水利水電測量中誤差及控制策略分析

杜晟昊

【摘 要】水利水電測量是否準確，關(guān)系到了整個工程持質(zhì)量。為此，相關(guān)技術(shù)人員采取了多項措施保證測量的準確性。但是在實際操作中，依然存在一定的誤差。本文對水利水電測量中誤差產(chǎn)生的原因進行了分析，并提出控制策略。

【關(guān)鍵詞】水利水電；工程測量；誤差；控制

以水壩、水電站等為主體樞紐的水利水電工程是關(guān)系國計民生的大事，在相關(guān)工程的建設(shè)過程中，對整體質(zhì)量的要求非常嚴格，而保證各個環(huán)節(jié)施工質(zhì)量的重要前提條件就是準確的工程測量。在水利水電工程測量中，涉及到的測量工作主要可分為控制測量、施工測量、水下地形測量、竣工測量、變形監(jiān)測等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程測量的工具和手段已得到了較大的進步，對提高測量的精度和準確性起到了相當(dāng)大的作用。但是，技術(shù)和工具的更新并不能完全杜絕工程測量誤差的出現(xiàn)，這就形成了對工程施工質(zhì)量和安全造成的隱患。因此，需要針對這些誤差產(chǎn)生的原因進行分析，并打出盯應(yīng)對策，才能有效控制誤差的出現(xiàn)，保證工程測量的準確性，為水利水電工程質(zhì)量達到提供保障。

1 水利水電工程測量誤差概述

改革開放以后，我國水力水電工程隨著經(jīng)濟的騰飛快速發(fā)展起來，為人民群眾的生產(chǎn)生活提供了源源不絕的能源。與其他工程相比，水力水電工程的技術(shù)含量較高，在建設(shè)規(guī)劃、施工放樣、水工建筑物變形觀測等任何階段都需要保證工作的準確性，才能確保整體工程的質(zhì)量安全。否則，會造成人民生命安全和國家經(jīng)濟的重大損失。水利水電工程測量，正是為工程建設(shè)各個環(huán)節(jié)提供數(shù)據(jù)依據(jù)，保證工程規(guī)劃、設(shè)計、施工合理性的重要工作。

目前，相關(guān)的測量工作是以人工操作完成的。為保證測量的準確性，即使是在使用了高科技精密儀器和技術(shù)的基礎(chǔ)上，依然會通過反復(fù)地觀測，對測量結(jié)果進行比對。然而，在比對的過程中可以發(fā)現(xiàn)，每次測量的結(jié)果都不是完全一樣的，而且這種情況并不是個案，而是存在普遍性。這種測量結(jié)果與實際值的差距，被稱為測量誤差，測量誤差=觀測值-真值。以Δ表示測量誤差，以X表示真值、以L表示觀測值，用公式表示即為：Δ=L-X。

造成測量誤差的影響因素較多，總體來說，主要是由儀器精度、觀測誤差、外界條件造成的。就測量誤差的性質(zhì)，又可將其分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差兩類。

2 造成測量誤差的原因分析

2.1 測量儀器誤差

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水利水電工程測量采用了多種先進的技術(shù)設(shè)備，這些技術(shù)設(shè)備主要是基于GPS空間定位技術(shù)的水準儀、經(jīng)緯儀、全站儀、遙感儀等。這些儀器的精確度和測量速度具有極強的優(yōu)勢，輔以傳統(tǒng)的測繪方法，可以快速獲得高精度的測量結(jié)果。但是，由于生產(chǎn)過程中受到制作工藝的影響，這些儀器也會存在一定的測量誤差。當(dāng)測量人員使用這些存在測量誤差的測量儀器時，誤差就會產(chǎn)生。

2.2 自然條件的影響

水利水電工程的建設(shè)區(qū)域一般都是在條件復(fù)雜的自然環(huán)境中，受天氣、溫度、風(fēng)速、大氣壓力、空氣濕度、空氣折射等不可抗力因素的影響，測量結(jié)果會出現(xiàn)一定程度的偏差。比如，當(dāng)測量區(qū)域周邊環(huán)境地形復(fù)雜、建筑物過多時，就會造成通視條件的局限性；環(huán)境溫度的變化，則會對測量儀器的狀態(tài)造成影響，產(chǎn)生不規(guī)則的光線，使測量精度發(fā)生變化；海拔高度的不同，必然導(dǎo)致空氣密度的變化，由此產(chǎn)生的折射變化也會對水準儀等儀器造成影響；風(fēng)力大小也是影響測量準確性的重要因素，過大的風(fēng)力會造成測量儀器晃動，從而產(chǎn)生觀測誤差。

2.3 人為因素的影響

人工測量，對于工程測量的影響始終存在。與測量儀器相比，人的感覺器官存在更大的誤差，在沒有找到更好的方法取代人工測量之前，人工測量造成的誤差很難避免。這種誤差滲透到了測量工作的方方面面，比如測量人員在使用儀器測量時，由于技術(shù)水平或工作態(tài)度等方面的影響，存在操作不當(dāng)?shù)葐栴}，就會使儀器測量的結(jié)果發(fā)生較大的偏差。一旦一個方面出現(xiàn)了測量誤差，就會導(dǎo)致連鎖反應(yīng)，使其后的多項測量結(jié)果受到影響。

