荊地
(河南測繪職業(yè)學院 河南新鄉(xiāng) 453000)
在水利水電工程建設施工過程中,工程勘察是精確進行工程施工的先決條件和關鍵點,通過對工程的實測,使有關的施工單位對其位置的各種狀況有一個全面的認識,以便對其進行精確的設計和計劃,保證工程的精度和安全。在水利水電工程建設施工的過程中,精確的工程測量是保證工程建設是否能夠正常進行的重要指標,而測量過程中的誤差大小對于整體的過程質量會產(chǎn)生特別直觀的影響[1]。而在實際的水利水電工程施工過程中,對于測量誤差一直都沒能實現(xiàn)精確控制,對于工程質量造成了極大的影響。
水利水電工程項目的建設施工中,施工地點的地質環(huán)境往往比較復雜。為了保證水力發(fā)電量的充足,水利水電工程施工建設選擇的河流的徑流量都比較大、河岸落差大,水流湍急,這些因素使得水利水電工程在建設施工的過程中有著極大的危險性。而在施工前進行的工程測量是防止施工過程中意外出現(xiàn)的一種極為有效的手段。通過精確的工程測量,能夠讓施工方對施工場地的地質情況有更為深入的了解,進而根據(jù)場地的地質條件,進行施工方案的調整,以此盡最大可能避免施工過程中安全事故的發(fā)生[2]。
在開始建設以前,任何一個水力發(fā)電工程都要進行商議和審批。與此同時,由于工地建設的需要,在工地上按建筑需求建設節(jié)水型工廠,基于節(jié)能器的安裝地點和設計要求,采用模塊化的方式來決定模塊化計量。在野外的設計中,繪制要素往往依賴于從工程測量中獲得的資料,對高精度的要求直接影響到水利樞紐的整體質量。尤其是在水利樞紐的節(jié)能燈設計中,由于計量資料的不精確,不但會對整個節(jié)水站的建設造成很大的負面作用,而且對整個節(jié)水型的節(jié)流體系也會造成一些偏移。因工程計算錯誤,導致小數(shù)點偏移,致使節(jié)水項目實施后設計位移數(shù)十公尺,造成的直接經(jīng)濟損失達上千萬元,對整個水利樞紐的建設和建設費用都有很大的影響。在水力發(fā)電、給水等工程建設中,工程建設中的重要工作就是對工程進行檢測,其精度對工程的質量有很大的作用。工程測量的精確能夠保證水利水電工程在施工開始前獲取到更能反映場地實際情況的基礎數(shù)據(jù)。
在水利水電工程測量時,必須保證所測得的資料是準確的。為此,應結合具體的施工條件,選用合適的檢測技術。由于采用的測量方式和計算準則的差異也很大,在實際的測試過程中,必須清楚地看到,不論使用哪一種方法都存在著某種偏差,因此,一定要根據(jù)工程需要準確地選用合適的測量手段,并對其進行估計。在進行計量時,通過其計量裝置(如全站計或經(jīng)緯計),可以得到精確的測量資料,并對當前的測量錯誤進行分析,從而了解其測量的準確性。由于不同的測試準則,當有顯著差別時,必須反復進行相同的測試,并依據(jù)精確的結果來制定,從而選定的儀器數(shù)值發(fā)生了顯著的改變時,則需在后續(xù)的測試中視具體的情況而作出相應的修正,降低出現(xiàn)誤差的概率[3]。
通常情況下,其準確性與其技術水平和工作經(jīng)歷密切相關,技術水平越高者,其所造成的錯誤越少,其測量準確性越高。
水利水電工程的施工場地往往有著更為復雜的地質條件,例如,我國最為知名的“三峽工程”,該工程位于湖北省宜昌市,是我國地理中二級階梯與三級階梯的交匯處,在三峽工程的南北兩側分別有岷山與大巴山兩座山脈,在兩座大山的作用下,長江三峽流段水流極為湍急,在三峽工程施工的過程中,自然因素給工程施工帶來了極大的困難。由此可見,自然因素對于水利水電工程的施工有著極大的影響。而在工程施工前的工程測量各階段,由于水利水電工程施工的場地自然因素往往都比較復雜,工程測量工作中需要考慮的因素也就更多,測量所需的計算量由此大幅度地增長。同時,由于自然環(huán)境的限制,很多測量儀器也難以正常使用,水利水電工程測量要更多地依靠工作人員,相較于工程測量儀器而言,人眼的測量精度要更低,更容易導致測量的誤差。
