溫州趙山渡水庫地形測(cè)量技術(shù)與應(yīng)用

陳 剛

（浙江珊溪經(jīng)濟(jì)發(fā)展有限責(zé)任公司，浙江 溫州325000）

1 背景

趙山渡引水工程位于飛云江珊溪水庫工程下游，瑞安市龍虎鎮(zhèn)西北的趙山渡附近，距珊溪水庫30 km，距瑞安市41 km，距溫州市87 km。

本工程為珊溪水利樞紐工程的組成部分，是以供水、灌溉為主，兼顧發(fā)電的綜合利用的大（II）型水利工程，樞紐工程等別為二等工程。

趙山渡水庫集雨面積2 302 km2（其中珊溪水庫1 529 km2，百丈祭水庫88.6 km2，珊溪壩址至趙山渡區(qū)間684.4 km2），多年平均徑流量28億m3。水庫正常蓄水位22 m；校核洪水位23.37 m；死水位21 m；年供水總量7.3億m3；電站裝機(jī)2×10 MW。

平面坐標(biāo)系統(tǒng)：1980年西安坐標(biāo)系；高程系統(tǒng)：采用1985國家高程基準(zhǔn)。采用設(shè)備：天寶GPS-RTK1臺(tái)/套；中海達(dá)測(cè)深儀一套；筆記本電腦1臺(tái)；汽車1輛、民工若干。測(cè)區(qū)原有2015年趙山渡水庫變形監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)測(cè)量成果，作為本次地形測(cè)量控制點(diǎn)。

2 測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)的建立

地形測(cè)量應(yīng)用了GPS-RTK測(cè)量技術(shù)，為了保證在GPS-RTK施測(cè)過程中的平面及高程精度，我們?nèi)X1，YX2，ZX1三個(gè)控制點(diǎn)建立坐標(biāo)系統(tǒng)。

參考點(diǎn)的轉(zhuǎn)換殘差見表1所示。

平面轉(zhuǎn)換殘差≤5 cm；高程轉(zhuǎn)換殘差≤5 cm，滿足規(guī)范要求。中央子午線的采用：120°。

控制點(diǎn)測(cè)量采用天寶GPS接收機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）觀測(cè)，觀測(cè)方法采用ZJCORS，將一臺(tái)GPS接收機(jī)分別架設(shè)在控制點(diǎn)YX1、YX2、ZX1上，測(cè)得這些控制點(diǎn)的WGS-84系坐標(biāo)，利用手簿軟件解算出WGS-84系至1980西安坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，利用求得的轉(zhuǎn)換參數(shù)檢測(cè)已知點(diǎn)ZX2，△X=0.008 m△Y=-0.003 m，說明轉(zhuǎn)換參數(shù)精度可靠，已知點(diǎn)精度滿足本次測(cè)量需要。

主要觀測(cè)技術(shù)參數(shù)：同步觀測(cè)健康衛(wèi)星數(shù)≥5；PDOP≤5；衛(wèi)星截止高度角≥10°。

表1 參考點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)與1980西安坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換殘差

3 測(cè)量范圍

本次測(cè)量范圍按指定要求施測(cè)，總面積約為0.014 km2。

4 地形測(cè)量

4.1 岸上地形測(cè)量方法

岸上地形測(cè)量采用RTK施測(cè)。

4.2 數(shù)字化測(cè)圖基本要求

（1）全野外數(shù)字化測(cè)圖軟件采用南方CASS9.1成圖系統(tǒng)，圖形輸出格式為AUTO CAD 2004版本的DWG格式。

（2）測(cè)圖比例尺為 1∶500，等高距為 1 m。

（3）為了準(zhǔn)確計(jì)算土方量，點(diǎn)間距控制在實(shí)地5～10 m左右，地形變化較大的地方適當(dāng)加密測(cè)點(diǎn)數(shù)。

（4）數(shù)字化地形圖采用全野外數(shù)據(jù)采集方式進(jìn)行，測(cè)圖區(qū)域內(nèi)的地物點(diǎn)、地形點(diǎn)、地貌特征點(diǎn)均實(shí)測(cè)坐標(biāo)。

