彭 程

（中國水利水電第四工程局勘測設(shè)計(jì)研究院，青海西寧 810007）

長洲水利樞紐工程位于珠江流域西江干流潯江下游河段，是西江下游廣西境內(nèi)的最后一個(gè)規(guī)劃梯級電站，壩址位于廣西梧州市上游 12km的潯江干流上，距下游蒼梧縣城 1.5km。樞紐壩址橫貫三江（內(nèi)江、中江、外江）兩島（長洲島、泗化洲島）。

電站采用 15臺燈泡貫流式發(fā)電機(jī)，單機(jī)容量42MW，總裝機(jī)容量為 630MW。設(shè)有一線千噸級、一線兩千噸級船閘。水庫正常蓄水位 20.6m，汛期限制水位18.6 m，水庫校核洪水位時(shí)總庫容56億m3，正常蓄水位時(shí)庫容18.6億m3。

圖1 鋼管標(biāo)埋設(shè)大件圖

1 運(yùn)行期水準(zhǔn)網(wǎng)的建立

長洲水利樞紐經(jīng)過5年建設(shè)，現(xiàn)已進(jìn)入發(fā)電運(yùn)行時(shí)期。長洲水利樞紐水準(zhǔn)網(wǎng)工作基點(diǎn)的建立也已完成，并通過驗(yàn)收。

長洲水利樞紐水準(zhǔn)網(wǎng)是整個(gè)水利樞紐水工建筑物運(yùn)行期垂直位移觀測的基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)，并為監(jiān)測水工建筑物垂直位移提供保障。

長洲水利樞紐運(yùn)行期垂直位移觀測網(wǎng)的布置大體根據(jù)設(shè)計(jì)藍(lán)圖《樞紐水準(zhǔn)網(wǎng)總布置圖（45002S-050-047）》進(jìn)行布置，從樞紐左岸至右岸共布置水準(zhǔn)網(wǎng)工作基點(diǎn)5座，其中2座雙金屬標(biāo)（水3、水6），3座鋼管標(biāo)（水1、水4、水5）。

雙金屬標(biāo)與鋼管標(biāo)的結(jié)構(gòu)圖及水準(zhǔn)網(wǎng)具體布置見圖1、2。

圖2 雙金屬標(biāo)埋設(shè)大件圖

2 水準(zhǔn)網(wǎng)觀測

長洲水利樞紐原有水準(zhǔn)網(wǎng)主要由長水基右及長水基左兩座深層基巖雙金屬標(biāo)及部份埋石水準(zhǔn)點(diǎn)組成，主要用于施工期精密水準(zhǔn)控制。

但是由于工程施工期大面積開挖及回填對一部份埋石水準(zhǔn)網(wǎng)工作基點(diǎn)造成了破壞，加上左岸長水基左所埋設(shè)地點(diǎn)受洛湛鐵路基礎(chǔ)回填的影響，于2006年遭到破壞，至今仍保存完好的只有長水基右雙金屬標(biāo)。

為了保證整個(gè)大壩變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的整體性及延續(xù)性，建立長洲水利樞紐運(yùn)行期水準(zhǔn)網(wǎng)的統(tǒng)一基準(zhǔn)。本次水準(zhǔn)網(wǎng)觀測路線以長水基右為基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行閉合路線測量，長洲水利樞紐水準(zhǔn)網(wǎng)閉合環(huán)線從長水基右銅開始，經(jīng)過水6、水5、水4、水3、水1然后測回至長水基右銅。

水準(zhǔn)網(wǎng)觀測的作業(yè)技術(shù)依據(jù)：《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB12897-91），觀測前對水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺進(jìn)行檢驗(yàn)和校正。

2.1 觀測前的準(zhǔn)備工作

觀測儀器設(shè)備，在觀測開始前，必須先晾儀器，使儀器設(shè)備的溫度與大氣溫度趨于一致，然后再精密調(diào)平，進(jìn)行觀測。在晾儀器和整個(gè)觀測過程中，儀器不得受到日光的直接照射。野外觀測應(yīng)選擇有利時(shí)間進(jìn)行。

