水利工程論文-小水電工程地面控制測(cè)量的幾種有效方法.doc

水利工程論文-小水電工程地面控制測(cè)量的幾種有效方法摘要：測(cè)量工作在小水電工程建設(shè)中起著重要的作用。結(jié)合自身的測(cè)量經(jīng)驗(yàn)，介紹了用與導(dǎo)線建立小水電工程地面控制網(wǎng)的幾種常用并有效的方法。圖幅，表個(gè)。關(guān)鍵詞：水力發(fā)電工程測(cè)量控制網(wǎng)導(dǎo)線測(cè)量小水電工程按其布置的方式分為堤壩式、引水式和混合式種。堤壩式電站屬于低水頭大流量型，大多位于水流平緩處，工程主要由大壩、壩后的廠房及庫區(qū)構(gòu)成，一般沒有引水隧洞，這種電站的測(cè)量工作比較簡(jiǎn)單，只需在壩址處建立控制網(wǎng)，用以測(cè)量壩址和庫區(qū)地形圖，測(cè)繪工作相對(duì)比較簡(jiǎn)單；而引水式和混合式電站是高水頭式，它的結(jié)構(gòu)除大壩和廠房外，一般還有引水隧洞、壓力管等。這類電站傳統(tǒng)的地面控制測(cè)量方法是建立小三角網(wǎng)，但目前由于和全站儀（測(cè)距儀）的全面普及，傳統(tǒng)的小三角網(wǎng)控制已完全被測(cè)量或與導(dǎo)線結(jié)合的方法所代替。本文結(jié)合作者多年來小水電工程的測(cè)量經(jīng)驗(yàn)，著重介紹引水式或混合式高水頭小水電工程的地面控制測(cè)量。小水電工程的特點(diǎn)小水電一般裝機(jī)以下，整個(gè)工程由攔水壩、引水洞（支洞）、壓力管和廠房等組成。引水式或混合式小水電站多處于山地狹谷地帶，交通不便，林木茂盛通視差，它的地面控制測(cè)量工作相對(duì)于堤壩式電站更加復(fù)雜和困難。這種電站水頭多在以上，高的可達(dá)數(shù)百米，引水隧洞由一個(gè)或一個(gè)以上的洞組成，單個(gè)洞長(zhǎng)一般小于，洞內(nèi)坡度，橫向貫通允許限差為，高程貫通限差為。小水電工程測(cè)量工作的主要內(nèi)容有建立平面和高程控制網(wǎng)，測(cè)繪庫區(qū)、壩址、進(jìn)出洞口（中洞）、壓力管和廠房的數(shù)字化地形圖（庫區(qū)和其他區(qū)域的比例尺一般分別為：和：），以及工程施工放樣。測(cè)區(qū)采用任意直角坐標(biāo)系和假定高程系，如是流域綜合開發(fā)，可用區(qū)域內(nèi)或國(guó)家統(tǒng)一的平面和高程系統(tǒng)。地面控制測(cè)量與導(dǎo)線結(jié)合的方法對(duì)于高水頭的小水電工程，輸水隧洞的控制是整個(gè)工程的核心。由于小水電工程處位于山地狹谷這種特殊的位置，采用測(cè)量往往受到地形條件的限制，不能直接在壩址、進(jìn)出洞口（支洞口）、廠房等關(guān)鍵位置上施測(cè)，而只能在附近山脊等開闊處選取合適的點(diǎn)，再用導(dǎo)線延伸至需要的位置上。在各施工區(qū)如壩址、洞口、廠房等處布點(diǎn)時(shí)，每處至少應(yīng)布設(shè)個(gè)點(diǎn)，并使各相鄰點(diǎn)兩兩通視，最好能組成一個(gè)三角形。觀測(cè)的時(shí)間依工程對(duì)點(diǎn)位的精度要求不同而不同，一般分鐘即可，檢驗(yàn)測(cè)量成果精度的方法，通常有種：用全站儀（測(cè)距儀）測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的平距與二維約束邊長(zhǎng)進(jìn)行比較（同一投影面上）；用全站儀測(cè)量單角，與坐標(biāo)反算角度值進(jìn)行比較；用對(duì)原測(cè)點(diǎn)位在不同時(shí)間進(jìn)行重測(cè)等方法進(jìn)行檢驗(yàn)。