荊地

（河南測(cè)繪職業(yè)學(xué)院 河南新鄉(xiāng) 453000）

在水利水電工程建設(shè)施工過(guò)程中，工程勘察是精確進(jìn)行工程施工的先決條件和關(guān)鍵點(diǎn)，通過(guò)對(duì)工程的實(shí)測(cè)，使有關(guān)的施工單位對(duì)其位置的各種狀況有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，以便對(duì)其進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)和計(jì)劃，保證工程的精度和安全。在水利水電工程建設(shè)施工的過(guò)程中，精確的工程測(cè)量是保證工程建設(shè)是否能夠正常進(jìn)行的重要指標(biāo)，而測(cè)量過(guò)程中的誤差大小對(duì)于整體的過(guò)程質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生特別直觀的影響［1］。而在實(shí)際的水利水電工程施工過(guò)程中，對(duì)于測(cè)量誤差一直都沒(méi)能實(shí)現(xiàn)精確控制，對(duì)于工程質(zhì)量造成了極大的影響。

1 水利水電工程測(cè)量的作用

1.1 確保項(xiàng)目施工安全性

水利水電工程項(xiàng)目的建設(shè)施工中，施工地點(diǎn)的地質(zhì)環(huán)境往往比較復(fù)雜。為了保證水力發(fā)電量的充足，水利水電工程施工建設(shè)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(shè)施工的過(guò)程中有著極大的危險(xiǎn)性。而在施工前進(jìn)行的工程測(cè)量是防止施工過(guò)程中意外出現(xiàn)的一種極為有效的手段。通過(guò)精確的工程測(cè)量，能夠讓施工方對(duì)施工場(chǎng)地的地質(zhì)情況有更為深入的了解，進(jìn)而根據(jù)場(chǎng)地的地質(zhì)條件，進(jìn)行施工方案的調(diào)整，以此盡最大可能避免施工過(guò)程中安全事故的發(fā)生［2］。

1.2 確保測(cè)量數(shù)據(jù)精確性

在開(kāi)始建設(shè)以前，任何一個(gè)水力發(fā)電工程都要進(jìn)行商議和審批。與此同時(shí)，由于工地建設(shè)的需要，在工地上按建筑需求建設(shè)節(jié)水型工廠，基于節(jié)能器的安裝地點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求，采用模塊化的方式來(lái)決定模塊化計(jì)量。在野外的設(shè)計(jì)中，繪制要素往往依賴(lài)于從工程測(cè)量中獲得的資料，對(duì)高精度的要求直接影響到水利樞紐的整體質(zhì)量。尤其是在水利樞紐的節(jié)能燈設(shè)計(jì)中，由于計(jì)量資料的不精確，不但會(huì)對(duì)整個(gè)節(jié)水站的建設(shè)造成很大的負(fù)面作用，而且對(duì)整個(gè)節(jié)水型的節(jié)流體系也會(huì)造成一些偏移。因工程計(jì)算錯(cuò)誤，導(dǎo)致小數(shù)點(diǎn)偏移，致使節(jié)水項(xiàng)目實(shí)施后設(shè)計(jì)位移數(shù)十公尺，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)上千萬(wàn)元，對(duì)整個(gè)水利樞紐的建設(shè)和建設(shè)費(fèi)用都有很大的影響。在水力發(fā)電、給水等工程建設(shè)中，工程建設(shè)中的重要工作就是對(duì)工程進(jìn)行檢測(cè)，其精度對(duì)工程的質(zhì)量有很大的作用。工程測(cè)量的精確能夠保證水利水電工程在施工開(kāi)始前獲取到更能反映場(chǎng)地實(shí)際情況的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2 水利水電工程測(cè)量的誤差影響因素

2.1 測(cè)量因素

在水利水電工程測(cè)量時(shí)，必須保證所測(cè)得的資料是準(zhǔn)確的。為此，應(yīng)結(jié)合具體的施工條件，選用合適的檢測(cè)技術(shù)。由于采用的測(cè)量方式和計(jì)算準(zhǔn)則的差異也很大，在實(shí)際的測(cè)試過(guò)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(zhǔn)確地選用合適的測(cè)量手段，并對(duì)其進(jìn)行估計(jì)。在進(jìn)行計(jì)量時(shí)，通過(guò)其計(jì)量裝置（如全站計(jì)或經(jīng)緯計(jì)），可以得到精確的測(cè)量資料，并對(duì)當(dāng)前的測(cè)量錯(cuò)誤進(jìn)行分析，從而了解其測(cè)量的準(zhǔn)確性。由于不同的測(cè)試準(zhǔn)則，當(dāng)有顯著差別時(shí)，必須反復(fù)進(jìn)行相同的測(cè)試，并依據(jù)精確的結(jié)果來(lái)制定，從而選定的儀器數(shù)值發(fā)生了顯著的改變時(shí)，則需在后續(xù)的測(cè)試中視具體的情況而作出相應(yīng)的修正，降低出現(xiàn)誤差的概率［3］。

