有关GPS测量在水利水电工程测量中的应用

发表时间:2021/7/26   来源:《工程建设标准化》2021年3月第6期   作者:贺浩
[导读] 随着经济的发展,科学技术也在不断进步,推动着人们前进,为人们生活提高便利。
        贺浩
        广东省水利水电第三工程局有限公司,广东东莞,523000
        摘要:随着经济的发展,科学技术也在不断进步,推动着人们前进,为人们生活提高便利。水利水电工程影响着社会稳定发展,测量水利水电工程的精准性对于水利水电工程质量有着重要意义。GPS技术是新型科学技术,被人们广泛的使用在生活中,在测量水利水电工程时,使用GPS测量技术能够提高测量水利水电工程的精准性。本文主要阐述在水利水电工程测量中使用GPS测量技术,仅供参考。
        关键词:GPS测量;水利水电工程;工程测量
        在测量水利水电工程项目时,GPS技术有着显著优势,测量流程简单,能够适时减少工作量,消耗时间短,同时能够获取较高精准度的数据,因此使用在水利水电工程测量中有着重要作用。GPS技术在今后使用时,可适当使用优化策略,便于发挥出水利水电工程测量的作用和价值。
一、阐述GPS技术有关内容
(一)GPS技术
        GPS技术被称为全球卫星定位系统,使用GPS定位卫星实现定位和导航。GPS系统包含三部分,即空间部分、用户设备、地面控制系统。首先空间部分,卫星在距离地面两千千米的高空分布,能够实现全天观测地球任何区域。但受大气摩擦影响,会转变导航精准度;其次地面控制系统。地面控制系统氛围地面天线、地面监测中心内和地面主控制站,工作内容是接收卫星发送的信号信息;最后,用户设备。用户设备指的是使用GPS信号接收机追踪卫星,同时获取信号,并且测量两者间距离和卫星轨道参数。使用微处理计算机开展处理,从而获取三维坐标。GPS技术有着较强的适用性,使用范围广。
(二)测量GPS技术优点
        首先可以提升测量水利水电工程的效率。在水利水电工程的测量中,使用GPS测量技术能够在四等水准精确点上设置测量基站,同时测量人员也需要携带流动站,提升测量水利水电工程的效率,通过几秒便能够获取需要的位置数据,提升测量水利水电工程的效率;其次能够提升测量水利水电工程的精准性和可靠性。测量水利水电工程使用GPS技术的优势是不易受天气的影响,无论何种天气开展测量工作,均能够得到精准的数据。GPS测量技术是使用现代信息技技术获取,有着较高的精准性,能够提升测量水利水电工程的可靠性和精准性;最后减少了测量水利水电工程的费用和成本。使用正常的方式开展测定水利水电工作易受多种自然因素影响,常见的自然因素包括气候、地形等,若是想要获得精准性数据,需要增加测量的工作量和周期。使用GPS测量技术能够解决测量水利水电工程存在的问题及成本,减少工作任务量。
(三)GPS技术使用案例
        GPS测量技术应用在水利工程测量中有着广泛的使用范围,优点多。同时能够实现全范围的覆盖测量,比如在某大河向甲处流,河道水源充沛,因此政府要构建水电站发电。把甲处作为饮水的河流,构建A座和B座跨河水电站。A座战的装机容量是10万千瓦,引水隧洞长度是5.65m,取水口高度是565m。水电工程地面建筑物包括大坝和厂房,同时设置引水隧洞和压水管道等辅助设备。水电站B装机容量是5.5万千瓦,取水口长度是460m,引水隧洞的长度是2m,厂房高为410m,平面控制点和构成控制点属于共用表。在此工程中使用GPS技术开展测量工作,同时应用七台GPS接收仪同步观测多基线双时段,确保各时段观测时间低于100分钟。观测基数大约为200条,而检测失败数大约是十条,因此需要选择162条基线作为独立观察,开展测量工作。由测量的结果可知,GPS短基线精准度存在着差异,高程测量的精准度和水级和水平相似,但因水准联测点存在问题,精度测量需要满足国家制定的标准[1]。


二、水利水电工程测量应用GPS测量技术
(一)设计控制网
