□ 李勇華（黔南州水利水電勘測設計院）

0 引言

隨著可持續(xù)發(fā)展理念的提出，全社會都開始重視水利工程建設。工程測量是水利工程建設過程中最重要的工作形式之一，其測量技術方法的選擇非常重要。依據我國有關水利水電工程施工測量相關規(guī)范可知，在實際的操作過程中，GPS測量技術的運用在很大程度上提高了水利工程的測量水平。但是，由于GPS測量技術放樣精度將直接影響施工質量，因此施工測量必須遵循“由整體到局部”的原則，在實際操作中，要根據主要軸線或施工控制網進行。

1 工程概況

某一水利工程水系工程全長約20km，河道底寬40m，河道兩岸開闊?？刂凭W實測中投入使用的測量儀器有全站儀Topcon332N、水準儀（DS3）和鋼尺（50m）等，以上儀器都符合《水利水電工程施工測量規(guī)范》（SL52－93）的施工測量精度要求，并經具有資質的檢驗單位檢測，在檢測有效期內投入使用。所有測量儀器使用前必須得到監(jiān)理工程師的批準。

2 施工控制網運用分析

在水利工程中利用GPS進行施工控制網運用分析時，還有一個重要的工作就是布網工作。施工控制網的作業(yè)過程一般包括設計、選點埋點、觀測以及平差計算等步驟。根據現場情況，在布網設計上則需要參考GPS控制網設計的特點來因地制宜的進行實地測量設計,本工程布設點選在已開挖到位的共計3個點（TC01，TC02，TC03）；平差采用平差軟件進行計算。

3 平面控制網

3.1 四等邊角網精度要求

表1顯示四等邊角網測量精度要求。

表1 四等邊角網測量精度要求表

3.2 平面控制網的布置

經過現場踏勘，針對前期所能開工的河道區(qū)域對河道兩岸進行施工控制網布點，從上游至下游依次布置左岸SK1、SK3、SK5、SK7，右岸 SK2、SK4、SK6、SK8八點，此施工控制網測點按水系主軸線分成9個區(qū)域，區(qū)域與區(qū)域之間的控制點做到相互通視。

3.3 復核平面控制網的角度測量

水利工程的控制測量依據階段和內容來劃分，主要包括測圖控制網及專用控制網，具體的測量技術為高程控制及平面控制。在進行復核平面控制網的角度測量時，按觀測度盤表，將儀器照準起始方向，順時針方向旋轉照準部2周，配置好度盤和測微器位置，讀定度、分和光學測微器讀數兩次。水利施工測量的根本任務是點位的測設，其基本工作是已知長度、角、高程的測設，施工測量對地形圖精度和放樣的精度要求較高，因此，還需順時針方向旋轉照準部，精確照準SK1點方向，讀定度、分和光學測微器讀數兩次，最后閉合至零方向。

3.4 平面控制網的計算標準

本工程為防洪排澇及湖塘水系工程，根據《水利水電工程施工測量規(guī)范》（SL52－93）要求，導線的精度指標為測角網邊長為300～1000m，測角中誤差為±1.80”，最大閉合差為±7”，儀器測角精度為2”，測距精度±5mm/km。根據《水利水電工程施工測量規(guī)范》（SL52－93）角度測回數為5測回，距離為往返各2測回，測角兩次照準讀數差為6”，半測回歸零差8”，一測回中2C較差13”，同方向值各測回互差9”，測距一測回較差為5mm，測回間較差7mm。

3.5 平面控制網的計算方法

每個方向各個測回的計算，按照三角網閉合測量，其方向值的平差值即為:計算兩倍誤差2C值公式為2C=左-（右±1800）；計算各方向盤左盤右讀數的平均值公式為（平均讀數=［左+（右±1800）］/2）取得平均值；計算水平角即相鄰兩方向歸零方向值的平均值之差；然后根據內業(yè)計算出的數據進行精確平差且對各控制點的坐標進行計算，計算時計算數字取位按《水利水電工程施工測量規(guī)范》（SL52－93）要求方向觀測值保留到0.01”，方向改正值、方位角值保留到0.10”，邊長值、長度改正數、坐標值保留到1.00mm，計算出各控制網點的坐標。

3.6 觀測限差和重測

為保證工程的豎向精度，根據施工經驗，在靠近施工區(qū)范圍內至少布設5個高程控制點組成的高程控制網，高程點可以選在平面坐標點上，組成三維坐標系，便于全站儀的測量放樣工作。按表2執(zhí)行方向觀測。

表2 方向測角法限差表

4 距離測量和天頂距測量

4.1 距離測量的觀測條件

一般在氣溫變化不顯著的時間段里進行距離測量，本工程選擇在日出后0.50-2.50h時間段進行距離測量。

4.2 邊長觀測的技術要求

GPS基線向量采用廠家提供的商用隨機軟件LGO計算，并及時對同步環(huán)閉合差、異步環(huán)閉合差進行檢查計算，發(fā)現粗差，應分析產生的原因，外業(yè)返測。正確安平全站儀及配套棱鏡。用鋼尺從不同方位準確量取儀器、棱鏡高度三次取中值。II級測距儀測邊觀測結果較差限值如表3。在觀測之前，保證全站儀有充足的預熱時間。平面計算應對已知點進行檢查，以核對已知點的點位是否可靠，并檢查GPS網的可靠性。平面控制的各項精度指標應符合規(guī)范要求，所有邊長觀測采用往返各4測回，一測回是指整置儀器照準目標1次，讀取數據4次。

表3 測邊精度較差限差（跨河）表

平距的計算及氣象元素的改正均采用儀器機內進行。在觀測前，對儀器的各項參數進行檢查。

4.3 距離觀測中的注意事項

在三角測量、導線測量、地形測量和工程測量等工作中都需要進行距離測量。晴天作業(yè)時，要確保測距儀、氣象儀表不被氣溫影響，因此必要時需要打傘遮陽。在進行測距的過程中，為避免干擾測距，需要停止無線通話。在測區(qū)內布設GPSD級控制網，圖上設計點位、編號，實地埋設在方便施工、不易破壞、適宜永久保存的地點，點位便于安置儀器，周圍視野開闊，通視情況良好，四周無障礙物。

5 高程網主要技術

5.1 平面網與高程網的聯(lián)測

依據規(guī)范高程控制測量中可以用光電測距三角高程導線測量代替三、四等水準測量，高程網采用三角高程測量方法測定，高程點全部布設在網點上，按照高程測量的精度要求，布設應在平面網的基礎上，構成三角高程網或高程導線。采用四等水準測量聯(lián)測一定數量的水準點，作為高程起算數據。通過全站儀的使用，可實現光電測距三角高程導線測量。

5.2 三角高程技術要求

光電測距三角高程導線測量的技術要求見表4所示。

表4 光電測距三角高程導線測量的技術要求表

6 成果的計算及資料歸檔

對外業(yè)觀測記錄手簿、平差計算起始數據，在進行平差計算前，就要進行一次全面檢查校對工作。在各項外業(yè)觀測結束后，各項限差均滿足規(guī)范要求后，才能參與平差計算，平差采用平差軟件嚴密平差計算。

7 結語

綜上所述，在水利工程建設全過程中，施工測量貫穿于全過程，起著至關重要的作用。文章通過項目的實施和對結果的驗證，在設計中考慮到的方案得到了很好的運用，提高了GPS網的可靠性和精度，而且提高了作業(yè)效率，避免了無效觀測，節(jié)約了成本。

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