简析水利水电工程规划设计阶段测量

□李冬韩（广东省潮州市水利水电勘测设计院）

0 前言

水利水电工程是当前我国现代化建设中必不可少的重要组成部分，在人们日常生产生活和社会发展中发挥着极其重要的作用，受到了人们的广泛关注。水利水电工程是指以防洪、灌溉、发电、改善水环境质量等为目标的综合性系统性工程，涉及许多专业学科的内容，其施工和管理非常复杂，尤其是水利工程测量工作，实践性强，技术要求高，在规划设计阶段，一旦测量出现差错或较大误差，必然会给工程的后续施工造成极大的影响，需要引起工程参建各方的高度重视。

1 工程控制测量

在水利水电工程中，工程控制网的主要作用，是为测量区域提供相对统一的空间参考框架，从而确保各项测量工作的准确性，水利水电工程建设不同阶段对于测量精度、进度和成本等的要求也不尽相同。在实际操作中，工程控制测量可以分为以下两种：

1.1 高程控制测量

从目前来看，我国水准点的高程系统采用的是正常高系统，主要是按照1985 国家高程基准起始。但是在水利水电工程的实际建设中，受历史因素的影响，许多地区仍然沿用本区域的高程系统。同时，为了确保与当地水文基础资料相互匹配，高程控制系统的选择应该考虑当地的使用习惯。如广东省内多采用珠江基面高程系统，其起算点以珠江口附近测站多年平均值和后来多次复测、平差和调整后的高程计算；而粤东韩江流域多采用韩江基面高程系统，其起算点以旧时汕头海关水尺零点推算。

1.2 平面控制测量

通常情况下，水利水电工程的建设位置多依河川溪流而行，因此，测区具有狭长、独立的特点。对此，测量人员应该结合工程的具体情况，从工程项目的大小、所处位置等方面进行综合考虑，对平面控制系统进行合理选择。在对水利水电工程建设地区进行测量时，如果测区内投影长度的变形值在5cm/km 以上，或者测区偏离现行国家坐标系统中央子午线45km 以外或与中央子午线经度差>40′，考虑投影变形，可以采用以下平面控制系统：

①以一个国家大地点的坐标以及该点至另一个大地点的方位角作为起始数据的独立坐标系统，即所谓“一点一方向”；②高斯正形投影任意带平面直角坐标系统，换言之，就是国家大地点的坐标通过换代计算的方式，换算成测区平均中央子午线处的坐标。

2 地形图测绘

在水利水电工程中，地形图的作用，是为工程的规划选址、建筑物布置等提供必要的参考依据。因此，在对地形图进行测绘的过程中，一方面，应该严格遵守现行国家行业测量规范的相关标准，另一方面，需要充分考虑水利水电地形图自身的特点。

2.1 地物测绘

在水利水电工程中，地物测绘是非常关键的，其内容也相对繁杂，主要包括：测量控制点、道路、管线、居民点、输配电线路、独立地物、地质勘探点、气象设施等。在实际测量中，应该结合工程的规划设计，围绕工程的特性进行细致测量，将测绘区域分为两个部分，即工程区域内和工程区域外。以中小型河流的治理为例，工程的主要内容包括堤防加固、河道疏浚、护岸护坡等，对此，在进行地物测量过程中，需要重点关注堤防周边的房屋建筑、电力及通讯设施、现有堤防与河道的护岸护坡及构建材质等，在地形图上，对建筑物的性质、规模、高程等进行细致标注。对工程区域内的房屋应该详细测量，而在工程区域外，即使是大比例地形图，也可以适当放宽测量，合理取舍。同时，村庄外围房屋应该详细测量，内部房屋则可以根据实际情况进行取舍，为工程的规划设计提供必要的参考信息。

