测绘技术在水利工程项目实践中的应用探讨

2017-06-19路兆庆马国涛

地下水 2017年3期

关键词：测绘建构水利工程

路兆庆，马国涛

(河南省豫北水利勘测设计院，河南安阳 455000)

测绘技术在水利工程项目实践中的应用探讨

路兆庆，马国涛

(河南省豫北水利勘测设计院，河南安阳 455000)

随着科学技术的不断进步，在水利工程项目中如何建构更加有效的测绘计划，成为工程项目管理人员关注的焦点，在水利工程项目运行过程中，应用适宜的测绘技术，能在提高作业效率的同时，进一步提升测绘进度和成果质量。本文对水利工程项目测绘技术的内容和实际问题进行了简要分析，并结合实际测绘要求，对GPS测绘技术、RS测绘技术以及GIS测绘技术进行了集中探讨，旨在为相关项目管理人员提供有价值的参考建议。

水利工程；测绘技术；内容；技术要点

1 水利工程项目中测绘技术概述

在水利工程项目测绘过程中，主要是对工程具体参数和相关项目进行测绘标注，在对大坝施工测绘的过程中，测绘内容分别为坝身细部放样测绘、坝身高程测绘以及溢洪道测绘等项目，不同工序借助不同的测绘技术，从而形成有效的测绘系统和管理结构。特别要指出的是，在招投标工作结束后，专业团队要在施工开始前将测绘项目和数据结构进行书面总结，针对平面控制网点和高程控制网点等进行集中描绘，以保证水利工程项目有序进行。在水利工程项目中利用平面控制测量机制进行集中测绘，首先要针对具体情况建构有效的首级控制三角网，在此基础上建立导线控制模型，要保证网络结构各个点位分布均匀的同时，各个点位之间也能形成相互牵制的作用。导线测量布设结构要灵活有效，且推进速度适中，边长精度满足分布均匀的要求。图1为导线示意图，主要是借助测绘理念对导线网平差过程进行集中分析，具体数学参数要符合标准。

图1 导线示意图

针对导线结构要建立有效的数据系统，其中，近似水平的边长计算为

d0=dcosα

公式中的α表示的是垂直角。并建立近似坐标，

Ti=Ti-1+β-180

Δx1=d0icosTi

Δyi=d0isinTi

Wx=x起+∑Δx-x终

Wy=y起+∑Δy-y终

2 水利工程项目测绘技术存在问题

在水利工程项目运行和测绘过程中，任何一个技术都不是万能的，需要技术人员针对不同技术要求和运行环境进行集中处理，强化技术运行效果，提升测绘质量和测绘精度，充分践行创新办法。在测绘技术中，全站仪能有效对施工地形进行集中测量，但是不能有效解决控制点之间的互通互视，而卫星定位测绘技术能很好的解决上述问题，却对工作环境的开阔度有较高的要求。总之，要在不同环境背景下，选取有效的测绘技术，针对限制条件和技术问题进行综合处理，从而建构更加快速的测量运行模型。除此之外，为了满足测绘需求，技术人员要对复杂地形进行数据收集和集中审定，确保能在测绘过程中，对河道冲淤变化等参数进行集中处理，从而建构完整的施工方案，提升施工效率和施工有效性[1]。

3 目前水利工程项目中主流测绘技术讨论

目前，水利工程项目中应用的主流测绘技术被称为“3S”技术，主要是定位技术(GPS)、地理信息系统(GIS)以及遥感技术(RS)。

3.1 GPS技术

GPS定位系统是近几年较为新兴的测绘技术之一，在实际运行过程中，不仅能对位置和参数结构进行高精度定位，也能将精度数值控制在毫米级，并且，能实现全天候实时定位，从不同角度对空间数据进行系统化管理和综合处理，确保空间地理信息数字化能符合实际需求。

