李福 俞冉怡

摘 要：文章簡(jiǎn)要介紹了大慶水庫(kù)利用GPS全球定位系統(tǒng)和水下測(cè)量設(shè)備，進(jìn)行陸地點(diǎn)測(cè)量、水域點(diǎn)測(cè)量、水域面積計(jì)算、水庫(kù)地形圖繪制。提供淤泥分析將給水庫(kù)管理、防洪調(diào)度等提供實(shí)用的技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：GPS全球定位系統(tǒng)；水下測(cè)量；水位庫(kù)容曲線；水域面積

1 概述

大慶水庫(kù)作為油田的重點(diǎn)水源地，為大慶油田以及大慶市提供生產(chǎn)和生活用水，對(duì)整個(gè)大慶油田和大慶市都有著重要和深刻的意義，自從建庫(kù)到現(xiàn)在基本沒有進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的水下地形測(cè)量工作，雖然多年以來(lái)水庫(kù)運(yùn)行比較良好，但是歲月累計(jì)對(duì)于水庫(kù)淤積量、淤積分布規(guī)律等資料目前還是比較欠缺的，尤其是經(jīng)過(guò)了三十多年的運(yùn)行，對(duì)于水庫(kù)目前的現(xiàn)狀資料更是缺乏，影響了水庫(kù)效益的發(fā)揮。

1.1 工程來(lái)源

受大慶油田水務(wù)公司（以下簡(jiǎn)稱甲方）委托，遼寧宏圖創(chuàng)展測(cè)繪勘察有限公司（以下簡(jiǎn)稱乙方）對(duì)大慶水庫(kù)進(jìn)行水下地形測(cè)量工作。

1.2 測(cè)區(qū)范圍、工作內(nèi)容及完成工作量

1.2.1 測(cè)區(qū)范圍

實(shí)測(cè)范圍為大慶水庫(kù)庫(kù)區(qū)，其地理坐標(biāo)為東經(jīng)125°03′40″- 125°11′53″，北緯46°45′54″- 46°52′17″，測(cè)量后面積為：55.1平方公里。項(xiàng)目區(qū)主要為湖泊，地類主要以湖泊和沼澤，其次為草地和道路具體測(cè)量范圍按甲方的指定范圍施測(cè)。

1.2.2 工作內(nèi)容

對(duì)大慶水庫(kù)開展水下地形測(cè)量、水域面積測(cè)量、水位庫(kù)容曲線繪制、測(cè)量綜合報(bào)告編寫工作。

1.2.3 完成工作量

公司自接到委托后，于2013年7月8日進(jìn)駐測(cè)區(qū)開展測(cè)繪工作，至2013年8月4日完成全部外業(yè)工作， 2013年08月14日完成內(nèi)業(yè)編制工作，2013年9月20日提交全部成圖資料給甲方代表人員（電子版）?，F(xiàn)將本測(cè)區(qū)所完成的工作量統(tǒng)計(jì)如下：工作量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：1、庫(kù)區(qū)面積（平方公里），55.1；2、最大庫(kù)容（億立方米），1.605；3、設(shè)計(jì)最高水位（米），151.1；4、庫(kù)底最小高程（米），146.67；5、汛限水位（米），150.1；6、歷史最高水位（米），150.6（2003年）；7、壩頂最小高程（米），151.25。

2 技術(shù)依據(jù)

（1）《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》 GB/T 18314-2009；（2）《國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》 GB 12898-2009；（3）《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》（規(guī)劃設(shè)計(jì)階段）SL 197-97；（4）《1：5000地形圖圖式》GB/T 20257.1-2007；（5）《1：5000地形圖要素分類與代碼》GB/T 14804-93；（6）《數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定和質(zhì)量評(píng)定》GB/T 18316-2001；（7）本測(cè)區(qū)的工程任務(wù)（合同）書。

3 坐標(biāo)系統(tǒng)

（1）本測(cè)區(qū)坐標(biāo)系統(tǒng)為西安80坐標(biāo)系，3°帶高斯-克呂格投影；（2）中央子午線：126°00'00"；（3）高程基準(zhǔn)：1956國(guó)家高程基準(zhǔn)面起算；（4）比例尺：1：5000。

4 平面及高程控制測(cè)量

4.1 測(cè)量設(shè)備

本次測(cè)量使用GPS儀器3臺(tái)精度±10mm+1ppm、測(cè)深儀1臺(tái)精度±10mm+1/1000m和水準(zhǔn)儀1臺(tái)精度±0.3mm。

控制網(wǎng)的基線精度：σ=■式中σ-基線長(zhǎng)度中誤差（mm）；A-固定誤差（mm）；B-比例誤差系數(shù)（mm/km）；d-平均邊長(zhǎng)（km）。

4.2 已知資料情況

測(cè)區(qū)周圍沒有找到保存完好的控制點(diǎn)成果，甲方提供的在大慶水庫(kù)碼頭附近的X=5183696.606，Y=431551.441，H=152.595點(diǎn)因?yàn)榻诖蠓秶男藿ㄒ部赡芤呀?jīng)被破壞了。而且我們測(cè)量所采用的是西安80坐標(biāo)系統(tǒng)，但所提供的已知點(diǎn)為北京54坐標(biāo)系統(tǒng)的。為了保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，我們?cè)诖髴c市內(nèi)找到了3個(gè)國(guó)家三角網(wǎng)控制點(diǎn)和2個(gè)國(guó)家二等水準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行了精度比測(cè)。參數(shù)引用，本次項(xiàng)目的7參數(shù)是由大慶市國(guó)土局提供的，大慶地區(qū)的7參數(shù)，參數(shù)結(jié)果如下：

