測(cè)繪技術(shù)在水庫(kù)大壩加固工程中的應(yīng)用

徐克紅++王赫

摘 要：近年來(lái)，隨著測(cè)繪儀器的不斷發(fā)展，測(cè)繪技術(shù)在很多搶險(xiǎn)救災(zāi)及災(zāi)后重建中發(fā)揮了重大的作用。當(dāng)前，我國(guó)很多水庫(kù)大壩存在安全隱患，十分有必要對(duì)水庫(kù)大壩進(jìn)行除險(xiǎn)加固，該文通過(guò)對(duì)大壩加固工程實(shí)例中的控制網(wǎng)建立過(guò)程，對(duì)控制測(cè)量理論知識(shí)進(jìn)行了研究；介紹了GPS測(cè)量的布網(wǎng)施測(cè)過(guò)程；并結(jié)合了遼寧省阜新蒙古族自治縣堿鍋水庫(kù)大壩的地質(zhì)地形特征，對(duì)大壩加固控制網(wǎng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：大壩加固 GPS測(cè)量 控制網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）04（c）-0078-01

堿鍋水庫(kù)成立于1958年，位于遼寧省阜新蒙古族自治縣務(wù)歡池鎮(zhèn)堿鍋村，繞陽(yáng)河上游務(wù)歡池河右岸，是一座具有農(nóng)田灌溉、城市供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合效益的中型水庫(kù)，水庫(kù)總庫(kù)容1 204.9萬(wàn)m3。距國(guó)道101線500m，距阜新市38公里，距沈陽(yáng)市185公里，地理位置優(yōu)越，環(huán)境優(yōu)美，交通便利，水庫(kù)面積1 500畝，庫(kù)容量為1 200萬(wàn)立方米，水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，工程等別為Ⅲ等，主要建筑物級(jí)別為3級(jí)，次要建筑物為4級(jí)。主要建筑物包括主、副壩、東、北兩個(gè)輸水洞溢流壩、沖砂閘、引水閘等。

1 大壩GPS平面控制網(wǎng)建立

根據(jù)不同的用途，GPS網(wǎng)的圖形布設(shè)通常有點(diǎn)連式、邊連式、網(wǎng)連式、以及邊點(diǎn)混合連接四種基本方式。選擇什么樣的組網(wǎng)，取決于工程所要求的精度，野外條件及GPS接收機(jī)臺(tái)數(shù)等因素。根據(jù)該工程的實(shí)際情況，堿鍋水庫(kù)大壩測(cè)區(qū)已知控制點(diǎn)較少，若選擇網(wǎng)連式，則沒(méi)有足夠的密度；點(diǎn)連接構(gòu)成的圖形幾何強(qiáng)度很弱，沒(méi)有非同步圖形閉合條件，不能單獨(dú)使用；又考慮到外業(yè)的工作量和工程成本，該工程GPS平面控制網(wǎng)最佳布網(wǎng)方式為邊連式，同時(shí)選擇靜態(tài)相對(duì)定位模式。選用4臺(tái)Ashtech GPS接收機(jī)，沿著大壩沿線方向布設(shè)GPS網(wǎng)，如圖1所示。

布設(shè)的GPS網(wǎng)使用4臺(tái)Ashtech雙頻GPS衛(wèi)星接收機(jī)進(jìn)行作業(yè)，該接收機(jī)靜態(tài)定位精度：靜態(tài)基線為，高程為。野外數(shù)據(jù)采集完畢后，采用隨機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在轉(zhuǎn)換成Rinex格式后，采用Locus Processor Ashtech Solutions GPS數(shù)據(jù)后處理軟件進(jìn)行基線解算和網(wǎng)平差，并進(jìn)行精度評(píng)定，通過(guò)GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果可知，該工程GPS網(wǎng)的精度達(dá)到一級(jí)GPS網(wǎng)精度要求。

2 大壩水準(zhǔn)高程控制網(wǎng)建立

水準(zhǔn)測(cè)量的方法有幾何水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量，工程建設(shè)的高程控制網(wǎng)一般按水準(zhǔn)測(cè)量的方法來(lái)建立。水準(zhǔn)路線主要有閉合水準(zhǔn)路線、附合水準(zhǔn)路線、支水準(zhǔn)路線和水準(zhǔn)網(wǎng)。結(jié)合堿鍋水庫(kù)大壩加固工程的實(shí)際情況以及大壩測(cè)區(qū)平面控制網(wǎng)的布設(shè)情況，附合水準(zhǔn)路線是該次工程高程控制網(wǎng)的最佳水準(zhǔn)路線，如圖2所示。又由于堿鍋水庫(kù)大壩測(cè)區(qū)已知水準(zhǔn)高程較少，測(cè)區(qū)范圍較小，且精度不一，給GPS水準(zhǔn)高程測(cè)量的應(yīng)用帶來(lái)了限制。鑒于此，該工程的水準(zhǔn)高程控制網(wǎng)使用DS3水準(zhǔn)儀進(jìn)行布設(shè)。

該工程使用的是雙面尺法水準(zhǔn)測(cè)量，按“后前前后”或“黑黑、紅紅”的順序照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺讀數(shù)。堿鍋水庫(kù)大壩測(cè)區(qū)范圍較小，各項(xiàng)測(cè)量要求相對(duì)較低，屬于小區(qū)域控制測(cè)量，所以水準(zhǔn)路線的數(shù)據(jù)處理方法采用閉合水準(zhǔn)路線的處理方法。

第一步 計(jì)算高差閉合差及其容許值。按照高差閉合差，計(jì)算。且。該工程中測(cè)站總數(shù)，，而高差閉合差，精度合格。

第二步 高差閉合差調(diào)整。將閉合差反號(hào)與距離成比例分配到各段高差中去。

第三步 改正后高差計(jì)算。取各測(cè)段高差與該測(cè)段的改正數(shù)的代數(shù)和。

第四步 各待定點(diǎn)高程計(jì)算。從第一點(diǎn)開始，用已知點(diǎn)高程加第一測(cè)段改正后高差，即為第一點(diǎn)高程，以此類推。

3 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合堿鍋水庫(kù)大壩加固工程實(shí)際情況，在加固工程中測(cè)繪技術(shù)發(fā)揮著重要作用，施工控制網(wǎng)是大壩加固施工建設(shè)的基礎(chǔ)，它為大壩加固提供最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，控制著壩體的位置?？刂凭W(wǎng)的準(zhǔn)確性無(wú)疑影響著施工所需的材料與工程量，這就間接與工程的效益掛鉤。同時(shí)高精度GPS控制網(wǎng)也方便了現(xiàn)場(chǎng)的施工建設(shè)，減少了施工中不必要的施工，提高經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 賈清亮.水利工程測(cè)量[M].2版.北京：中央廣播電視大學(xué)出版社，2006.

[2] 胡振琪，王家貴，余學(xué)祥.應(yīng)用工程測(cè)量學(xué)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2008.

[3] 孔祥元，梅是義.控制測(cè)量學(xué)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2002.