朱化平

（遼寧湯河水庫(kù)管理局，遼寧遼陽(yáng)111000）

電子水準(zhǔn)儀在湯河水庫(kù)觀測(cè)中的應(yīng)用

朱化平

（遼寧湯河水庫(kù)管理局，遼寧遼陽(yáng)111000）

通過(guò)對(duì)湯河水庫(kù)豎向位移采用數(shù)字水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測(cè)的方法，結(jié)合水庫(kù)特點(diǎn)和儀器特性，分析具體數(shù)據(jù)，對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)觀測(cè)總結(jié)了有關(guān)注意事項(xiàng)及操作方法，證明了數(shù)字水準(zhǔn)儀在壩體豎向位移觀測(cè)中的可用性。

湯河水庫(kù)；電子水準(zhǔn)儀；豎向位移

1　豎直位移觀測(cè)的精度要求與觀測(cè)路線

1.1精度要求

按照《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》和《土石壩安全監(jiān)測(cè)資料整編規(guī)程》的要求，觀測(cè)大壩表面豎向位移時(shí)，可參照GB12898-91國(guó)家三等水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行，但閉合差不得大于。起測(cè)基點(diǎn)的校測(cè)，可參照GB12897-91國(guó)家二等水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行，但閉合差不得大于。

1.2觀測(cè)路線

清晰合理的觀測(cè)線路可以能有效的消除觀測(cè)中產(chǎn)生的誤差，最大限度的保證水準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。湯河水庫(kù)防浪墻各監(jiān)測(cè)點(diǎn)采用附合水準(zhǔn)路線，已知D2，BM2兩點(diǎn)高程，防浪墻上監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)為8個(gè)，這就導(dǎo)致測(cè)站數(shù)為9站，而在精確高程觀測(cè)中偶數(shù)測(cè)站能夠有效的消除系統(tǒng)誤差，因而在實(shí)際觀測(cè)中在測(cè)量線路中增加一個(gè)測(cè)點(diǎn)，從而保證測(cè)量精度，防浪墻按照BM2—C8—C7…C1—ZD—D2線路進(jìn)行觀測(cè)。壩體背水坡面監(jiān)測(cè)點(diǎn)均采用閉合水準(zhǔn)線路觀測(cè)，具體為BM3—B7—B4—B1—B4—B7—BM3，BM4—B8—B5—B2—B5—B8—BM4，BM5—B9—B6—B3—B6—B9—BM5。

2　影響測(cè)量精度的主要原因

校正殘余誤差的影響：校正殘余誤差又稱(chēng)為i角誤差，是指在儀器制造過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，i角為視準(zhǔn)管軸與視準(zhǔn)軸不平行產(chǎn)生的夾角。我國(guó)國(guó)家水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范和工程測(cè)量規(guī)范的要求用于一、二等水準(zhǔn)測(cè)量的水準(zhǔn)儀，儀器的i角不應(yīng)超過(guò)±15″，用于三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的儀器，儀器的i角不應(yīng)超過(guò)±20″，i角引起的高差影響

δh=i（S1－S2）/ρ

式中：i——視準(zhǔn)管軸與視準(zhǔn)軸不平行產(chǎn)生的夾角，度；δh——i角引起高差影響值，m；S1——后視視距，m；S2——前視視距，m；ρ——單位長(zhǎng)度，m。

由此公式可知當(dāng)前后視距相差越小影響值越小，前后視距相等時(shí)i角的高差影響值為0。

基點(diǎn)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)穩(wěn)定性的影響：基點(diǎn)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的穩(wěn)定與否直接關(guān)系到測(cè)量的準(zhǔn)確性，湯河水庫(kù)基點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)基座均為混凝土結(jié)構(gòu)，測(cè)點(diǎn)金屬盤(pán)與基座由螺栓校緊連接，因而受外力影響微乎其微，能夠真實(shí)反應(yīng)壩體的豎向位移情況。

3　湯河水庫(kù)豎向位移實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

2014年 6月利用電子水準(zhǔn)儀對(duì)湯河水庫(kù)壩體豎向位移進(jìn)行了觀測(cè)，測(cè)量結(jié)果精度較好的滿(mǎn)足規(guī)范要求。按照GB12898—1《國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》和GB50026—2007《工程測(cè)量規(guī)范》的規(guī)定，三等水準(zhǔn)觀測(cè)基輔分劃讀數(shù)的差需不大于0.5 mm，基輔分劃所測(cè)高差之差需不大于0.7mm。前后視距差對(duì)不大于2.0m，每站前后視距積累差不大于5.0m，高程中誤差不大于1.0mm。以測(cè)得防浪墻數(shù)據(jù)為例，閉合水準(zhǔn)線路共10站，距離長(zhǎng)0.46km，計(jì)算閉合差為-1.05mm，最大高程中誤差為0.52mm，具體觀測(cè)數(shù)值及計(jì)算結(jié)果，見(jiàn)表1。4電子水準(zhǔn)儀的觀測(cè)方法

根據(jù)上述分析，結(jié)合湯河水庫(kù)工程特點(diǎn)與儀

表1水準(zhǔn)網(wǎng)平差成果

點(diǎn)號(hào)高程/m中誤差/m BM2119.38219 D2119.99658 C8119.937950.00031 C7119.941580.00042 C6119.948020.00049 C5119.956580.00052 C4119.956250.00053 C3119.947710.00051 C2119.931410.00046 C1119.937530.00037 ZD118.835720.00025水準(zhǔn)線路：BM2-C8-C7-C6-C5-C4-C3-C2-C1-ZD-D2閉合差：-1.05mm限差=±1.4n0.5=±4.42mm

器特性，觀測(cè)中除了按規(guī)范規(guī)定操作外，觀測(cè)中還可以采取以下方法來(lái)提高觀測(cè)效率和精度：

1）觀測(cè)中將前后視距相等可以有效的減小i角誤差的影響，因而對(duì)于湯河水庫(kù)這樣測(cè)站點(diǎn)固定的工程來(lái)說(shuō)，可以利用鋼尺丈量出測(cè)點(diǎn)間距離，標(biāo)記中點(diǎn)作為儀器點(diǎn)，使得前后視距相等。

2）防浪墻ZD點(diǎn)測(cè)量時(shí)務(wù)必使用標(biāo)準(zhǔn)尺墊，保證測(cè)量精度。

3）壩上測(cè)量風(fēng)力較大，尤其是是防浪墻立尺時(shí)立尺人員務(wù)必使用竹竿支撐測(cè)尺，如果風(fēng)力使得儀器和測(cè)尺都無(wú)法保持穩(wěn)定時(shí)，需停止測(cè)量等待風(fēng)停。

4）無(wú)論是防浪墻還是壩坡每個(gè)水準(zhǔn)線路站數(shù)要成偶數(shù)站。

5　結(jié)語(yǔ)

大型水庫(kù)豎向位移觀測(cè)對(duì)水庫(kù)日常維護(hù)十分重要，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，大壩的水準(zhǔn)測(cè)量也需要緊跟技術(shù)的發(fā)展，從而不斷提高觀測(cè)的精度和工作的效率。通過(guò)對(duì)湯河水庫(kù)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的豎向位移觀測(cè)，分析所得數(shù)據(jù)，證明了只要使用方法得當(dāng)，數(shù)字水準(zhǔn)儀是能夠能承擔(dān)起壩體豎向位移觀測(cè)任務(wù)的。

TP216

A

1002－0624（2015）10－0038－01

2015-04-22