2.2 人為因素

通常情況下，其準(zhǔn)確性與其技術(shù)水平和工作經(jīng)歷密切相關(guān)，技術(shù)水平越高者，其所造成的錯(cuò)誤越少，其測(cè)量準(zhǔn)確性越高。

2.3 自然因素

水利水電工程的施工場(chǎng)地往往有著更為復(fù)雜的地質(zhì)條件，例如，我國(guó)最為知名的“三峽工程”，該工程位于湖北省宜昌市，是我國(guó)地理中二級(jí)階梯與三級(jí)階梯的交匯處，在三峽工程的南北兩側(cè)分別有岷山與大巴山兩座山脈，在兩座大山的作用下，長(zhǎng)江三峽流段水流極為湍急，在三峽工程施工的過(guò)程中，自然因素給工程施工帶來(lái)了極大的困難。由此可見(jiàn)，自然因素對(duì)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(cè)量各階段，由于水利水電工程施工的場(chǎng)地自然因素往往都比較復(fù)雜，工程測(cè)量工作中需要考慮的因素也就更多，測(cè)量所需的計(jì)算量由此大幅度地增長(zhǎng)。同時(shí)，由于自然環(huán)境的限制，很多測(cè)量?jī)x器也難以正常使用，水利水電工程測(cè)量要更多地依靠工作人員，相較于工程測(cè)量?jī)x器而言，人眼的測(cè)量精度要更低，更容易導(dǎo)致測(cè)量的誤差。

3 水利水電工程測(cè)量誤差控制的重點(diǎn)

3.1 測(cè)量?jī)x器的誤差控制

在水利水電工程施工的過(guò)程中，對(duì)于測(cè)量?jī)x器誤差的控制是極為重要的。在進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，如果測(cè)量?jī)x器上的各項(xiàng)示數(shù)沒(méi)有經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)、刻度沒(méi)有在測(cè)量之前歸零，都會(huì)使得最終的測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)極大的誤差。同時(shí)，在測(cè)量的過(guò)程中，如果測(cè)量人員在讀數(shù)時(shí)視線(xiàn)與儀器對(duì)準(zhǔn)的位置出現(xiàn)偏差，最終的測(cè)量結(jié)果也會(huì)與實(shí)際情況產(chǎn)生很大的偏差。為此，在使用測(cè)量?jī)x器進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，讀取測(cè)量結(jié)果時(shí)，一定要保證視線(xiàn)與儀器對(duì)準(zhǔn)的位置保持一致，同時(shí)，儀器的示數(shù)在測(cè)量前必須要經(jīng)過(guò)仔細(xì)的校準(zhǔn)，將測(cè)量?jī)x器的誤差降低至最低水平。

3.2 測(cè)量過(guò)程中的注意事項(xiàng)

在測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量人員要將所有可能產(chǎn)生測(cè)量誤差的因素考慮在內(nèi)。測(cè)量角度時(shí)，工作人員要將儀器的原點(diǎn)與中心點(diǎn)完全對(duì)齊；進(jìn)行距離的測(cè)量時(shí)，要保證儀器刻度的對(duì)齊。在進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，工作人員要保證嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度，消除由人為因素導(dǎo)致的測(cè)量誤差。除此之外，工作人員還要定期對(duì)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)，排除儀器各項(xiàng)隱藏的故障，以避免因儀器隱藏故障導(dǎo)致的測(cè)量誤差。

4 水利水電工程測(cè)量誤差預(yù)防辦法

4.1 引進(jìn)更為先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備

正所謂“工欲善其事，必先利其器”。隨著我國(guó)水利水電過(guò)程建設(shè)技術(shù)要求的不斷提高，傳統(tǒng)的測(cè)量設(shè)備已經(jīng)逐漸難以勝任工程測(cè)量的要求，很多傳統(tǒng)的測(cè)量設(shè)備在實(shí)際的過(guò)程測(cè)量中測(cè)量誤差極大，對(duì)于工程質(zhì)量的影響極大。為了能夠有效減少水利水電工程測(cè)量的各種誤差，就需要在工程測(cè)量工作中引進(jìn)更為先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備［4］。先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備在測(cè)量精度上有著顯著的提高，通過(guò)對(duì)這些設(shè)備的使用，能夠從根本上降低工程測(cè)量過(guò)程中所產(chǎn)生的測(cè)量誤差，提高工程施工的質(zhì)量。