（5）為了保證數(shù)據(jù)安全，預(yù)防電腦出錯(cuò)、系統(tǒng)癱瘓而導(dǎo)致外業(yè)原始數(shù)據(jù)及圖形文件丟失等事故的發(fā)生，每個(gè)作業(yè)小組對(duì)各種原始數(shù)據(jù)及圖形文件及時(shí)備份。

4.3 水下地形測(cè)量

水下地形測(cè)量采用GPS-RTK加中海達(dá)超聲波回聲測(cè)深儀測(cè)量。由于水下范圍較小，本次作業(yè)采用GPS-RTK測(cè)得的數(shù)據(jù)加測(cè)深儀測(cè)得水深的方法進(jìn)行水下地形數(shù)據(jù)采集。

5 土石方計(jì)算

土石方外業(yè)測(cè)量按1∶500精度，采用檢定合格的天寶GPS-RTK全野外數(shù)字化測(cè)量，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形起伏變化的隨機(jī)性，遇地形變化時(shí)減小測(cè)量間隔，精確地反映現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)以備內(nèi)業(yè)調(diào)用。

外業(yè)測(cè)量完成后，現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地范圍內(nèi)隨機(jī)抽樣檢查20～50個(gè)點(diǎn)，與圖上高程點(diǎn)對(duì)比檢查，平面及高程點(diǎn)位中誤差小于5 cm，滿足相關(guān)規(guī)范及內(nèi)業(yè)計(jì)算的精度要求。

土石方計(jì)算依據(jù)提供資料及現(xiàn)場(chǎng)業(yè)主所述，按下面原則計(jì)算：

（1）場(chǎng)地平場(chǎng)標(biāo)高按 4.5 m、5.0 m、5.5 m、6.0 m 和6.5 m 5種高程計(jì)算；

（2）由于靠近大壩一側(cè)為高程5～7 m的水泥斜坡，以5種平場(chǎng)標(biāo)高分別計(jì)算土方量時(shí)需選取不同平場(chǎng)范圍。

（3）采用南方CASS測(cè)繪專業(yè)軟件中的DTM法對(duì)整個(gè)場(chǎng)地的填挖方量進(jìn)行計(jì)算（表2、圖1）。

表2 溫州趙山渡水庫地形土石方測(cè)量計(jì)算表

6 組織實(shí)施

圖1 土方計(jì)算示意圖

儀器室對(duì)所有在作業(yè)中要投入使用的儀器設(shè)備進(jìn)行檢查，保證設(shè)備完好且在檢驗(yàn)的有效期內(nèi)。在作業(yè)期間，根據(jù)需要，對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)。作業(yè)組按照作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行作業(yè)，當(dāng)遇到在作業(yè)指書中沒有明確要求的特殊問題以及影響進(jìn)度的困難時(shí)，作業(yè)組長(zhǎng)及時(shí)向項(xiàng)目經(jīng)理匯報(bào)，項(xiàng)目經(jīng)理及時(shí)解決問題，必要時(shí)請(qǐng)示項(xiàng)目總工程師及項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人。項(xiàng)目經(jīng)理不定期對(duì)作業(yè)進(jìn)行檢查，控制整個(gè)作業(yè)過程。特別是對(duì)已設(shè)置的管理點(diǎn)進(jìn)行檢查，并進(jìn)行記錄。作業(yè)組對(duì)所提交產(chǎn)品的質(zhì)量負(fù)責(zé)，提交的產(chǎn)品是完整的，均已完成計(jì)算、自檢、整理。項(xiàng)目經(jīng)理對(duì)作業(yè)組提交的產(chǎn)品按有關(guān)規(guī)范及其他作業(yè)依據(jù)，針對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量特性用規(guī)定的檢查方法和要求的檢查數(shù)量進(jìn)行認(rèn)真檢查，記錄發(fā)現(xiàn)的不符合項(xiàng)，對(duì)作業(yè)組糾正的不符合項(xiàng)進(jìn)行確認(rèn)。