        为了避免传播误差,需要确保测量图纸的精准度以及控制施工的速度,测量工作要按照由整体到局部,先控制后碎部的原则。在首级控制中,控制网设计属于主要的内容,包含了三种图形分别是三角形网、环形网和星形网。三角形网的精准度均匀,有着较强的几何结构,同时稳定性强,自检能力好。测量时若是发现问题,要加强控制网的可行性,但测量观测时间长,耗时多,特别是接收机数量少,会延长测量的时间。环行网的结构强度小于三角形网结构,包含多种独立观测边的闭合网,其优势是安全性能强、测量的工作量小、自检能力强。但其缺点是在零点间的基线精准度分布存在问题。星型网的结构简单操作快,应用两台观测仪即可,但观测无法形成闭合的图形。水利水电工程要按照工程特征和地形选择控制网,在某些地势开阔的大型工程需要使用三角网,比如在水闸枢纽工程中,应用三角网能够增加数据的精准度。而在一些中小型工程中,受工程进度和实地环境的影响,规划勘测中可尝试应用环形网,确保精准度不变,能够提升工作的效率[2]。
(二)测量高程系统和数据分析处理
        测量高程系统是水利水电工程的重要内容,高层控制影响着规划时期工程量的计算和水位线计算,同时也影响到工程造价预算工作。水利水电工程使用在深沟陡坡处,会增加高程测量的难度,在测量高程时,使用光电测距三角形测量次,测量的时间长。若是将GPS技术应用在水利水电工程中,需要组件控制网,其平面有着较高的精准度,实施测量工作也会提升测量的精准度。数据分析能力有着重要的作用,影响着测量结果。在获取数据信息后,处理流程是先开展预处理工作,按照需求甄选原始的数据,并且根据相关标准开着分类,找出有用的信息。在进行平差计算时,需要同步观测相同极限边的数集与平差结果,平差结果也可看做整体,因此要保证计量的精准性,否则会有数据失真的情况出现。转换GPS网和坐标系统时,处理转换内容后,便能够得到需要的数据[3]。
(三)变形监测
        在观测时间内,可找到观测点出现的变形信息,若是变形程度超出许可值,则会影响的建筑物的稳定性。一般情况下,对变形监测有着较高的精度要求,需要其精准到毫米。在实际测量中会使用水准测量法,从而观测建筑物的沉降情况。若是水利水电,建筑物倾斜,则要应用三角测量法测量。此方法有着较强的适用性,但其缺点为测量时间长、工作多、自动化水平低。一些水利工程通常是在居民点的周围或上方分布,特别是大型水坝、水库坝址,若是产生问题,则会使周围居民的生命安全和财产安全受到影响,因此要重视监测变形工作。GPS技术可通过自身优势在固定观测点安装接收机,从而实现自动化的数据采集和处理以及变形分析工作,此工作的精准度高、效率快。建筑物形变有着动态性特征,因此要先获取动态信息,从而科学预测运动规律和状态。监测变形的内容包括监测方法、监测精准度和数据处理等。
(四)实施大断面测量
  测量水利水电工程时,使用大断面测量属于常见形式。并且经纬仪、钢尺和水准仪均是应用的测量工具,使用水准仪能够合理的布置高程控制点,钢尺可以测量各测点间的距离,经纬仪和水准仪能够明确测点的位置,操作人员在使用时需要有着较高的专业能力和操作经验,并且要有三名以上的操作人员共同参与。若是地形条件复杂,比如是在植被茂密的河道或者林地使用测量仪器无法获取所需的数据,工作难度大。在此过程应用GPS技术开展动态化的测量工作,能够降低工作难度,通过一名测量人员便能够开着相关的工作。
结束语:
        综上所述,水利水电工程发展快,增加了测量水利水电工程任务量。使用GPS 技术在水利水电的工程测量中能够解决多种问题,防止出现返工和误差。在开展测量工作时,要按照先整体后局部原则,及时修订测量问题,增加其稳定性,保证水利水电工程质量,提高工程经济效益。
        参考文献:
        [1]郭晶.关于水利水电工程测量中GPS测量的应用[J].地产,2019(19):35.
        [2]陈茂.GPS测量技术在水利水电工程测量中的应用实践研究[J].建材与装饰,2018(28):208-209.
        [3]樊超宇.GPS测量技术在水利水电工程测量中的应用实践研究[J].民营科技,2018(01):17.
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