張保仁

摘 ? 要：水利水電工程測量是水利水電工程正常施工的基礎(chǔ)，隨著創(chuàng)新科技的發(fā)展測量技術(shù)也呈現(xiàn)出多元化發(fā)展的趨勢。計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，GPS精準(zhǔn)定位等技術(shù)的發(fā)展都為水利水電測量的發(fā)展提供了更好的發(fā)展方向和手段。本文通過對水利水電工程測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展技術(shù)、不足之處等進(jìn)行討論，簡要敘述了其發(fā)展前景，為行業(yè)的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：水利水電 ?測量技術(shù) ?數(shù)字測量 ?變形監(jiān)測 ?GPS技術(shù) ?發(fā)展前景

中圖分類號：TB22 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）07（b）-0035-02

水利水電業(yè)行業(yè)是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的支柱產(chǎn)業(yè)之一，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程需要各種科技力量的支持，其中建筑工程測量技術(shù)在水利水電行業(yè)的發(fā)展過程中貢獻(xiàn)巨大，保證了水利水電工程的基礎(chǔ)質(zhì)量。目前，在技術(shù)發(fā)展過程中出現(xiàn)多種測量技術(shù)同時前進(jìn)發(fā)展的狀態(tài)，光學(xué)水準(zhǔn)儀、鋼尺、全站儀、激光測量儀、電子水準(zhǔn)儀等各種測量儀器的應(yīng)用，使測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)一步提高，測量儀器的自動化程度也隨著科技的進(jìn)步進(jìn)一步發(fā)展。衛(wèi)星定位測量技術(shù)使測量工程不受時間、地理位置、氣候、地形地貌等影響，與傳統(tǒng)的測量技術(shù)比較實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，提高了測量數(shù)據(jù)的處理效率，提升了測量數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，也為測量工程的智能化發(fā)展提供了方向。

1 ?水利水電工程測量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

水利水電工程計量的工作內(nèi)容一般分為3個階段：規(guī)劃，設(shè)計，建設(shè)和運營。規(guī)劃階段就是為測量工程的順利實施提供基礎(chǔ)，是通過合理的實地勘察、科學(xué)的預(yù)估與計算、選擇正確的方法對整體測量工程實施前的準(zhǔn)備，按照合適的比例設(shè)計水利水電工程地形圖。設(shè)計圖設(shè)計好之后，就可以依據(jù)圖紙進(jìn)行施工，施工過程需要做好安全監(jiān)測、線路排布與施工控制網(wǎng)的測量工作。施工測量結(jié)束后，根據(jù)運行的需要進(jìn)行運行管理階段的測量，主要測量的內(nèi)容是庫區(qū)的淤積、電站的泄洪，根據(jù)測量結(jié)果實時監(jiān)測水利水電工程的運行狀況。在水利水電的測量施工中，我們會運用到不同的測量技術(shù)，下面介紹幾種主要的測量技術(shù)。

1.1 數(shù)字地形測量技術(shù)

數(shù)字地形測量技術(shù)主要應(yīng)用于測量方法，電子平板和手持?jǐn)?shù)字測繪系統(tǒng)技術(shù)。利用專業(yè)地形圖測繪軟件，將數(shù)字轉(zhuǎn)化為三維立體圖形進(jìn)行地形測繪的技術(shù)。這種方式摒棄了手工繪圖速度慢、精確度低的弊端，可同一時間根據(jù)要求呈現(xiàn)出不同比例尺的繪制地形圖。數(shù)字測繪系統(tǒng)是利用全站儀在外面自動采集地形空間三維數(shù)據(jù)，自動存儲并處理數(shù)據(jù)時，降低人為采集數(shù)據(jù)的誤差。數(shù)字化的成圖模式，可以把圖形存儲在內(nèi)置的軟盤中，便于技術(shù)人員查找與修改，延長保存時間，隨時查閱功能便于反復(fù)修改，減少反復(fù)測繪造成的資源浪費。電子平板數(shù)字系統(tǒng)由全站儀與便攜機(jī)等軟件組成，便于攜帶與測量，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高，繪制圖形方便，但是設(shè)備穩(wěn)定性差，不適合特殊地形。測記法數(shù)字系統(tǒng)就適合各種地形環(huán)境測繪，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高，智能化水平較高，但其作業(yè)不直觀，也會出現(xiàn)測繪錯漏等問題。掌上數(shù)字測繪系統(tǒng)是應(yīng)用最廣泛的一種地形測繪技術(shù)，它由全站儀和繪圖軟件等組成，結(jié)合其他設(shè)備與技術(shù)使用，效果良好，操作便捷，結(jié)果可靠。

1.2 變形監(jiān)測技術(shù)

