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水利水電工程測量規范范文1
在水利水電工程中，工程控制網的主要作用，是為測量區域提供相對統一的空間參考框架，從而確保各項測量工作的準確性，水利水電工程建設不同階段對于測量精度、進度和成本等的要求也不盡相同。在實際操作中，工程控制測量可以分為以下兩種：
1.1高程控制測量
從目前來看，我國水準點的高程系統采用的是正常高系統，主要是按照1985國家高程基準起始。但是在水利水電工程的實際建設中，受歷史因素的影響，許多地區仍然沿用本區域的高程系統。同時，為了確保與當地水文基礎資料相互匹配，高程控制系統的選擇應該考慮當地的使用習慣。如廣東省內多采用珠江基面高程系統，其起算點以珠江口附近測站多年平均值和后來多次復測、平差和調整后的高程計算；而粵東韓江流域多采用韓江基面高程系統，其起算點以舊時汕頭海關水尺零點推算。
1.2平面控制測量
通常情況下，水利水電工程的建設位置多依河川溪流而行，因此，測區具有狹長、獨立的特點。對此，測量人員應該結合工程的具體情況，從工程項目的大小、所處位置等方面進行綜合考慮，對平面控制系統進行合理選擇。在對水利水電工程建設地區進行測量時，如果測區內投影長度的變形值在5cm/km以上，或者測區偏離現行國家坐標系統中央子午線45km以外或與中央子午線經度差>40′，考慮投影變形，可以采用以下平面控制系統：①以一個國家大地點的坐標以及該點至另一個大地點的方位角作為起始數據的獨立坐標系統，即所謂“一點一方向”；②高斯正形投影任意帶平面直角坐標系統，換言之，就是國家大地點的坐標通過換代計算的方式，換算成測區平均中央子午線處的坐標。
2地形圖測繪
在水利水電工程中，地形圖的作用，是為工程的規劃選址、建筑物布置等提供必要的參考依據。因此，在對地形圖進行測繪的過程中，一方面，應該嚴格遵守現行國家行業測量規范的相關標準，另一方面，需要充分考慮水利水電地形圖自身的特點。
2.1地物測繪
在水利水電工程中，地物測繪是非常關鍵的，其內容也相對繁雜，主要包括：測量控制點、道路、管線、居民點、輸配電線路、獨立地物、地質勘探點、氣象設施等。在實際測量中，應該結合工程的規劃設計，圍繞工程的特性進行細致測量，將測繪區域分為兩個部分，即工程區域內和工程區域外。以中小型河流的治理為例，工程的主要內容包括堤防加固、河道疏浚、護岸護坡等，對此，在進行地物測量過程中，需要重點關注堤防周邊的房屋建筑、電力及通訊設施、現有堤防與河道的護岸護坡及構建材質等，在地形圖上，對建筑物的性質、規模、高程等進行細致標注。對工程區域內的房屋應該詳細測量，而在工程區域外，即使是大比例地形圖，也可以適當放寬測量，合理取舍。同時，村莊房屋應該詳細測量，內部房屋則可以根據實際情況進行取舍，為工程的規劃設計提供必要的參考信息。
2.2地貌測繪
通常來講，水利水電工程多處于山林地區，與城市建筑工程的測量相比更加困難、復雜。在實際測量中，應該使用等高線，配合專用的地貌符號以及高程注記點，對地貌進行表示。為了滿足水利水電工程對于地貌的高要求，不僅需要保留高程點，還需要進行等高線的勾繪，同時，為了顯示地貌碎部特征，還應該添加相應的繪間曲線。在部分地形圖中，還需要適當保留部分高程注記點和比高，對于面積在地形圖上>1cm2，并且具有相應經濟價值的地貌和植被等，需要用地類界繪制出具體范圍。
2.3水下測量
對于水利水電工程而言，水下地形測量是工程測量的重點，也是水利工程測量與其他測量最大的區別。在測量時，需要確保全面性和準確性，對于一些重要的涵閘和溝渠，還應該在地形圖上注記底部高程。
3斷面測繪
在水利水電工程規劃設計階段的測量中，涉及到的土石方工程相對較多，包括填高、削坡、挖深等，這些工程量的測量都會涉及到縱斷面測量工作，其測量精度直接影響著水利水電工程的實際工程量?？v斷面與橫斷面的測量精度與總工程量的計算有著密切聯系。對此，在對水利水電工程縱斷面和橫斷面進行測量與繪圖的過程中，需要從多個方面著手，提高測量的精度，確保工程量的概算值更加接近真實值。