Dx平移（米）：179.9770493704 Dy平移（米）：97.0495304685

Dz平移（米）：40.5476583197 Rx旋轉(zhuǎn)（秒）：-0°0'0.250267〃

Ry旋轉(zhuǎn)（秒）：0°0'2.464465〃 Rz旋轉(zhuǎn)（秒）：-0°0'1.726018〃

比例因子 -3.1489633824

4.3 首級(jí)平面控制

本次測(cè)量采用基于虛擬基站技術(shù)（VRS）的大慶CORS系統(tǒng)。

如表1所示，經(jīng)檢測(cè)精度和點(diǎn)位均能滿足規(guī)范規(guī)程要求，可以作為本測(cè)區(qū)起始點(diǎn)。

5 測(cè)量流程及成果計(jì)算

5.1 陸地點(diǎn)測(cè)量

本次陸地面積測(cè)量采用衛(wèi)星連續(xù)運(yùn)行參考站技術(shù)（CORS），流動(dòng)站跟大慶市國(guó)土局CORS連接，然后按照30-50m間距進(jìn)行取點(diǎn)，當(dāng)遇到地形地貌變化時(shí)加密測(cè)點(diǎn)，以真實(shí)反映出實(shí)地形狀為原則。陸地點(diǎn)測(cè)量分為兩個(gè)面，一個(gè)為目前水域與陸地連接面，另外一個(gè)為防浪強(qiáng)內(nèi)側(cè)墻基處。

5.2 水域點(diǎn)測(cè)量

本次測(cè)量時(shí)采用GPS RTK（1+1）+聲納測(cè)深儀一體化進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，保證湖底高程的統(tǒng)一性。根據(jù)聲納儀器的設(shè)計(jì)原理和測(cè)量特點(diǎn)，所測(cè)湖底高程為湖底的最表面。測(cè)量作業(yè)時(shí)設(shè)置采樣間隔為50m一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)采集，航線間距設(shè)置為70-100m。

5.3 內(nèi)業(yè)成果計(jì)算

外業(yè)采集到的GPS坐標(biāo)定位和測(cè)深數(shù)據(jù)（三維坐標(biāo)）通過(guò)南方CASS軟件進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理，處理時(shí)先通過(guò)無(wú)效數(shù)值的剔除，編輯成成果文件進(jìn)行展點(diǎn)后與陸地點(diǎn)一起編圖處理。

6 檢查驗(yàn)收及結(jié)論

作業(yè)中采用中間過(guò)程檢查和成圖實(shí)地檢查及成果驗(yàn)收檢查方式以確保工程質(zhì)量滿足合同和規(guī)范規(guī)程要求。中間過(guò)程檢查是對(duì)控制及地形測(cè)量的實(shí)地檢查。過(guò)程檢查中作業(yè)員的實(shí)際操作均符合規(guī)范、規(guī)程及技術(shù)設(shè)計(jì)書的細(xì)則規(guī)定。對(duì)編繪后的地形圖按1：5000比例尺輸出后，到實(shí)地進(jìn)行了巡視檢查，表示不完善處進(jìn)行了補(bǔ)調(diào)、補(bǔ)測(cè)。

7 庫(kù)區(qū)淤積分析

大慶水庫(kù)作為一個(gè)內(nèi)陸湖，其水下地形基本是比較平整的，這也符合內(nèi)陸湖的基本特征，水庫(kù)水位在148.5米時(shí)（死水位）水域面積也可以達(dá)到42.91平方公里，可見整個(gè)水庫(kù)的底面是比較平整的，但是從等深線的分布情況來(lái)看，整個(gè)水庫(kù)的北部和南部淤積是比較嚴(yán)重的，北部蘆葦區(qū)附近更為嚴(yán)重些，這主要是由于北部蘆葦區(qū)有入水口，流入水庫(kù)的水中夾雜了很多泥沙，經(jīng)過(guò)多年的沉積就形成了現(xiàn)在這種狀況。南部的淤積主要是由于蘆葦覆蓋引起的，水下蘆葦根的生長(zhǎng)和水上面蘆葦葉的腐爛沉積形成的淤積。按照目前情況看是不需要做清淤處理的。

8 結(jié)束語(yǔ)

我們可以看出經(jīng)過(guò)這么多年的變化，大慶水庫(kù)的很多數(shù)據(jù)都在發(fā)生著變化，因?yàn)榫嚯x上次測(cè)量的時(shí)間已經(jīng)比較久遠(yuǎn)，所以很難分析出近期水庫(kù)的變化情況，建議甲方增加這方面的投入，爭(zhēng)取做到每5年勘測(cè)一次，這樣我們更容易從中找到變化的規(guī)律，為以后讓水庫(kù)更好的服務(wù)大慶油田和大慶人民提供更可靠的技術(shù)依據(jù)。