水利水电工程测量技术的发展 郭维

发表时间:2020/8/27   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:郭维
[导读] 摘要:随着水利水电工程建设规模的不断扩大,施工技术要求也日趋严格。
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        摘要:随着水利水电工程建设规模的不断扩大,施工技术要求也日趋严格。水利水电工程建设离不开测量,其对水利水电工程建设的全工程起着指导、监督作用,为工程的规划、施工提供技术性支持,并能够防止建设施工中出现重大事故,但是由于各种因素的影响,使得水利水电工程测量还存在诸多问题,由此,相关人员必须重视测量工作,保证测量工作的顺利完成。
        关键词:水利水电工程;测量技术;措施
        水利水电业行业是中国经济发展中的支柱产业之一,产业的发展过程需要各种科技力量的支持,其中建筑工程测量技术在水利水电行业的发展过程中贡献巨大,保证了水利水电工程的基础质量。目前,在技术发展过程中出现多种测量技术同时前进发展的状态,测量仪器的自动化程度也随着科技的进步进一步发展。卫星定位测量技术使测量工程不受时间、地理位置、气候、地形地貌等影响,与传统的测量技术比较实现了质的飞跃。计算机技术的应用,提高了测量数据的处理效率,提升了测量数据分析的准确性,也为测量工程的智能化发展提供了方向。
        1 水利水电工程测量技术发展现状
        1.1 数字地形测绘技术
        计算机与全站仪的普及,使得市场上大量出现了多种具有大比例特点的地形图数字测绘方法,各式各样的成图软件及测绘技术使得地形图与专业图等制作得到满足,此外还可应用GIS 前端数据对其进行采集与更新。数字地形测绘技术的工作模式常用的有三种:电子平板模式、数字测记模式和数字摄影测量模式,后者还包含了数字近景摄影测量模式。数字地形测量技术主要应用于测量方法,电子平板和手持数字测绘系统技术。利用专业地形图测绘软件,将数字转化为三维立体图形进行地形测绘的技术。这种方式摒弃了手工绘图速度慢、精确度低的弊端,可同一时间根据要求呈现出不同比例尺的绘制地形图。数字测绘系统是利用全站仪在外面自动采集地形空间三维数据,自动存储并处理数据时,降低人为采集数据的误差。数字化的成图模式,可以把图形存储在内置的软盘中,便于技术人员查找与修改,延长保存时间,随时查阅功能便于反复修改,减少反复测绘造成的资源浪费。电子平板数字系统由全站仪与便携机等软件组成,便于携带与测量,测量数据准确度高,绘制图形方便,但是设备稳定性差,不适合特殊地形。测记法数字系统就适合各种地形环境测绘,数据准确度高,智能化水平较高,但其作业不直观,也会出现测绘错漏等问题。掌上数字测绘系统是应用最广泛的一种地形测绘技术,它由全站仪和绘图软件等组成,结合其他设备与技术使用,效果良好,操作便捷,结果可靠。
        1.2 变形测量
        变形测量技术在水利水电工程建设中应用的比较多。变形测量主要是对被测量的变形体做测量,以对内部的形态变化和空间具体位置进行确定,变形测量依据变形测量的内容,通常包括内部和外部两个环节的测量,其中主要涉及的为外部的变形测量。水利水电工程的变形监测主要包括基准网测量、工作基点测量、变形体变形监测、监测资料分析等内容,目前常用的变形监测方法主要有大地测量法、基准线测量法以及液体静力水准测量方法等。
        1.3 水下地形测量技术
        传统的水下地形测量采用一般多以经纬仪、电磁波测距仪及标尺、标杆为主要工具,用断面法或极坐标法及交会法定位,用测深杆和测深锤来采集水深数据,这种方法存在作业效率低,误差大等诸多缺点,近来已经很少被采用。随着科技的发展,卫星定位技术衍生出了许多测量新技术,这些技术配合多波束测深仪可代替经纬仪、电磁波测距仪等对水下地形进行测量。与传统的定位技术如岸上基准点交会法、极坐标法等相比,新技术不仅能够缩短工作周期、减轻人力物力,在较大面积的水下地形测量中更显出其优势。


        1.4 控制测量技术