2.2 地貌测绘

通常来讲，水利水电工程多处于山林地区，与城市建筑工程的测量相比更加困难、复杂。在实际测量中，应该使用等高线，配合专用的地貌符号以及高程注记点，对地貌进行表示。为了满足水利水电工程对于地貌的高要求，不仅需要保留高程点，还需要进行等高线的勾绘，同时，为了显示地貌碎部特征，还应该添加相应的绘间曲线。在部分地形图中，还需要适当保留部分高程注记点和比高，对于面积在地形图上>1cm2，并且具有相应经济价值的地貌和植被等，需要用地类界绘制出具体范围。

2.3 水下测量

对于水利水电工程而言，水下地形测量是工程测量的重点，也是水利工程测量与其他测量最大的区别。在测量时，需要确保全面性和准确性，对于一些重要的涵闸和沟渠，还应该在地形图上注记底部高程。

3 断面测绘

在水利水电工程规划设计阶段的测量中，涉及到的土石方工程相对较多，包括填高、削坡、挖深等，这些工程量的测量都会涉及到纵断面测量工作，其测量精度直接影响着水利水电工程的实际工程量。当前，在工程项目工程量的计算中，一般都是利用专业的计算机软件进行，也可以按照以下公式，由人工对计算结果进行审核：

在公式中，s1、s2表示相邻断面需要进行开挖或者回填的面积，△D 表示相邻横断面之间的间距，V总表示土方总量。

由公式可以看出，纵断面与横断面的测量精度与总工程量的计算有着密切联系。对此，在对水利水电工程纵断面和横断面进行测量与绘图的过程中，需要从多个方面着手，提高测量的精度，确保工程量的概算值更加接近真实值。

3.1 断面点的精准测量

目前，在针对纵横断面点进行测量时，采用的测量方法包括GPSRTK 测量法以及全站仪法。这两种方法各自都存在相应的优点和缺陷，在实际应用中，应该结合工程的具体情况，对其进行合理选择，尽可能消除纵断面点和横断面点中存在的测量错误，确保测量精度能够完全满足断面测量的要求。在测量过程中，应该保证采集到的纵横断面点在该横断面左右一定范围内，按照水利水电工程相应的规范要求，这个距离≤2m。

3.2 横断面位置选择

在水利水电工程的规划设计阶段，横断面位置的选择和布设，是影响工程量的关键因素之一。一般情况下，规划设计阶段横断面的间距应该控制在50～200m 之间，选择合适的间距能缩小实际施工与设计工程量的差别。因此，在对横断面进行布设时，一方面，需要充分满足断面间距的要求，另一方面，应该尽可能将横断面布设在河道急转弯、支流入口、断面形态显著变化等部位。同时，为了保证横断面位置布设的合理性，在地形图测绘完成后，应该根据区域内地形特点，在地形图上进行选择，然后到实地进行勘查，部分地形复杂则需要对断面间距进行适当加密。

3.3 纵断面测量

根据测绘服务对象的差异，纵断面的测量与横断面有着很大的不同，其断面的选取也存在一定的差别，例如，在河道疏浚工程中，通常会选择河道中心线；在河流堤防加固工程中，一般会选择堤顶线；在拟建渠道工程中，多选择规划中心线等。纵断面测量的主要目的，是对横断面间距进行量取，对中心线高程变化情况进行明确，对沿线地物投影在中心线上的位置进行判断等，而纵断面的合理性直接影响着工程量的计算，因此，做好纵断面的测量工作，是非常重要的。

4 结语

在国家日益重视水利行业的背景下，水利水电工程的建设数量呈递增趋势，做好水利水电工程规划设计阶段的测量工作，直接影响着工程的设计和建设质量。对此，测量业务员需要充分重视，不断提升自身的专业素质，熟练掌握先进测量技术，在测量中引用高科技测量仪器，对工作经验进行总结。结合实际情况，对实际测量工作进行合理灵活安排，提升测量的精度，推动水利水电工程的建设，促进区域经济的稳定健康发展。

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