4.2 強(qiáng)化測(cè)量工作人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)

工程測(cè)量工作對(duì)于后續(xù)整個(gè)工程的建設(shè)施工有著顯著的影響，工程測(cè)量的精確性將會(huì)直觀影響到工程施工的最終質(zhì)量。為了能夠保證工程測(cè)量過(guò)程中各項(xiàng)數(shù)值的精確性，為工程施工質(zhì)量提供更充分的保證，相關(guān)工作人員素質(zhì)的提升是極為重要的。對(duì)此，各個(gè)施工單位要組織對(duì)于工程測(cè)量工作人員的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，培訓(xùn)的內(nèi)容不僅要包括各種新型測(cè)量?jī)x器的使用，以及測(cè)量工作中各項(xiàng)注意事項(xiàng)，還要培養(yǎng)工作人員嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。對(duì)員工提出嚴(yán)格的要求，要求員工要嚴(yán)格遵守測(cè)量工作中的各項(xiàng)注意事項(xiàng)，不能讓員工在測(cè)量時(shí)出現(xiàn)一丁點(diǎn)的紕漏，這不是吹毛求疵，而是重視工作，為項(xiàng)目的順利進(jìn)行提供堅(jiān)實(shí)的保障。

4.3 做好工程測(cè)量的準(zhǔn)備工作

任何一項(xiàng)工作的開(kāi)展都需要有一個(gè)充分的準(zhǔn)備，對(duì)于水利水電工程測(cè)量工作，同樣如此。在進(jìn)行工程測(cè)量之前，相關(guān)的工作人員要對(duì)施工場(chǎng)地周邊的氣候、地質(zhì)及地形因素進(jìn)行充分調(diào)研，根據(jù)調(diào)研結(jié)果，準(zhǔn)備所需要的各種測(cè)量?jī)x器，并且對(duì)需要使用的各種測(cè)量?jī)x器再一次進(jìn)行工作前的全面檢查，將儀器示數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，排除儀器內(nèi)部存在的各項(xiàng)故障。在這些工作完成后，才能夠正式開(kāi)始工程測(cè)量工作。通過(guò)事先準(zhǔn)備，能夠有效保證在工程測(cè)量的過(guò)程中，誤差得到最大限度的降低，充分保證工程施工質(zhì)量。

4.4 在水利工程測(cè)量中應(yīng)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)

4.4.1 GIS技術(shù)的應(yīng)用

GIS 技術(shù)的合理應(yīng)用對(duì)于水利工程規(guī)劃、選址、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)等工作的開(kāi)展均有促進(jìn)作用。通過(guò)GIS 技術(shù)，對(duì)水利資料進(jìn)行全方位的儲(chǔ)存與管理，并對(duì)其進(jìn)行深度剖析與集中顯示。在該項(xiàng)目中，將GIS技術(shù)與RS技術(shù)相結(jié)合，編制了界址點(diǎn)位，并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，并在內(nèi)部進(jìn)行了前期的綜合分析，從而為實(shí)地勘察奠定了堅(jiān)實(shí)的地基。由于水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水?dāng)?shù)據(jù)的限制，在不能準(zhǔn)確劃定水庫(kù)控制區(qū)域內(nèi)的水位時(shí)，利用GPS與GIS技術(shù)，結(jié)合多種技術(shù)手段，準(zhǔn)確地計(jì)算出水庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)繪完成后，在測(cè)繪工程區(qū)域進(jìn)行山塘水系專(zhuān)題地圖的測(cè)繪工作［5］。

為了有效地對(duì)包括標(biāo)牌和水位標(biāo)志在內(nèi)的成果資料進(jìn)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(duì)這些成果進(jìn)行了相應(yīng)的處理。數(shù)據(jù)成果種類(lèi)多、數(shù)量大，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、劃界成果數(shù)據(jù)、權(quán)屬范圍等，并可劃分為界樁、界址點(diǎn)、控制點(diǎn)、界樁移動(dòng)點(diǎn)等點(diǎn)單元成果，保護(hù)范圍界線(xiàn)、管理范圍界線(xiàn)等線(xiàn)性單元成果，權(quán)屬范圍面、保護(hù)范圍面等面要素成果。另外，將GIS技術(shù)與RS技術(shù)相結(jié)合，建立GIS信息管理服務(wù)平臺(tái)，充分利用GIS 信息精度高、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，將流域劃界范圍、保護(hù)范圍數(shù)據(jù)庫(kù)和基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合起來(lái)，在平臺(tái)上高效完成標(biāo)準(zhǔn)化管理工作，確保管理的實(shí)效性與保護(hù)范圍劃定的精準(zhǔn)性。

