水利水电工程的测量技术分析

柏超

摘 要：水利水电工程测量是工程测量学科的分支，是一门直接为水利水电工程建设服务的专业性学科。测量技术对于水利水电工程的勘测、施工以及竣工验收起着至关重要的作用，然而我国目前许多水利水电工程由于采用不当的测量方法，导致测量精度低、误差大、工作效率低等问题。通过概括分析地形测量、水下测量、变形监测以及地下洞室测量的技术要点，讨论各自的优缺点，并总结未来水利水电工程测量技术的发展方向，对我国水利水电工程测量技术的发展起到了一定的理论指导意义。

关键词：水利水电；工程测量；技术分析

1 测量在水利水电工程的重要性

测量是一门实践性强，技术操作性要求高，是贯穿于水利水电工程建设全过程的基本工作，是从事水利水电工程规划设计与施工技术工作的基本条件。在水利水电工程建设中起着举足轻重的作用，被誉为工程建设的眼睛和尖刀兵。测量作为一门能采集和表示各种地物和地貌的形状、大小、位置等几何信息，以及能把设计的建筑物、设备等按设计的形状、大小和位置准确地在实地标定出来的技术，在各种工程建设中的应用广泛。

2 工程控制测量

工程控制测量的目的是为后续的不同时期的工程建设提供位置参考信息，以满足工程实施中涉及的费用、进度、质量要求，主要为工程实施提供基准位置及基准空间框架。

2.1 平面控制系统

水利水电工程实施场所常常具有狭长、独立的特点，因此，平面控制系统应该根据工程实施位置和项目大小来确定。至于一些重点水利工程和水利枢纽等地点测绘时，若测量地点的投影长度大小大于5cm/km时，投影变形方法可以使用以下2种：使用高斯正形投影，也就是把通过坐标变换实现大地坐标到中央子午线转换；采用独立坐标系统，即起始数据为大地坐标和此点到另外一个大地点形成的方位角。

2.2 高程控制系统

正常高系统是我国目前普遍使用的高程系统，即1985年国家高程控制系统基准点，青岛高程点为72.260m。但由于许多地区的使用习惯、一些历史原因（如与水文相匹配），这些地区仍然坚持原来的高程基准开始。安徽的高程基准系统有：吴淞零点、黄海的高程系、国家高程系统。

3 地形图测绘

地形图测绘需严格遵守国家行业相关测绘要求及规范，其主要内容有建筑物地点选取、工程选址等等。具体的测绘包括地物、植被、土质、地貌、水下地形等测绘。

3.1 地物测绘

地物测绘的测图主要有以下几个方面：垣栅、境界及地类界；气象、水文、地质勘测；独立的地物测绘；通讯和输电线线路测绘；管线、道路；居民点；测量的控制点。工程地物测绘分为区域外和区域内测量2部分。比如说，对中小型河流的地物测绘包括互岸、护坡、河道、加固等方面的测量。测量时还应注意旁边通信设备、电力设备、河堤旁建筑物及房屋、护岸护坡材质、河提河道各种堵水（如溢流坝、涵闸、桥梁）设备。地形图上还应具有建筑物大小规模的标注（宽、高）、堰顶高程、桥面高程、底高程等。

3.2 植被、土质和地貌测绘

不同于其他城市测量，水利工程中的植被、土质和地貌测绘特色更鲜明。在地图上植被面积大于1cm2时应该绘出地类界范围。水利工程中有别于其他测绘，在保留高程基准点的同时勾绘等高线，在绘制盆地、台阶、小丘时加绘地貌特征。

3.3 水下地形测量

水利水电工程中的重中之重便是水下的地形测绘，其他一些行业的测量、测绘常常只对河道的水涯线或河水线进行绘制，而水利水电中的工程测绘常常还需要对水下的具体地形进行详细的测量，图上的沟渠标记2～3cm的底高程。

4 纵横断面测绘

纵横断面有关水利水电方面的测绘主要为土石方方面的工程，为削坡、挖深、填高等。这些测量的精度对工程量的影响很大，纵横断面的测绘主要为提高测量精度，使工程概算精准。

4.1 横断面测量精度的提高

目前我国水利水电工程中纵横断面测量中广泛采用的方法为：GPS RTK测量方法和全站仪法。不论采用什么方式进行纵横断面测量，只要能够提高测量精度、降低测量误差，断面点的测量精度完全能够满足其断面精度的要求，但纵横断面点的选取应靠近断面线，以免代表性不强，规范要求为2m。

4.2 横断面位置布设

横断面的布设很大程度的影响了工程量的大小，横断面间距常常设定为20～50m之间，同时断面间距的选择不能过于稠密，需充分考虑相关因素。当然，在横断面的布设时不仅应该考虑断面间距，布设地点还应选择在支流入口、河道转弯处、比降变化明显，横断面长度变化显著的部位。为了设置合理的横断面的位置，常常需要在地形图上初选出，还需要结合实地考查。

4.3 横断面方向

断面方向的选择很重要，就工程量来说非垂直的堤防断面常常比垂直的堤防断面小的多。实施开挖时也一样，实际工程量常常要大于概算的工程量，常常需要选择断面方向为与河道、堤防垂直的方向，并且在地形测绘图上先判断和选好横断面方向再通过现场勘测来确定。

4.4 纵断面测量

测绘服务不同时，纵断面的选择也不一样，如：选择中心线拟建渠道、公路、铁路；选择顶线来堤防加固、选择中心线来疏浚河道等。因此，纵断面的测绘主要是为了选择纵断面的断面间距、测量两岸或沿线有关地物（如桥梁、涵闸）在中心线上的投影位置、中心线的高程变化。

5 结束语

随着计算机技术的进一步发展，水利水电工程测量方法和手段必将不断更新换代，服务领域也将不断拓宽。水利水电测量技术是一种全方位测量工作的科学技术。随着各种测量技术的发展，水利水电工程测量技术也得到了极大的发展。然而由于在实际应用中采用了不当的测量方法，导致测量精度低、误差大、工作效率低等问题。这就要求我们的实际测量中采用正确的测量技术和方法，加强测量的监督管理，使测量数据管理实现科学化、标准化、规格化，从而得到准确和细致的测量数据。

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