測(cè)量的二維精度可靠，但高程精度偏低，其高程中誤差一般為，不能滿足施工要求而需重新布設(shè)一條具有四等精度的測(cè)距三角高程導(dǎo)線或水準(zhǔn)路線，這項(xiàng)測(cè)量工作特別是在交通不便的山區(qū)，工作量也是非常大的。三維導(dǎo)線測(cè)距導(dǎo)線作為小水電工程的地表控制，也是非常合適的。一方面全站儀在生產(chǎn)單位已得到全面的普及，同時(shí)它又有良好的測(cè)角、測(cè)距精度，目前秒級(jí)全站儀每公里測(cè)距精度一般都在（）以內(nèi)，另一方面，測(cè)距導(dǎo)線選點(diǎn)的自由度大，能在所需要的地方布點(diǎn)，并能一次性完成平面和高程控制測(cè)量。為提高隧洞的貫通精度，減少壩址與廠房間的控制點(diǎn)的數(shù)量，導(dǎo)線宜布設(shè)成直伸型。）閉合導(dǎo)線：這種閉合導(dǎo)線的布設(shè)形式為狹長(zhǎng)型（如圖），為進(jìn)洞口控制點(diǎn)，為出洞口控制點(diǎn)，、點(diǎn)為中間點(diǎn)，單號(hào)點(diǎn)與雙號(hào)點(diǎn)各構(gòu)成一條導(dǎo)線，選點(diǎn)時(shí)，應(yīng)使與，與等兩兩相鄰的點(diǎn)間距為以內(nèi)，并用鋼卷尺量出間距。觀測(cè)時(shí)按閉合導(dǎo)線的要求施測(cè)，從始按、順序至。水平角、豎直角、斜距的觀測(cè)及往返平距和高差的限差要求，視隧洞的長(zhǎng)度分別依一或二級(jí)導(dǎo)線和四、五等三角高程的要求。這種形式布設(shè)的導(dǎo)線點(diǎn)位坐標(biāo)不僅可以得到檢核和精度衡量，同時(shí)最大限度的減少了工作量。）雙支導(dǎo)線：當(dāng)狹長(zhǎng)的閉合導(dǎo)線中的某一點(diǎn)或幾點(diǎn)重合時(shí)，即成此類型（如圖）。這種導(dǎo)線與閉合導(dǎo)線的觀測(cè)相同。一般地，這種導(dǎo)線可單雙站交替設(shè)置，在重合點(diǎn)上只需設(shè)置一次儀器或覘牌。計(jì)算既可按兩條支導(dǎo)線單獨(dú)進(jìn)行，也可按閉合導(dǎo)線的方法進(jìn)行計(jì)算（當(dāng)路線交叉時(shí)，只能按雙支導(dǎo)線計(jì)算），此外，還可以比較重合點(diǎn)以及終點(diǎn)的坐標(biāo)值而得到檢核。上述兩種導(dǎo)線還可通過比較兩鄰近點(diǎn)的實(shí)測(cè)距離與它們的坐標(biāo)反算距離進(jìn)行檢核。）單支導(dǎo)線：當(dāng)引水洞較短時(shí)（一般小于），可布設(shè)成單支導(dǎo)線（如圖）。觀測(cè)的內(nèi)容與各項(xiàng)精度指標(biāo)與上述兩類導(dǎo)線一致。為便于檢核，水平角觀測(cè)時(shí)應(yīng)對(duì)左右角各觀測(cè)一至二測(cè)回，圓周閉合差應(yīng)小于秒。在進(jìn)行距離和高差觀測(cè)時(shí)，可用兩次儀高法觀測(cè)，以獲得兩組數(shù)據(jù)而得到校核。）高程測(cè)量：小水電工程的高程測(cè)量一般在施測(cè)導(dǎo)線時(shí)同時(shí)完成。施測(cè)時(shí)按照四等或五等的三角高程要求進(jìn)行，要特別注意各項(xiàng)限差要求，確保精度要求（特別是往返高差），以防返工。也可在條件較好時(shí)用水準(zhǔn)測(cè)量的方法觀測(cè)高差。三維導(dǎo)線的長(zhǎng)度及精度估算地面導(dǎo)線的建立除了測(cè)圖外，主要是為了指導(dǎo)隧洞的開挖并使之貫通，以及放樣攔水壩、廠房及壓力管等，其中最主要的是用于前者。根據(jù)貫通誤差的來源與分配的原則，對(duì)于雙向開挖的隧洞，地面控制對(duì)橫向貫通的影響值為為貫通誤差，以代入，即得地面導(dǎo)