檢查結(jié)束后，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行初步的質(zhì)量評(píng)定，編寫檢查報(bào)告，最終提交給項(xiàng)目總工程師審查。項(xiàng)目經(jīng)理在滿足產(chǎn)品要求、進(jìn)度計(jì)劃、作業(yè)及檢查方法等方面對(duì)本項(xiàng)目實(shí)施全面控制。統(tǒng)一產(chǎn)品成果的格式和產(chǎn)品檢查方法，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢查，編寫整個(gè)項(xiàng)目的測(cè)量報(bào)告，負(fù)責(zé)和甲方的聯(lián)系并對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量負(fù)責(zé)。項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)與甲方就本項(xiàng)目的質(zhì)量和進(jìn)度進(jìn)行直接聯(lián)系，及時(shí)將甲方的要求送達(dá)項(xiàng)目主管或項(xiàng)目總工程師，及時(shí)將作業(yè)中遇到的重大問題及作業(yè)進(jìn)度等情況向甲方匯報(bào)。項(xiàng)目總工程師對(duì)初檢后的產(chǎn)品按質(zhì)量特性的重要程度進(jìn)行全查或抽查，記錄發(fā)現(xiàn)的不符合項(xiàng)，對(duì)作業(yè)組和項(xiàng)目經(jīng)理糾正的不符合項(xiàng)進(jìn)行確認(rèn)，審查測(cè)量報(bào)告，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行最終的質(zhì)量評(píng)定?？偣こ處煱础稖y(cè)繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收》（GB/T 24356-2009）要求進(jìn)行審核驗(yàn)收。產(chǎn)品質(zhì)量最終評(píng)定為優(yōu)，產(chǎn)品質(zhì)量可靠，可以提交用戶使用。由于測(cè)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜，作業(yè)前對(duì)所有作業(yè)人員進(jìn)行了安全教育、安全技術(shù)交底，充分考慮存在的一些安全隱患，加強(qiáng)安全意識(shí)，對(duì)可能發(fā)生的不安全因素采用適當(dāng)?shù)拇胧﹣矸婪?，并配備相?yīng)的安全保障設(shè)施。實(shí)施過程中未發(fā)生任何安全事故，保了人身和儀器安全。作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員不離開儀器，防止儀器被撞壞、摔壞。

每天的測(cè)量數(shù)據(jù)都及時(shí)進(jìn)行了備份，保證了數(shù)據(jù)安全。①遵守作業(yè)區(qū)有關(guān)對(duì)環(huán)境保護(hù)的規(guī)章制度。②保護(hù)樹木、不隨意破壞植被。保護(hù)水質(zhì)，不往水庫里亂丟垃圾。最后趙山渡1∶500地形圖示意如圖2所示。

7 結(jié)束語

本次測(cè)量滿足了趙山渡水庫1∶500地形測(cè)量要求，儀器室對(duì)所有在作業(yè)中要投入使用的儀器設(shè)備進(jìn)行檢查，保證設(shè)備完好且在檢驗(yàn)的有效期內(nèi)。在作業(yè)期間，根據(jù)需要，對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)。作業(yè)組按照作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行作業(yè)，當(dāng)遇到在作業(yè)指書中沒有明確要求的特殊問題以及影響進(jìn)度的困難時(shí)，作業(yè)組長(zhǎng)及時(shí)向項(xiàng)目經(jīng)理匯報(bào)，項(xiàng)目經(jīng)理及時(shí)解決問題，必要時(shí)請(qǐng)示項(xiàng)目總工程師及項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人。項(xiàng)目經(jīng)理不定期對(duì)作業(yè)進(jìn)行檢查，控制整個(gè)作業(yè)過程。特別是對(duì)已設(shè)置的管理點(diǎn)進(jìn)行檢查，并進(jìn)行記錄。因此，本次測(cè)量達(dá)到了比較滿意的結(jié)果。

圖2 趙山渡1∶500地形示意圖