3.1斷面點的精準測量
目前，在針對縱橫斷面點進行測量時，采用的測量方法包括GPSRTK測量法以及全站儀法。這兩種方法各自都存在相應的優點和缺陷，在實際應用中，應該結合工程的具體情況，對其進行合理選擇，盡可能消除縱斷面點和橫斷面點中存在的測量錯誤，確保測量精度能夠完全滿足斷面測量的要求。在測量過程中，應該保證采集到的縱橫斷面點在該橫斷面左右一定范圍內，按照水利水電工程相應的規范要求，這個距離≤2m。
3.2橫斷面位置選擇
在水利水電工程的規劃設計階段，橫斷面位置的選擇和布設，是影響工程量的關鍵因素之一。一般情況下，規劃設計階段橫斷面的間距應該控制在50~200m之間，選擇合適的間距能縮小實際施工與設計工程量的差別。因此，在對橫斷面進行布設時，一方面，需要充分滿足斷面間距的要求，另一方面，應該盡可能將橫斷面布設在河道急轉彎、支流入口、斷面形態顯著變化等部位。同時，為了保證橫斷面位置布設的合理性，在地形圖測繪完成后，應該根據區域內地形特點，在地形圖上進行選擇，然后到實地進行勘查，部分地形復雜則需要對斷面間距進行適當加密。
3.3縱斷面測量
根據測繪服務對象的差異，縱斷面的測量與橫斷面有著很大的不同，其斷面的選取也存在一定的差別，例如，在河道疏浚工程中，通常會選擇河道中心線；在河流堤防加固工程中，一般會選擇堤頂線；在擬建渠道工程中，多選擇規劃中心線等。縱斷面測量的主要目的，是對橫斷面間距進行量取，對中心線高程變化情況進行明確，對沿線地物投影在中心線上的位置進行判斷等，而縱斷面的合理性直接影響著工程量的計算，因此，做好縱斷面的測量工作，是非常重要的。
4結語
水利水電工程測量規范范文2
關鍵詞：高程點注記間距；測點高差精度；土石方工程量
中圖分類號： P21 文獻標識碼： A
一、概述
在電力工程(變電站、發電廠)勘測設計過程中，如何為設計提供準確可靠的測量數據進行土石方工程量計算，是個多年來困擾測量人員的問題。隨著經濟的發展、工程成本的提高和工程預算制度的嚴格執行，設計計算土石方與實際土石方不合的矛盾日益突出。
現今常用的土方計算方法有方格法、斷面法、等高線法、數字地面模型法(DTM)、三角網法(TIN)，任何一種方法實際精度主要由原始數據的采集誤差和高程內插誤差兩方面決定。數據采集誤差來自測點設備誤差、測量誤差等，而高程內插誤差取決于測點密度和點位位置。
為進一步做好設計服務，滿足土石方計算誤差要求，使工程量計算更科學合理，需要對野外測點高程精度、測點的密度進行探討，找出科學合理的解決方案，滿足業主不斷提高的要求。
二、現行測量標準
目前廠區電力工程測量使用的測量規范是：《火力發電廠工程測量技術規程》(DL/T5001－2004)行業標準，《水利水電工程測量規范》(SL197－97)行業標準，《工程測量規范》(GB50026－2007)國家標準，《1:5001:10001:2000外業數字測圖技術規程》(GB/T14912－2005)國家標準。在這些規范中，對于地形圖測繪精度，沒有提出要滿足施工土石方工程量計算的要求，但業主對計算土石方工程量有要求(如有的要求“土石方平衡工程量誤差不超過±5%”等)，這就對地形測量提出了挑戰。地形測量內容包括：地面地形地貌、地物信息和地下信息等。設計使用地形圖，一方面進行總平面布置，另一方面計算土石方工程量。而土石方工程量的計算，與地形圖高程點注記間距及精度、等高線或插求點有關。
1、高程點注記間距要求
對于高程點注記間距，各工程標準的要求見表1。
表1幾種工程標準對測點密度要求
2、高程注記點精度要求
對于高程注記點的精度，各工程標準的要求見表2。
表2幾種工程標準對高程注記點高程精度要求
3、等高線或插求點高程精度要求
對于等高線或插求點高程精度，各工程標準的要求見表3。
表3幾種工程標準對等高線或插求點高程精度要求
4、幾種工程標準的比較
測點密度方面，《工程測量規范》與《火力發電廠工程測量技術規程》注記點密度相同，《水利水電工程測量規范》注記點密度最高，《1:5001:10001:2000外業數字測圖技術規程》注記點密度最低。
