水利水电工程测量技术的发展研究

胡威　台文斌（河南省水利勘测有限公司　河南郑州　450000）

水利水电工程测量技术的发展研究

胡威台文斌
（河南省水利勘测有限公司河南郑州450000）

水利水电工程测量是一门专业性比较强、内容比较丰富的工程测量分支学科，直接为水利水电工程建设服务。水利水电工程的测量是一门研究在水利水电工程建设中，由规划、施工阶段和运行管理的全过程、多方位的数据测量工作组成的科学的技术数据测量，它的作用贯穿了整个水利水电工程，并且在水利水电工程的施工中承担着非常重要的比重，对整个水利水电工程有着非常重要的影响。水利水电工程不仅在我国的国民经济组成中占有重要地位，而且对人们的生产生活有着很大影响。如果在水利水电工程施工中有一个环节发生了问题，都可能会影响整个水利水电工程的质量和工程进度。伴随着科学技术的发展，各种各样测量的技术已经慢慢渗入水利水电工程的领域当中，并且对工程质量有着深刻的影响。本文研究了水利水电工程测量技术的发展，着重介绍了几种经常使用的水利水电测量技术。

水利水电；测量技术；发展

水利水电工程测量通常包括地形测量、变形测量、水下测量、监控测量和竣工测量等几个部分，由于广泛采用新的方法，新的仪器，与经典的全球卫星GPS定位技术，地理信息GIS技术，遥感RS技术，大地测量技术以及数字摄影测量等多种专业的工程测量技术不断融合，水利水电工程测量的服务领域在不断拓宽。

1　数字地形测绘技术

随着技术的不断发展以及全站仪的普及，出现了了多种比例尺比较大的地形图的新型数字测绘技术。采用三维测绘技术，开发出优秀的成图软件，不但能够满足专业图和地形图测绘，还能够进行GIS数据的采集更新。数字地形测绘的模式主要是使用数字测记，电子平板以及数字摄影等测量模式。

数字化绘图能克服手工绘图所存在的很多弊端，它符合现代社会高速发展的水利水电工程的需要。比如在某些综合性比较强的项目工程中，需要绘制出比例尺不同的同一区域的地形图，以前的平板测图得方法就需要去重复的工作，然而数字测图就可以同一时间根据要求完成绘制，呈现出不同的比例尺的各种地形图。数字化的成图系统是在外面采集测量数据时，合理利用全站仪进行现场的自动采集相关地物地形点的空间三维坐标，并且进行自动存储，其在内存进行数据的处理时，就会完全保持外面测量数据的精度，大大的消除人为错误，降低误差的来源。数字化的成图过程，不仅减少进行作业的人员的劳动，而且让生产周期进行了缩短，可以及时的满足用户的相关要求。数字化的产品不仅可以把它存储在内置的软盘上，还可以用绘图仪描绘在所需要的图纸上，线条、注记、图面整齐、字体工整，美观而且便于人员修改，能更好的保证工程图形的不变形性以及现势性，可以避免反复的测绘造成浪费，也增加了地形图的相关实用性。

2　变形监测技术

变形监测技术就是测量变形体，确定其内部的形态变化特征以及空间位置。在水利水电工程的测量当中，变形监测基本包括基准网测量、工作基点测量、变形体变形监测、监测资料分析等内容，目前，基准线测量法，大地测量法，以及液体静力水准的测量方法是变形监测的几种主要的监测方法。

2.1基准线测量法

基准线法是水平位移变形监侧的常用方法，支墩坝，重力坝，土石坝等直线形式的大坝坝基，坝体一般都使用真空激光法，视准线法，以及垂线法进行观测。如果坝体比较短，可以使用激光准直线法和视准线法进行观测。拱坝的坝基坝体，主要是使用大地测量法和垂线法进行观测。近坝区高边坡，岩体和滑坡体的水平位移的监测，大都采用视准线法，垂线法以及大地测量法。