2.4 測量手段和方法的影響

在長期的工程測量工作中，技術(shù)人員積累了大量經(jīng)驗，創(chuàng)造了應(yīng)用于不同情況的多種測量手段和方法，這些測量手段和方法對測量結(jié)果的影響也存在一定的差異。在測量過程中，可以根據(jù)觀測條件，選取不同的測量方法，如直接測量法或間接測量法。但是，間接測量法在數(shù)據(jù)處理中出現(xiàn)系統(tǒng)誤差的可能性就比直接測量法高，因此，從減少誤差的角度出發(fā)，在有條件的情況下，采用直接測量法更合理。而測量工具的選擇同樣也會造成對測量結(jié)果的不同影響。經(jīng)緯儀和全站儀都可用于距離的測量，但兩者對同一個地方的測量，得出的結(jié)果并不相同，這足以說明選擇科學(xué)、合理的測量方法對控制測量誤差的重要性。

3 測量誤差控制對策

了解了造成測量誤差的原因，就需要針對這些原因找到合理的控制對策，這樣才能保證水利水電工程各項建設(shè)工作的順利開展。長期以來，相關(guān)技術(shù)人員進行了全面的研究，總結(jié)出了一系列控制水利水電測量誤差的方法，如合理使用和保養(yǎng)減少儀器設(shè)備的誤差、提高測量人員的技術(shù)水平和工作態(tài)度等，取得了不錯的效果。

3.1 合理使用和保養(yǎng)測量儀器設(shè)備

針對測量儀器備的使用和保養(yǎng)，是確保其誤差減小到最低的有效手段。在儀器的安裝階段，就需要基于減少誤差進行合理的選址、固定、安裝。首先，需盡可能地選擇通視條件好、地面平坦的觀測地點。其次，在確定了觀測位置后，還需要將儀器腳架固定踩實，盡可能保證儀器的穩(wěn)定性。如需在大風(fēng)等惡劣天氣進行測量，為減少儀器晃動，可將儀器放低，控制風(fēng)力對儀器的影響。

在使用測量儀器之前，必要的校驗是不可少的。如在校驗過程中發(fā)現(xiàn)儀器存在測量誤差問題，應(yīng)及時予以處理，將達不到測量精確度要求的儀器進行更換，以免因使用不合格儀器測量導(dǎo)致測量誤差過大而返工重測。

同時，儀器的保養(yǎng)也是非常重要的?，F(xiàn)在使用的測量儀器精密度高，也較易受磕碰影響出現(xiàn)精度下降。在日常使用中，需要測量人員愛護儀器，嚴格按照使用說明操作，輕拿輕放，避免因取放不合格而影響測量的結(jié)果。取出儀器后，需要及時將其安放在三腳架上固定好，以免儀器摔落損壞。如遇儀器故障，應(yīng)及時維修，保證儀器的正常使用。物鏡、目鏡的清潔不能直接用手觸摸，應(yīng)用專門的毛巾或抹布擦拭，避免對鏡頭的損壞。

3.2 提高測量人員的技術(shù)水平

為保證工程測量的有效開展，測量人員的技術(shù)水平也應(yīng)隨著技術(shù)的更新而不斷提高。通過專業(yè)的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，使其具備更強的操作能力和數(shù)據(jù)處理能力，從而提高測量的精度和效率。在測量過程中，觀測人員和記錄人員之間應(yīng)達成較好的默契，減少因合作不暢造成的觀測誤差。

3.3 端正測量人員的工作態(tài)度

水利水電工程測量的主要工作是由測量人員操作完成的，觀測人員的工作態(tài)度對于測量結(jié)果的影響在實際工作中也是不容忽視的，往往最嚴重的測量誤差就是由工作人員的態(tài)度造成的。工作人員的是否在每個工作環(huán)節(jié)都認真、負責(zé)，直接決定了測量結(jié)果的精確度。因此在提高測量人員的技術(shù)水平的同時，還需要通過職業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)，端正工作人員的工作態(tài)度，從而盡可能的避免因人為因素造成的對測量效率和準確性的不良影響。

4 結(jié)束語

水利水電工程是我國的重點建設(shè)項目，承載著保證人民生活和生產(chǎn)能源供給的重任，因此水利水電工程建設(shè)中的所有工作都需要得到有效保證，而確保工程質(zhì)量的前提就是工程測量。一點小小的誤差就有可能造成嚴重的經(jīng)濟損失和人員傷亡。因此，需要針對造成水利水電測量誤差的各種因素進行分析，找到其中的原因，并制定相應(yīng)的對策，避免誤差的發(fā)生，保證工程的建設(shè)質(zhì)量。

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