4.4.2 數(shù)字化原圖技術(shù)

數(shù)字化原圖技術(shù)為數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)中的基礎(chǔ)技術(shù)，通過(guò)向量掃描儀進(jìn)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(jìn)行資料的解析轉(zhuǎn)換，準(zhǔn)確地對(duì)原始資料進(jìn)行解析。在采用數(shù)字原圖技術(shù)的過(guò)程中，必須建立相關(guān)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(zhì)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(chǔ)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(jìn)行檢視，較為便捷［6］。

4.4.3 數(shù)字化成圖技術(shù)

數(shù)字化成圖技術(shù)是確保水利工程圖繪制精度的關(guān)鍵技術(shù)，這種方法成本低、設(shè)備少、精度高，能有效地改善水利規(guī)劃的結(jié)果，保證了流域的地質(zhì)和水文狀況。為了確保測(cè)繪工作的順利進(jìn)行，必須與GPS、RTK 技術(shù)、GIS 技術(shù)相結(jié)合，盡量降低觀測(cè)的影響，確保測(cè)繪工作的順利進(jìn)行。在水運(yùn)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(zhuǎn)化，并借助繪圖工具進(jìn)行圖形的檢索和修正，而且人工成本較低，成圖質(zhì)量較高。

4.4.4 數(shù)字化遙感技術(shù)

數(shù)字化遙感技術(shù)的應(yīng)用須以大比例尺圖像為基礎(chǔ)，對(duì)水利水電資料進(jìn)行調(diào)研，利用衛(wèi)星技術(shù)獲取重要的資料，并對(duì)其進(jìn)行處理，得到相應(yīng)的水文地質(zhì)資料，為以后的項(xiàng)目施工提供堅(jiān)實(shí)的依據(jù)。必須將數(shù)字遙感技術(shù)與其他測(cè)量技術(shù)結(jié)合起來(lái)，以保證資料的準(zhǔn)確性和減少事故的發(fā)生。在數(shù)字遙感技術(shù)的實(shí)施過(guò)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(jìn)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(chǔ)［7］。

5 結(jié)語(yǔ)

測(cè)量工作覆蓋整個(gè)水電行業(yè)，在水利水電建設(shè)中占有舉足輕重的地位。21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，我國(guó)一直在積極地研究和吸收國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，大力發(fā)展新工藝，提高供水質(zhì)量和社會(huì)發(fā)展水平。本次研究中，首先簡(jiǎn)要論述了工程測(cè)量對(duì)于水利水電工程施工的重要意義，而后對(duì)目前我國(guó)水利水電工程測(cè)量誤差產(chǎn)生的各種因素進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)工程測(cè)量誤差的產(chǎn)生主要受到測(cè)量因素、人為因素及自然因素這3個(gè)方面的影響，測(cè)量?jī)x器的失準(zhǔn)、人員操作時(shí)的主觀疏忽及復(fù)雜的自然環(huán)境都會(huì)使最終的測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差，影響工程質(zhì)量。在這些問(wèn)題的基礎(chǔ)上，本文論述了工程測(cè)量中應(yīng)該注意的各個(gè)事項(xiàng)，并進(jìn)一步提出了降低工程測(cè)量誤差率的相關(guān)建議。在工程測(cè)量的過(guò)程中，首先，測(cè)量?jī)x器的精確度要得到充分的保證，儀器在使用前，務(wù)必要經(jīng)過(guò)仔細(xì)的校準(zhǔn)；同時(shí)，相關(guān)工作人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)也是降低工程測(cè)量誤差率的關(guān)鍵性保證。為此，在進(jìn)行過(guò)工測(cè)量工作時(shí)，要充分加強(qiáng)工作人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，引進(jìn)更為先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備，并在測(cè)量工作開(kāi)始前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，同時(shí)，在測(cè)量工作中要引入更為先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)。通過(guò)以上方式，能夠有效減小工程測(cè)量過(guò)程中存在的誤差，真正實(shí)現(xiàn)工程施工質(zhì)量的提高。