8-C7-C6-C5-C4-C3-C2-C1-ZD-D2闭合差：-1.05mm限差=±1.4n0.5=±4.42mm

器特性，观测中除了按规范规定操作外，观测中还可以采取以下方法来提高观测效率和精度：

1）观测中将前后视距相等可以有效的减小i角误差的影响，因而对于汤河水库这样测站点固定的工程来说，可以利用钢尺丈量出测点间距离，标记中点作为仪器点，使得前后视距相等。

2）防浪墙ZD点测量时务必使用标准尺垫，保证测量精度。

3）坝上测量风力较大，尤其是是防浪墙立尺时立尺人员务必使用竹竿支撑测尺，如果风力使得仪器和测尺都无法保持稳定时，需停止测量等待风停。

4）无论是防浪墙还是坝坡每个水准线路站数要成偶数站。