        控制测量技术即运用GPS定位技术与传统测绘方法相结合,具有精度高,监测速度快,精确监测结果的优点是可以通过GPS定位技术快速确定目标点的三维坐标。控制测量可分为两种类型:专用控制网络和测绘控制网络,包括两种技术:高程控制和平面控制。控制测量技术包括三角网、边角网、三边网、GPS网、导线网、混合网等。GPS测量仪的应用使测量不受地形、环境、温度、气候等因素的影响,并通过控制数据测量布局类型和观测方法。减少测量工作量和工作时间,测量时间、测量选点灵活多样,测量误差小、精度高,测量的范围小,网中基线边短。全部由卫星采集数据,计算通过计算机完成,自动化程度高,使用范围广。
        2 近年来发展中存在的问题
        近年来,随着我国水利水电行业的迅速发展,技术的发展和创新也存在跟不上行业发展的问题,前期研发资金投入不足限制了技术的开发,先进技术与设备是行业发展的核心,前期投入不足直接影响了行业技术的发展。技术人才是行业发展的关键。水利水电行业是一个体力和脑力消耗较大的行业,现在年轻人缺乏吃苦耐劳的精神,在行业的选择上多愿意选择轻松、收入高的行业,年轻的技术人才不能及时补充,成为行业发展的重要障碍。此外,水利水电测绘技术周期长、技术复杂度高,管理难度大,管理技术薄弱等是限制测量技术发展的因素。
        3 水利水电工程测量要点
        3.1 施工控制网的建立
        施工测量的主要目的是把在设计图纸、文件上的建筑物的位置、形状、大小、高程以足够的精度在实地上标定出来;用以指导施工,并检测建筑物的竣工形状;而无论是标定建筑物的位置等,还是检测其竣工形状均是以施工控制网为基准的;因此在施工放样前都需要建立与工程主体建筑物相应等级的施工控制网。首先根据提供的资料,得到水电工程测区区地形图,经过现场实地踏勘原有的三角点、导线点、水准点的标石、标志现状和现存情况,了解坝区的自然和地理条件、交通、民情,然后进行了首级平面控制网的技术设计;选择保存较为完好、埋石稳固的三角点起算方位角推算控制网点的大地坐标;布设一级平面控制网点。
        3.2 验收测量
        施工区原始地形线是计算开挖工程量的基准线之一,应该以业主提供的原始地形图或测量监理认可的实测地形图为依据。工程开工前应检查业主提供的原始地形图,在实地测量几条断面或散点,内业展点在图上比对。对有异议的部位应及时书面报告业主或测量监理工程师,协商解决补测方案,实测部分的地形图报送测量监理工程师认可。如果业主没有提供原始地形图,工程开工前一定要实测原始地形图,并报送测量监理工程师签字认可。工程量验收测量一般每月进行一次。工程量验收测量时要分别出具土石方开挖、回填工程量。土石方开挖工程量要区分土、石分层和不同岩性石料的方量。土石方回填要区分各种回填材料的方量。工程量验收测量一般采用地形图法或断面法进行测量。工程量计算时,在地形图上布设断面线位置和间距,应与测量监理工程师协商一致,并使用统一的原始地形图和设计断面线。
        4 结语
        水利水电工程的建设离不开测量,做好测量工作不仅能缩短工程建设的施工周期、优化施工环节,更能保证工程质量以及以后修建、扩建等的需求。总之,智能化、科技化、实时化、绿色化、可持续化是未来各个行业发展的主要方向,依靠科技发展,提升行业发展的速度,使用先进的技术设备为水利水电工程测量提供支持,迎合时代发展,增强行业发展信心,为中国经济发展增力。
        参考文献:
        [1]周祥龙.BIM技术在水利水电工程施工安全管理中实践应用[J].建材与装饰,2020,第18期
        [2]李铮.房产测量方法及常见问题分析[J].科学技术创新,2020,第17期
        [3]任寿所,黄国芳,张宗杰.基于水利水电工程施工阶段的质量管理研究[J].科技创新与应用,2020,第17期
        [4]祁生龙.水利水电工程建设管理中存在的问题及应对措施[J].科技风,2020,第17期
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