2.2大地测量法

大地测量法是一种在水利水电工程当中变形监测的经典而又传统的方法，可进行工作基点的测量，基准网的测量以及变形体的监测等，测量的方法主要有几何水准测量，三角测量，现代边角测量，交汇测量，等方法。测量的设备有精密全站仪，电子水准仪。大地测量法的主要特征有，使用比较常规的测量仪器，方法和理论比较成熟完善，测量的数据可靠准确，测量的费用比较低。缺点有劳动的强度比较高，观测的所花费的时间比较长，观测条件也会影响到测量的精准度，观测和后期数据处理当中，智能化和自动化的程度比较低。

2.3液体静力水准测量方法

垂直位移的测量监测技术主要三角高程的测量，水准测量，以及液体静力水准的测量，当前液体静力水准的测量技术是发展的比较快的一种测量技术。液体静力水准的测量系统比较适用于在坝体的廊道内部进行高程传递和高程观测，通过各种传感器来测量容器内的液面的高度，能够同时获得数百个的监测点高程，有遥测，高精度，可移动，自动化，以及持续性比较好的特点。

3　水下地形测量技术

在水利水电工程的测量当中，水下地形的测量，一般都采用电磁波测距仪，经纬仪，以及标杆，标尺作为主要的测量工具。用极坐标法，断面法，以及交会法进行定位。用测深锤和测深杆来测量水深。这种测量方法的误差大，效率比较低。近年来，在我国的水利水电工程的测量当中，已经很少使用了。随着GPS定位的不断发展，GPS，RTK，CORS，以及DGPS系统配合测深仪，在水下地形的测量当中已经广泛应用了。DGPS系统是把某个已知的点当作基准点，在基准点，接收机不断接收卫星的信号，并和已知点位置比较，确定误差的修正值，把修正值使用无线电台进行接收，用户的接收机在接收到修正值时，不断校正GPS的信号。它具有实时连续，全天候，精度高的特点。目前RTK，GPS，以及CORS系统的定位已经达到了厘米级的精度。以上定位技术，在进行水下地形测量的时候可以减轻劳动的强度，缩短工作的周期。

4　控制测量技术

控制测量技术是水利水电工程的测量中的基础方法。随着经济以及科技的不断发展，水利水电的控制测量方法已经由传统的控制测量方法转变到了现代的控制测量，就是运用GPS等先进的定位技术，结合传统的测绘方法，高精度，快速准确的确定测量目标点的三维坐标。水利水电工程的控制测量按照水利水电工程的服务内容和阶段，可以划分为专用控制网和测图控制网两种基本类型。包含高程控制和平面控制两个方面的测量技术。在水利水电工程当中的平面控制网的测量技术已经开始由传统三角网发展成了边角网，三边网，GPS网，导线网，以及混合网等先进的现代控制网的测量技术。

近年来，在水利水电工程的测量当中，GPS卫星定位技术已经得到了广泛的应用。GPS全球定位系统在车辆导航、航空航天、变形监测等一些方面被广泛应用。因为它的独特性使得GPS数据测量的技术在水利水电工程测量中也有着广阔应用。GPS测量仪在水利水电工程中的不断应用，舍得数据的测量不会再受到地势地形等一些条件的严重影响，并且可以通过控制数据测量的布局类型以及观测方法，可以大大的减少传统的测量中的过度点和传算点的数据的测量的工作，它使得选点变得更为灵活，而且数据测量可以不再受到天气、时间等一些自然条件影响。尤其是在一些中小型的水利水电工程测量中，GPS测量的优点会体现的更加的明显。中小型的水利水电项目中，利用GPS的高精度特点，使得测量的工作节省了大量的人力资源并且减少了工作时间以及劳动强度。

5　结束语

在水利工程当中，测量工作是水利工程施工建设当中的一个十分重要的部分，是水利工程施工质量的重要环节。水利工程的测量工作，关系到工程的安全，功能，使用寿命以及整个水利工程的质量。现在随着科技的不断发展，多种测绘的新技术开始使用到水利水电工程的领域中，各种新技术之间相互促进、相互渗透，影响着水利水电工程的质量与成败，相信随着新的测绘技术不断进步，水利水电工程测量现在正向着测量的内外作业的一体化、处理自动化以及数据获取和测量过程控制的不断发展，不仅会提高水利水电工程测量的效率和数据测量的精确度，还会方便水利水电工程的质量施工。

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