在水利水電工程施工的過程中,對于測量儀器誤差的控制是極為重要的。在進行工程測量時,如果測量儀器上的各項示數(shù)沒有經(jīng)過校準、刻度沒有在測量之前歸零,都會使得最終的測量結果出現(xiàn)極大的誤差。同時,在測量的過程中,如果測量人員在讀數(shù)時視線與儀器對準的位置出現(xiàn)偏差,最終的測量結果也會與實際情況產(chǎn)生很大的偏差。為此,在使用測量儀器進行工程測量時,讀取測量結果時,一定要保證視線與儀器對準的位置保持一致,同時,儀器的示數(shù)在測量前必須要經(jīng)過仔細的校準,將測量儀器的誤差降低至最低水平。
在測量過程中,測量人員要將所有可能產(chǎn)生測量誤差的因素考慮在內(nèi)。測量角度時,工作人員要將儀器的原點與中心點完全對齊;進行距離的測量時,要保證儀器刻度的對齊。在進行工程測量時,工作人員要保證嚴謹認真的工作態(tài)度,消除由人為因素導致的測量誤差。除此之外,工作人員還要定期對測量儀器進行保養(yǎng)維護,排除儀器各項隱藏的故障,以避免因儀器隱藏故障導致的測量誤差。
正所謂“工欲善其事,必先利其器”。隨著我國水利水電過程建設技術要求的不斷提高,傳統(tǒng)的測量設備已經(jīng)逐漸難以勝任工程測量的要求,很多傳統(tǒng)的測量設備在實際的過程測量中測量誤差極大,對于工程質量的影響極大。為了能夠有效減少水利水電工程測量的各種誤差,就需要在工程測量工作中引進更為先進的測量設備[4]。先進的測量設備在測量精度上有著顯著的提高,通過對這些設備的使用,能夠從根本上降低工程測量過程中所產(chǎn)生的測量誤差,提高工程施工的質量。
工程測量工作對于后續(xù)整個工程的建設施工有著顯著的影響,工程測量的精確性將會直觀影響到工程施工的最終質量。為了能夠保證工程測量過程中各項數(shù)值的精確性,為工程施工質量提供更充分的保證,相關工作人員素質的提升是極為重要的。對此,各個施工單位要組織對于工程測量工作人員的專業(yè)培訓,培訓的內(nèi)容不僅要包括各種新型測量儀器的使用,以及測量工作中各項注意事項,還要培養(yǎng)工作人員嚴謹負責的工作態(tài)度。對員工提出嚴格的要求,要求員工要嚴格遵守測量工作中的各項注意事項,不能讓員工在測量時出現(xiàn)一丁點的紕漏,這不是吹毛求疵,而是重視工作,為項目的順利進行提供堅實的保障。
任何一項工作的開展都需要有一個充分的準備,對于水利水電工程測量工作,同樣如此。在進行工程測量之前,相關的工作人員要對施工場地周邊的氣候、地質及地形因素進行充分調研,根據(jù)調研結果,準備所需要的各種測量儀器,并且對需要使用的各種測量儀器再一次進行工作前的全面檢查,將儀器示數(shù)進行校準,排除儀器內(nèi)部存在的各項故障。在這些工作完成后,才能夠正式開始工程測量工作。通過事先準備,能夠有效保證在工程測量的過程中,誤差得到最大限度的降低,充分保證工程施工質量。
4.4.1 GIS技術的應用
GIS 技術的合理應用對于水利工程規(guī)劃、選址、圖紙設計等工作的開展均有促進作用。通過GIS 技術,對水利資料進行全方位的儲存與管理,并對其進行深度剖析與集中顯示。在該項目中,將GIS技術與RS技術相結合,編制了界址點位,并對其進行了詳細的設計,并在內(nèi)部進行了前期的綜合分析,從而為實地勘察奠定了堅實的地基。由于水庫設計洪水數(shù)據(jù)的限制,在不能準確劃定水庫控制區(qū)域內(nèi)的水位時,利用GPS與GIS技術,結合多種技術手段,準確地計算出水庫的防洪標準。測繪完成后,在測繪工程區(qū)域進行山塘水系專題地圖的測繪工作[5]。