2.2 精密水準(zhǔn)法測量

此次觀測采用了 DNA03型號的電子水準(zhǔn)儀，DNA03電子水準(zhǔn)儀測量精度高，達(dá)到了0.3mm/km。最小讀數(shù)顯示達(dá)0.01mm。從以往的水準(zhǔn)網(wǎng)觀測成果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)來看，閉合差及其精度非常理想。

精密水準(zhǔn)觀測的要求應(yīng)按《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB12897-91）一等測量規(guī)定執(zhí)行。

每次觀測均由往、返測組成。嚴(yán)格按照奇數(shù)站“后前前后”、偶數(shù)站“前后后前”的觀測順序進(jìn)行觀測。由往測轉(zhuǎn)為返測時(shí)，標(biāo)尺應(yīng)該互換。觀測時(shí)，必須保證標(biāo)心和標(biāo)尺底面清潔無塵。在水準(zhǔn)測量中，應(yīng)盡量設(shè)置固定測站和固定轉(zhuǎn)點(diǎn)，以提高觀測的精度和速度。精密水準(zhǔn)路線限差及閉合差不得超過表1的規(guī)定。

表1 精密水準(zhǔn)路線限差及閉合差之限值

3 數(shù)據(jù)傳輸與觀測精度分析

3.1 數(shù)據(jù)傳輸

經(jīng)過近一個(gè)月的觀測，圓滿完成任務(wù)。數(shù)據(jù)傳輸主要利用（Leica Ceo Office）辦公軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的下載，下載為.GSI格式文件,通過自編EXCEL程序完成數(shù)據(jù)的提取,最后得到各站的前后視距，累計(jì)視距、累計(jì)高程等等。

3.2 成果分析

從此次觀測結(jié)果來看，長洲水利樞紐主壩水準(zhǔn)路線從長水基右銅開始經(jīng)過水6～水3、水1再回到長水基右銅閉合環(huán)線中，水準(zhǔn)路線總長10.311km，共計(jì)286站。

各工作基點(diǎn)間往返測不符值計(jì)算見表2，均滿足一等水準(zhǔn)測量規(guī)范要求。

表2 長洲水利樞紐水準(zhǔn)網(wǎng)觀測成果精度表

從表中可以看出每段往返測高程大大小于往返測高差不符值，說明成果可靠。

其中往測環(huán)線閉合差為0.00039m,返測環(huán)線閉合差為-0.00079,均小規(guī)范環(huán)線閉合差0.0064m,滿足規(guī)范要求。

根據(jù)表2中計(jì)算出往返測高差不符值，可以計(jì)算出每公里水準(zhǔn)測量的偶然中誤差 M△的值：

式中：△—— 測站往返測高差不符值，mm

R —— 測段長度，km

n —— 測段數(shù)

將表3中各測段往返測高差不符值代入上式，可得：

表3 每公里水準(zhǔn)測量的偶然中誤差

因此本次觀測每公里水準(zhǔn)測量的偶然中誤差小于規(guī)范要求，觀測質(zhì)量優(yōu)。

3.3 資料的整理

資料整理應(yīng)做好原始觀測數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)、觀測數(shù)據(jù)的計(jì)算。通過計(jì)算并平差得到長洲水準(zhǔn)網(wǎng)觀測值成果表，見表4。

表4 長洲水利樞紐水準(zhǔn)網(wǎng)觀測平差計(jì)算表

4 結(jié) 論

數(shù)字水準(zhǔn)儀讀數(shù)客觀、真實(shí)，因此避免了測量工作當(dāng)中的測、記誤差，確保了數(shù)據(jù)的可靠性。根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析表明，此次觀測成果質(zhì)量優(yōu)，該水準(zhǔn)網(wǎng)各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。因此水1、水3～水6可以作為長洲水利樞紐工程運(yùn)行期垂直位移周期性變形觀測的工作基點(diǎn)。

[1]國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范.中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版,2006