大中型水利工程测量方案设计探析

崔建明

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

1 引言

大中型水利工程建设测量方案的设计，直接关系到工程建设的速度、成本、质量，是工程建设中必不可少的一个重要环节。在工程建设过程中，方案设计和方案比较是取得良好工程建设效果的必要条件。然而，对于大中型水利工程建设，由于追求高效率，测量方案设计往往被忽略或设计不够完善。部分设计人员或施工人员由于不懂测量工作，视测量方案设计可有可无。为提高工效、确保测量成果的可靠性、保障预测精度，必须认真做好测量方案的设计与精度估算。

2 测量设计思路

大中型水利工程测量方案设计，应以工程项目的实际需要、建设特点和周围环境的复杂程度为基础，以水利水电规划测量规范和施工测量规范为依据，以大中型水利工程所处的地形分布状况为依托分级布网，以最大限度地确保测量成果为宗旨，保质保量完成建设任务。

2.1 认真学习测量规范

测量规范是指导测量方案制定的依据，也是测量成果质量是否合格的标准，作为测量工作规程的基本要求，测量人员在制定测量方案前必须认真学习测量规范。

2.2 确定测量工作精度

2.3 控制网布设

控制网布设是大中型水利工程施工测量的关键环节。大中型水利工程多在地形相对复杂的山区，控制网布设难度大，测区布网精度很难全面兼顾，如大型水利枢纽工程测量的坝区、大型河流上的桥址等重要部位需进行重点加密。相反，不需要较高精度的部位由于地势环境较好，可能会使布网精度很高，造成精度本末倒置现象。

控制网的布设应把握好以下两点：一是室内布网，对于处在山高林密峡谷地带的大中型水利工程，通视条件极差，现场布网十分困难，需要收集中小比例尺地形图进行室内布网。控制网布设重点应放在下游，同时兼顾上游；二是现场勘查，当室内地形图上布设好控制网后，应立即进行现场勘查，修改不合理的控制点点位，并绘制控制网略图。

2.4 测绘基准选择

测绘基准的选择是测量方案设计的一个重要环节，目前我国测绘基准很多，基于长度变形和坐标系使用是否方便等方面考虑，在满足测区内投影长度变形不大于2.5 cm/km的要求下，应进行如下选择：一是采用统一的高斯正形投影3°带平面直角坐标系统；二是采用高斯正形投影3°带或任意带平面直角坐标系统，投影面采用国家高程基准、测区抵偿高程面或测区平均高程面；三是小测区或有特殊精度要求的控制网，采用独立坐标系统；四是在已有平面控制网的地区，沿用原有的坐标系统。同时必须根据工程的性质和工程所在地区的自然条件选择相应的坐标系统。

3 测量作业方案设计

测量作业方案设计包括作业要求设计、作业成本设计和作业成果质量控制设计。根据大中型水利工程项目对测量工作的精度要求、经费需求、工期和进度等进行测量最佳作业方案设计尤为重要。其中，作业要求设计是根据测量精度要求合理安排作业仪器、作业方法等，按照经费的多少合理选择测量技术力量或寻找协作队伍协同作业，尽可能节约内外业成本（特别是外业成本）等。

3.1 作业方案设计

首先根据测量精度要求，确定使用的仪器设备数量、作业方法和作业等级等内容。

水平角观测使用WILD T2经纬仪，按全组合方向法进行观测，测前按照《国家三角测量和精密导线测量规范》中有关技术要求对仪器进行检校。角度观测严格按照《水利水电工程施工测量规范》Ⅳ等观测技术要求进行观测，测回数为4测回。

边长观测：采用WILD T2经纬仪测角精度为2″的精度，对于施工控制网，为估算测角误差和测边误差对控制点点位误差的影响，采用等影响原则。对于标称精度为1+1ppm的DI2002测距仪来说，测设1测回精度，但为避免发生错误，增加多余观测，边长观测2测回。

为保证作业精度，必要时可在原精度的基础上提高一个等级进行测量方案设计。进场人员可根据工期的紧迫性进行配置。

3.2 最低成本作业方案设计

最低成本作业方案设计就是通常说的最优化测量方案设计，即根据规范的最低要求进行测量方案设计与作业，也即在确保规范最低要求的前提下，适当简化测量要求与作业方案。

设计作业方案时，不能片面追求节省经费、缩短工期，而忽略分级布网的基本原则，否则会造成精度衰减过快，难以满足工程建设的基本要求，给工程建设带来难以挽回的经济损失。

3.3 成果质量控制方案设计

成果质量控制的首要问题是确保测量成果的可靠性。在施工现场一旦出现差错是难以发现的。为此，任何方案设计、作业方案必须保障测量过程中有足够的测量校核条件。

4 结语

综上所述，大中型水利工程施工前进行测量方案设计是确保测量成果的可靠性、保障测量预期精度、应对测量差错及提高工效的必要环节。以方案制定的基本思路作为基本点，探讨控制测量等级设计、控制网布网设计、测绘基准选择和测量作业方案设计的方法、要求和注意事项，为工程建设特别是大中型水利工程建设质量奠定基础。