GPS技术能在工程项目测绘过程中，运行静态或者是快速静态的方法，对总体控制测量线进行集中测绘。具体参数包括：河道数据、水渠数据、闸门数据、堤坝数据等，为工程项目的进一步设计和优化提供有效的参考。另外，GPS-RTK技术能实时收集动态信息，并且有效保证监测项目符合参数框架，在规定范围内完成信息接收和系统优化。由于GPS-RTK技术具有较为突出的优势，在实际应用和测量过程中，能借助有效的测绘要求对现场进行及时检测，并且一定程度上升级了定位测量的精度，达到厘米级，一定程度上减少了水利工程项目中施工定位难度，也减轻了工作强度，提高工程项目的工作效率以及实际测量精度。特别值得一提的是，在对河道、水坝等基础参数结构进行综合分析的过程中，要保证前端数据和技术运行框架维度之间的契合度[2]。

在利用GPS-RTK技术对相关载波进行全面定位时，主要是借助有效的三维定位，确保动态结构和静态结构贴合实际需求。另外，能对每个历元运行情况实施监控和处理，确保技术测量参数的完整度。除此之外，在利用GPS-RTK进行实时测量的过程中，要保证初侧节点内绘图范围地下管线能得到有效测量，强化对中线和纵横断面的数据整合以及集中测绘。建构GNSS网络时，要对Ⅰ级导线点、Ⅲ级GPS点、Ⅳ级GPS点、Ⅱ级水准点以及Ⅲ级水准点进行综合布控，保证数据完整度和准确性的同时，建构更加有效的数据系统，从而保证结构和网络参数真实有效[3](见图2)。

图2 GPS监测河道测绘图

3.2 RS技术

RS技术主要是借助相应设备对空间环境进行综合分析，能在测绘过程中，表现出多时相以及多频谱的特点，能顺利升级信息化处理技术的效果，并为地理测绘系统提供有效的数据和信息。借助相应的技术要素，对施工现场地形以及平面图进行集中设计，确保施工过程安全性和规范性贴合实际需求。特别是对水库和大坝建设项目进行分析时，要保证对比分析和施工地址选择符合要求，并对数据信息综合分析后，运行最佳设计方案，优化施工项目的便利度和准确性[4]。

在对水利工程项目具体运行参数和框架进行分析的过程中，主要是对沉降和变形情况进行集中监测，并利用整体运行结构对工程项目的范围参数进行集中确定。另外，工程项目中若是使用盾构施工，则需要从工程桩中间穿过，状结构中间的距离要控制在1.7～1.8 m之间[5]。为了更好的维护施工运行结构和施工流程，就要借助精密距离测量技术以及角度测量技术等进行集中监测，确保管理框架的完整度，也要进一步提高监理水准测量的准确度。只有保证布设测点稳定有效，整体沉降测量和工程水平位移结构贴合实际需求，才能更好的优化施工效果和施工质量[6]。

3.3 GIS技术

利用GIS技术能对相关数据和信息系统进行集中管理，并且保证数据收集的及时性和有效性，针对水利工程项目的选址以及项目规划进行集中管控，也能对图纸设计结构和施工管理工作进行系统化分析，确保技术运行结构和数据完整度贴合实际需求。在水利工程项目中利用GIS技术，也能针对实际问题建构有效的防洪规划，制定有效的应急预案，并且对环境容量进行集中管控，确保能有效指导居民按照计划进行有序迁移，只有保证蓄洪区规划建设项目有效推进，才能一定程度上保证工程项目的基本质量和工作效率[7](图3)。

图3 遥感技术下水库影像图

除此之外，技术运行过程中，也能借助技术参数对河道和水系领域分布图进行有效绘制，确保能和RS技术融合在一起，保证能对水域的开发情况以及污染情况进行集中处理和综合管控，保证设计规划以及整体施工流程能得到有效指导和综合管理。在不影响水利工程项目工期的基础上，一定程度上保证设计结构符合实际方案，从而实现高精度测量，对相应危险因素进行及时调取，并且建构相应的防护措施。