高程注記點精度方面，《工程測量規范》與《火力發電廠工程測量技術規程》無規定，《水利水電工程測量規范》要求高程注記點精度高于《1:5001:10001:2000外業數字測圖技術規程》。
等高線或插求點高程精度方面，《水利水電工程測量規范》要求高于《火力發電廠工程測量技術規程》和《1:5001:10001:2000外業數字測圖技術規程》，與《工程測量規范》要求相同。
三、全站儀采集高程點精度分析
從以上規范中可以看出，《水利水電工程測量規范》提出了高程注記點精度和較高的密度，比較好地規定出地形圖測圖精度。由于土石方工程量與地形圖高程注記點精度和密度有關，而高程注記點精度與全站儀三角高程測量精度相關。下面對三角高程測量高差精度進行分析：
全站儀三角高程測量高差計算公式：
式中：h為高差；S為斜距；α為垂直角；I為儀器高；V為覘標高；K為大氣折光改正；R為地球半徑。
根據誤差傳播定律,忽略微小項，得到高差中誤差為：
式(2)中，又因mk較小(一般為±0.03mm～0.05mm)，忽略，式(2)簡化為：
在全站儀地形圖測量中，取ms=±14mm(取自《工程測量規范》全站儀測圖要求，距離按700m計算)
mα=±18″(取自《工程測量規范》圖根電磁波測距三角高程的主要技術要求)
其他取值為：
按式(3)計算，垂直角和距離對高差的影響見表4。
表4垂直角和距離對地形點高差中誤差影響
根據《工程測量規范》，對于1:2000地形圖，全站儀測量地形點最大距離為700m，則平地、丘陵地形的地形點高差中誤差為63mm。圖根點高程中誤差不大于基本等高距的1/10，以基本等高距為1m計算，則有：
m測站=±0.1m
測點的高程誤差
m高差=±0.063m
則MH=±0.12m。
可以看出，測點高程誤差主要是測站點高程誤差。取測點高差限差為±0.13m，測點高程限差為±0.3m。
從表4可知，垂直角對高差誤差的影響不明顯，距離影響明顯。在野外工作中，提高測站點高程精度將大大提高地形圖測點精度。
除測點誤差外，在地形圖測量過程中，有些人為因素直接影響土石方工程量計算精度，如：測點點位不準，地形地物取舍不當等。因此，在野外測量過程中，測量人員需要注意如下事項：持鏡員應進行崗前培訓，地形圖測量立點時，棱鏡桿不應插入地下，應立于測點地面。地形地物的取舍應滿足規范要求，根據電力工程地形圖測量的特點，按照規范要求進行施測。測點應能反映地形的變化，如：坡度變化處、坎上坎下、溝底等，在測量稻田、旱地時，點位不應立在田、地中間的廂溝下面，應立在地臺上面，并能反映田、地的地面高度。
總結不同規范的要求，結合工作實際，我們認為目前地形圖測量建議補充內容如下：地形點相對于測站點的高差限差為±0.15m；地形點高程限差為±0.3m。大比例尺地形圖測點密度見表5。
表5地形點點位間距(單位：m)
四、高程點精度對土方量計算的影響
1、采用不規則三角網計算土石方量的方法
不規則三角網(TriangulatedIrregularNetwork，TIN)指將按地形特征采集的點按一定規則連接成覆蓋整個區域且互不重疊的連續三角形。TIN能較好地顧及地貌特征點、線，表示復雜的地形表面比矩形格網精確。我們將根據地形起伏變化的復雜性來確定采樣點的密度和采樣點的位置，從而可以避免地形平坦時的數據冗余，又能按地形特征點較好地逼近地形表面。在計算填方和挖方量的過程中，首先根據在挖前和挖后的地面特征點建立不規則三角網。在建立好的不規則三角網中，其每一個基本單元的核心是組成不規則三角形的三個頂點的三維坐標；從每個挖前三角形的三個頂點豎直向下引出三條直線，直到與挖后的地表面的三角網相交，便形成許多的三棱柱，這時整個區域的土石方地形便形成了由許多連續但不可微分的三棱柱組成的集合。分別計算出每個三棱柱的體積，所有的三棱柱體積之和便是整個區域的土石方量。具體見圖1：
現假設，面ABC為挖前地表面TIN中的三角形，面DEF為挖后地表面上的三角形面，面A1B1C1為上下表面在水平面上的投影；點A、B、C為測區內挖前地表面的特征點，點D、E、F為測區內挖后地表面上的地形點，其三維坐標(X，Y，H)已知。
