探究水利水电工程测量技术

刘佳城

（身份证号码：441481198911126499；深圳市广汇源环境水务有限公司，广东 深圳 518000）

前言：水利水电工程的质量离不开良好的前期勘探和测量。近些年一些先进的测量技术，如控制测量技术、变形测量技术、数字地形测量技术和水底地形测量技术等，在水利水电工程建设中发挥了很好的作用，应用也十分广泛。其高效、高精度和方便的特性更是得到了业内技术人员的一致肯定。鉴于此，本文对这些水利工程测量技术进行了研究和总结。

一、测量在水利水电工程建设中的地位

测量的主要内容包括：收集并整理各种地貌的形状、特征、和位置等几何信息，并根据施工设计的图纸，在现场进行准确的标定。在水利水电工程建设中，必须利用勘察得出的资料和图纸进行规划设计，选择经济合理的方案，通过测量协调配合各项工程的建设，保证设计意图的正确实施。

测量作为施工建设过程的“先遣部队”，测量工作的完成好坏直接关系到整个工程的质量。水利工程的建设开始时的原始地形和地貌测量、基础开挖的中心线和边线放样，或水工建筑物混凝土浇筑前的混凝土轴线标高，施工过程中的几何尺寸、仰角等都与测量密不可分。项目完成后，应绘制竣工图纸，并进行竣工测量，收集数据，以方便项目检验，管理维护与扩展。

二、控制测量技术

水利水电工程测量的基础是控制测量技术。随着水利水电的控制测量方法从传统向现代化的巨大转变。有一些先进的技术开始应用到测量当中，主要有GPS定位技术，该技术可以准确得到测量目标点的三维坐标，且具有较高的精度。水利水电工程的控制测量一般可分为两种类型：专用控制网和测绘控制网。测量技术包含高程控制和平面控制。水利水电工程平面控制网的测量技术已从传统的三角网发展到边角网、三边网、GPS网、导线网、混合网等先进的现代控制网。

三、变形监测技术

变形监测技术包括外部变形监测和内部变形监测技术，这种技术主要是通过对监测对象的变化进行测量，掌握准确的数据并加以分析。水利水电工程测量工作中应用的比较多的是外观变形监测技术。下面主要就外部变形监测技术进行分析。

（一）变形监测方法之大地测量方法

大地测量涉及的领域很广，可以应用于各种测量工作，如基准网测量、物体变形测量等，其测量过程中需要电子水平仪和测量机器人的辅助。大地测量的方法具有如下特点：（1）辅助设备比较普遍；（2）与其他变形监测方法相比，理论点较为全面；（3）该方法得到的数据误差小；（4）实施成本低；（5）测量方法实施时间较长；（6）人力需求大；（7）测量方法的科学技术含量不够高。

（二）变形监测方法之基准线测量法

对于水平位移的变化测量主要是应用基准测量方法，这种方法的原理主要是找到固定的参考来进行测量。基准测量的方法有很多种，由于实际的工程状况不会完全相同，因此每种测量方法的实际应用情况也会有所不同。例如，直线坝一般采用真空激光准直法；拱坝一般采用垂直法；滑坡一般采用视线法。

（三）变形监测方法之液体静力水准测量方法

液体静力水准测量系统主要是利用联通容器中静止液面在重力作用下保持同一水平的这一原理来进行各监测点之间的高差计算。这种方法的测量面积大，准确性比较高，主要适用于海拔高度测量。

四、水下地形测量技术

原有的测量技术已经远远不能满足目前水利水电工程水下测量作业的要求，以往的通过经纬仪、测距仪等测量的技术逐渐被新的技术所取代。依赖于卫星定位技术的巨大发展，差分GPS和连续运行的卫星定位服务系统在水下地形测量工作中的应用变得十分广泛，起到的作用也越来越明显。差分GPS是通过与探测器的邮寄合作，在特定的水下区域建立接收器。然后通过接收器来接收卫星发出的信号，技术人员再把精确的位置信息与通过接收器收到的信息进行比较，从而对中间的误差进行修正。该技术最重要的部分是对位置信息的连续接收和校正，大大提高了测量结果的准确性。

五、数字地形控制测量技术

近年来，数字地形控制技术在水利水电工程中的应用十分广泛。数字地形控制与测量技术，通过计算机技术的应用，不仅可以实现测绘项目，还可以对采集到的数据进行更新，保证相关数据和信息的准确性。

在我国的水利水电行业，数字地形控制测量技术主要包括以下几个系统：①侧记法数字测图系统，这种方法主要是通过绘图软件和全站仪来实现对测区的综合控制，对操作人员的技术水平与操作要求较高；②电子平板数字测绘系统，这种系统可以模拟白纸测绘测量区域，作业相对简单，精准度较高。但由于这种系统受电子平板的电池寿命与体积的影响，限制了其应用的区域只能是较为平缓的地势；③掌上数字测图系统，不受限与地形、地貌的影响，相较于电子平板数字测绘系统，克服了复杂地形作业的难题，操作更简单携带更便捷，是一套比较实用的测图系统，可以更好地实现数据信息的收集。

六、实际测量中需注意的事项

在水利水电工程的建设中，对于测量的准确性的要求是比较高的，下面主要列举了实际测量中需要注意的事项：

（1）了解设计施工图纸：水利水电工程测量的首要工作是熟悉图纸。技术人员需要根据设计标准图纸确定工程测量的精度，掌握整个工程设计过程的结构图，然后根据具体测量要求选择合适的测量仪器。

（2）加强技术人员的培训与管理，全面增强技术人员的测量水平。在测量前，技术人员就应了解并掌握各种测量技术要点，针对不同的地形，地貌选择合适的测量方法，在测量时对数据要抱有一定的敏感度，具有一定的误差处理能力，明确测量控制要点，及时检测，对可能出现及现有的问题及时做出方案的调整。

七、结语

随着现代化进程的不断加快，国家对水利水电工程的投入也越来越大，现阶段的工程测量技术也已经取得了巨大的进步，变得更加自动化、数字化与多媒体化，发展前景十分乐观。测量数据的储存和应用也将变得更加有效和简易，总之，为了提高水利工程的测量水平，还需要相关工作人员不断努力，对测量技术进行更深入的研究和探索，开发出更高效准确的测量技术，从而推动我国的水利水电工程测量技术水平的发展与提高。