變形監(jiān)測技術(shù)是通過監(jiān)測物體的外部形態(tài)而確定物體的內(nèi)部形態(tài)與空間位置的技術(shù)，它的主要檢測內(nèi)容是基準(zhǔn)網(wǎng)、工作機(jī)電、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析等。目前，變形監(jiān)測技術(shù)主要的監(jiān)測方法包括基準(zhǔn)線法、大地法、液體靜力水準(zhǔn)法?；€方法主要用于水平位移變形監(jiān)測，主要用于測量墩壩，重力壩和土石壩等線性壩。通常，可以使用真空激光方法，視線方法，垂直線方法和引線方法進(jìn)行觀察。可以使用的測量儀器包括光電跟蹤型引線測量儀，電容感應(yīng)引線測量儀等，測量數(shù)據(jù)具有高精度。測量成本低。在高坡度地形，滑坡體地形和短壩，采用操作簡單，成本低的視線法，但受大氣光角度的影響，測量精度低。大地法可進(jìn)行工作基點、基準(zhǔn)網(wǎng)、變形體的監(jiān)測，可使用的方法有幾何水準(zhǔn)、三角、現(xiàn)代邊角、交匯測量等。測量的設(shè)備都是常規(guī)使用的儀器，包括精密全站儀、電子水準(zhǔn)儀等，數(shù)據(jù)可靠性高，測量費用低，測量強(qiáng)度大，觀測時間長，自動化程度低，因此數(shù)據(jù)不能實現(xiàn)自動化處理，處理數(shù)據(jù)的難度較大。液體靜力水準(zhǔn)法發(fā)展迅速，傳感器用于測量水體的液位，適用于壩體走廊內(nèi)的高程傳輸和觀測。監(jiān)測點多、數(shù)據(jù)精度高，監(jiān)測自動化程度高，因監(jiān)測點多獲得的數(shù)據(jù)處理較復(fù)雜，使用成本高。

1.3 水下地形測量技術(shù)

水下地形測量中使用的測量工具包括電磁波測距儀，經(jīng)緯儀，基準(zhǔn)測量儀和標(biāo)尺。通過測深錘和測深桿測量水的深度，誤差大，測量效率低。隨著 全球定位系統(tǒng)（GPS）的發(fā)展，GPS、RTK、CORS、DGPS系統(tǒng)與測深儀配合探測水下地形，探測數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)一步提升。通過基準(zhǔn)點衛(wèi)星信號的接收，與已知點位置比較來修正誤差值，不斷校正GPS的信號，提高監(jiān)測的準(zhǔn)確性。監(jiān)測連續(xù)性強(qiáng)，監(jiān)測數(shù)據(jù)精度高，降低監(jiān)測人員的勞動強(qiáng)度，縮短工作周期。

1.4 控制測量技術(shù)

控制測量技術(shù)即運用GPS定位技術(shù)與傳統(tǒng)測繪方法相結(jié)合，具有精度高，監(jiān)測速度快，精確監(jiān)測結(jié)果的優(yōu)點是可以通過GPS定位技術(shù)快速確定目標(biāo)點的三維坐標(biāo)?？刂茰y量可分為兩種類型：專用控制網(wǎng)絡(luò)和測繪控制網(wǎng)絡(luò)，包括兩種技術(shù)：高程控制和平面控制?？刂茰y量技術(shù)包括三角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、三邊網(wǎng)、GPS網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、混合網(wǎng)等。GPS測量儀的應(yīng)用使測量不受地形、環(huán)境、溫度、氣候等因素的影響，并通過控制數(shù)據(jù)測量布局類型和觀測方法。減少測量工作量和工作時間，測量時間、測量選點靈活多樣，測量誤差小、精度高，測量的范圍小，網(wǎng)中基線邊短。全部由衛(wèi)星采集數(shù)據(jù)，計算通過計算機(jī)完成，自動化程度高，使用范圍廣。

2 ?近年來發(fā)展中存在的問題與發(fā)展前景

2.1 存在的問題

近年來，隨著我國水利水電行業(yè)的迅速發(fā)展，技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新也存在跟不上行業(yè)發(fā)展的問題，前期研發(fā)資金投入不足限制了技術(shù)的開發(fā)，先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備是行業(yè)發(fā)展的核心，前期投入不足直接影響了行業(yè)技術(shù)的發(fā)展。技術(shù)人才是行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。水利水電行業(yè)是一個體力和腦力消耗較大的行業(yè)，現(xiàn)在年輕人缺乏吃苦耐勞的精神，在行業(yè)的選擇上多愿意選擇輕松、收入高的行業(yè)，年輕的技術(shù)人才不能及時補(bǔ)充，成為行業(yè)發(fā)展的重要障礙。此外，水利水電測繪技術(shù)周期長、技術(shù)復(fù)雜度高，管理難度大，管理技術(shù)薄弱等是限制測量技術(shù)發(fā)展的因素。

2.2 發(fā)展前景

自動化、數(shù)字化的發(fā)展是目前各個行業(yè)發(fā)展的主要趨勢，測量技術(shù)的發(fā)展可以充分利用現(xiàn)代設(shè)備與技術(shù)，積極改革測量方法與設(shè)備，實現(xiàn)測量技術(shù)的高速發(fā)展。它可以進(jìn)一步發(fā)展數(shù)字測繪技術(shù)和GPS技術(shù)，并使用工程控制網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和其他技術(shù)來自動化和實時數(shù)據(jù)收集和處理，與GPS技術(shù)相結(jié)合，提高定位的準(zhǔn)確性，促進(jìn)測繪行業(yè)的快速發(fā)展。

3 ?結(jié)語

綜上所述，測量技術(shù)是水利水電工程測量技術(shù)的基礎(chǔ)，是保證工程質(zhì)量的有效手段。通過不斷更新各種測量技術(shù)，提高了測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并結(jié)合先進(jìn)的GPS技術(shù)，提高了自動測量和定位的準(zhǔn)確性。并利用先進(jìn)的設(shè)備實現(xiàn)繪圖智能化，提高繪圖的效率?？傊?，智能化、科技化、實時化、綠色化、可持續(xù)化是未來各個行業(yè)發(fā)展的主要方向，依靠科技發(fā)展，提升行業(yè)發(fā)展的速度，使用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備為水利水電工程測量提供支持，迎合時代發(fā)展，增強(qiáng)行業(yè)發(fā)展信心，為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展增力。

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