首先令：
圖1不規則三角網計算土石方量示意圖
則投影面的面積為：
則三棱柱的體積為：
其中A1B1、B1C1、C1A1、AD、BE、CF長度可由三角形幾何關系求得，圖1為三棱柱示意圖。這樣便求出了一個三棱柱的體積為V1；假設整個區域是由n個連續但不可微分的三棱柱組成，則整個區域的土石方量為：
式(7)中V1為各個不規則的三棱柱的體積。
2、高程點誤差對采用TIN計算土石方量的影響分析
由上面的計算公式可以看出，單個三棱柱的體積與上表面在水平面上的投影面積、三角形挖前挖后的頂點高差之和相關，計算區域內的TIN由離散高程點按德勞內法則組成，離散點的分布決定了三角形的分布，對于分布一定的TIN來說，決定其土石方計算精度的就是三角形頂點高差之和。僅考慮高程點測量誤差的影響，將每一個三角形面積看作一個常數，以挖方為例說明高程點高程誤差對土石方量計算的影響。
假設所有高程為同樣的方法測得，則高程點具有同樣的高程精度，假設其高程誤差為h。AD為A點高程減去挖方后的設計高程值，設計高程值為常量，則AD的誤差也為h，同理BE、CF的誤差也為h，將h值代入公式(6)，則：
由高程點誤差引起的挖方量誤差是：
式中：V為計算土方量，為真實土方量，Δv為高程測量誤差產生的土方量誤差。
則有
，即為土方量計算誤差百分比。
而為計算區域所有三角形在水平面上的投影三角形面積之和，也就是說在計算區域內高程點分布一定的情況下，挖方量誤差直接與高程點的誤差成正比，區域投影面積越大，其土方量計算誤差越大。因此，高程點的誤差越小，土方量計算的精確度越高。
為了明確高程點的高程誤差對土方量計算誤差的影響程度，按以下方法進行了模擬計算：以一定面積的外業采集高程點作為理論數據，將高程點高程誤差分別按+0.1m、+0.2m、+0.3m進行假設，計算的挖方量及高程誤差影響比例見表6。
表6高程誤差對挖方量的影響計算
由表6可以看出，高程點的高程誤差直接影響土方量計算的精度。
在實際的計算過程中，計算區域挖方體積只能依靠有限的三棱柱來模擬計算，為了盡可能提高區域體積計算的精度，有限的三棱柱的上表面三角形所代表的平面必須盡可能地接近地面實際情況，最大程度地模擬地面起伏變化，因此區域內構造TIN的高程點還要分布均勻，且具有足夠多的地形地貌特征點。
如何確定土石方開挖平均高差與測點精度關系，《水電水利工程施工測量規范》(DL/T5173－2012)7.6.10規定“對同一區域土石方挖填工程量進行兩次獨立測量計算的土方量差值不超過7%或石方量差值不超過5%時，可取其平均值作為最后值?！?，《水利水電工程施工測量規范》(SL52－93)5.3.15規定“兩次獨立測量同一區域的開挖工程量其差值小于5%(巖石)和7%(土方)時，可取中數(或協商確定)作為最后值。”，結合表6，我們可以推算出挖方平均高差與測點精度關系。
我們假設計算挖方高差誤差與測點高程誤差相同。
設M1為第一次測量工程量；M2為第二次測量工程量；S為挖方平均面積；ΔH為挖方平均高差；M為挖方平均工程量。
則工程量
由于每次測量均有誤差，對(1)、(2)式微分，按誤差傳播定律有
2次測量工程量
誤差相同)
取2倍mt為工程量差值限差ΔT，于是考慮上述規范要求有
18)式為挖方平均高差與高差精度的關系。
平均挖方高差與測量高差誤差關系見表7。
表7平均挖方高差與測量高差誤差關系(單位：m)
由于假設計算挖方高差誤差與測點高程誤差相同，表7可以作為野外地形圖測量高程注記點精度指標。
根據以上分析，對于1:500或1:1000地形圖測量，在用于土石方工程量計算時，測點高程精度將直接影響其工程量計算，綜合考慮表7和工作實際，建議要求測點對于測站點的高差限差為0.15m，點的密度按表5要求執行。從我們使用測量儀器精度看，結合目前測繪工作現狀，對于地形點高差限差取0.15m，是可以滿足的。
從管理角度上看，在進行測量交樁過程中，需要使用測量儀器對現場關鍵地形點進行檢測，并將測量數據提交給監理和施工單位，以減少施工過程中施工單位提出土石方工程量不符合的矛盾。