為了有效地對包括標牌和水位標志在內(nèi)的成果資料進行有效的處理,充分利用GIS 系統(tǒng)的錄入、編輯、整理等功能,并對這些成果進行了相應的處理。數(shù)據(jù)成果種類多、數(shù)量大,包括基礎數(shù)據(jù)、劃界成果數(shù)據(jù)、權屬范圍等,并可劃分為界樁、界址點、控制點、界樁移動點等點單元成果,保護范圍界線、管理范圍界線等線性單元成果,權屬范圍面、保護范圍面等面要素成果。另外,將GIS技術與RS技術相結合,建立GIS信息管理服務平臺,充分利用GIS 信息精度高、操作方便等優(yōu)點,將流域劃界范圍、保護范圍數(shù)據(jù)庫和基礎測繪數(shù)據(jù)庫結合起來,在平臺上高效完成標準化管理工作,確保管理的實效性與保護范圍劃定的精準性。
4.4.2 數(shù)字化原圖技術
數(shù)字化原圖技術為數(shù)字化測繪技術中的基礎技術,通過向量掃描儀進行大比例尺的原始圖形的錄入,可以使水利勘探者利用電腦進行資料的解析轉換,準確地對原始資料進行解析。在采用數(shù)字原圖技術的過程中,必須建立相關的資料體系,以保證資料影像能夠得到較好的使用,并以高品質的原始影像資料為依托,獲取清楚、直觀的影像資料,并將影像儲存于資料中,以最大限度地保障影像資料的完整性,并能讓水利工作者使用電子版進行檢視,較為便捷[6]。
4.4.3 數(shù)字化成圖技術
數(shù)字化成圖技術是確保水利工程圖繪制精度的關鍵技術,這種方法成本低、設備少、精度高,能有效地改善水利規(guī)劃的結果,保證了流域的地質和水文狀況。為了確保測繪工作的順利進行,必須與GPS、RTK 技術、GIS 技術相結合,盡量降低觀測的影響,確保測繪工作的順利進行。在水運工程圖的制作中,利用Auto-CAD等圖形工具,完成數(shù)據(jù)和圖像之間的相互轉化,并借助繪圖工具進行圖形的檢索和修正,而且人工成本較低,成圖質量較高。
4.4.4 數(shù)字化遙感技術
數(shù)字化遙感技術的應用須以大比例尺圖像為基礎,對水利水電資料進行調研,利用衛(wèi)星技術獲取重要的資料,并對其進行處理,得到相應的水文地質資料,為以后的項目施工提供堅實的依據(jù)。必須將數(shù)字遙感技術與其他測量技術結合起來,以保證資料的準確性和減少事故的發(fā)生。在數(shù)字遙感技術的實施過程中,利用各種不同的傳感器采集工程資料,然后把這些資料錄入到電腦中進行集成,從而生成地形影像,就可以為后續(xù)工程施工奠定基礎[7]。
測量工作覆蓋整個水電行業(yè),在水利水電建設中占有舉足輕重的地位。21世紀以來,我國經(jīng)濟高速發(fā)展,我國一直在積極地研究和吸收國內(nèi)外的先進技術,大力發(fā)展新工藝,提高供水質量和社會發(fā)展水平。本次研究中,首先簡要論述了工程測量對于水利水電工程施工的重要意義,而后對目前我國水利水電工程測量誤差產(chǎn)生的各種因素進行了分析,發(fā)現(xiàn)工程測量誤差的產(chǎn)生主要受到測量因素、人為因素及自然因素這3個方面的影響,測量儀器的失準、人員操作時的主觀疏忽及復雜的自然環(huán)境都會使最終的測量結果出現(xiàn)誤差,影響工程質量。在這些問題的基礎上,本文論述了工程測量中應該注意的各個事項,并進一步提出了降低工程測量誤差率的相關建議。在工程測量的過程中,首先,測量儀器的精確度要得到充分的保證,儀器在使用前,務必要經(jīng)過仔細的校準;同時,相關工作人員的專業(yè)素質也是降低工程測量誤差率的關鍵性保證。為此,在進行過工測量工作時,要充分加強工作人員的專業(yè)素質,引進更為先進的測量設備,并在測量工作開始前做好各項準備工作,同時,在測量工作中要引入更為先進的測量技術。通過以上方式,能夠有效減小工程測量過程中存在的誤差,真正實現(xiàn)工程施工質量的提高。