結束語
隨著業主精細化管理的提高，對設計、施工管理日益細化，經濟指標量化，對土石方工程量計算會提出更高要求。這對我們測量人員是個新的挑戰，也為測量技術的發展提出了新的課題。
參考文獻
[1]成.核電廠土石方量計算影響因素分析[J].工程建設與設計,2014,07:151-153.
水利水電工程測量規范范文3
關鍵詞：GPS 控制網；控制測量；異步環；點連式網；水利工程
Abstract: The GPS control net design basic principle, articulated in water conservancy and hydropower engineering control measure in the selection of GPS control network for improve the quality and accuracy, reduce the workload of field observation and is important. Based on the construction of water conservancy and hydropower project layout of GPS control network connecting type, edge, edge points of continuous mixing type control network technology, economy, reliability analysis, obtains the reasonable GPS control network layout scheme.
Key words: GPS control network; control measure; asynchronous ring; point continued type network; water conservancy project
中圖分類號：O514.2文獻標識碼：文章編號：
1 引言
在我國水利水電工程中，應用GPS 測量建立水利水電工程控制網已基本取代了傳統的控制網建立方法。與傳統方法相比，GPS 控制網不論是在布網方案，還是在平差的數學模型上，都有許多不同之處。因此，在水利水電工程測量中研究如何根據GPS 原理和作業特點制定GPS 控制網的布網方案，對減少外業觀測勞動強度、降低建網費用、提高觀測質量和成果的精度等具有重大的意義。
2 水利水電工程GPS 控制網設計
GPS 控制網與常規測量控制網不同，它不需要考慮點間通視、相鄰邊比值以及觀測角大小等因素，布網的圖形結構靈活性較強。在對GPS 控制網的設計中，水利水電工程中最常用的布網方式是點連式、邊連式和邊、點混合式。GPS 控制網設計，在嚴格遵守GPS 測量規范基礎上，還應注意以下幾個方面：
（1）為提高GPS 控制網的整體相對精度，異步環中相鄰較近的點應進行同步觀測。
（2）由于隨著異步環邊數的增加，異步環閉合差的檢驗能力將逐漸下降。所以，控制網中所有最小異步環的邊數一般不要大于6 條。
（3）盡量保證每個測站至少與三條以上的獨立基線相連。通過對某中型水電水利工程建設進行施工控制測量，根據《水利水電工程施工測量規范》，該工程的首級控制網選定為三等。通過在施工范圍外側布設控制點，根據所布的控制點組成不同類型的GPS 控制網，對這些控制網分別進行數據采集，內業平差處理，最后得到在不同的GPS 控制網中控制點的坐標和點位精度，通過對這些數據進行分析，得出不同的GPS 控制網精度優劣。
由于GPS 測量分為靜態定位模式和實時動態定位模式（RTK），靜態定位模式數據處理滯后，無法實時解算出定位結果，而且也無法對觀測數據進行檢核，這就難以保證觀測數據的質量，在實際工作中經常需要返工來重測由于粗差造成的不合格觀測成果，降低了工作效率。而實時動態定位模式（RTK）可以實時監測待測點的數據觀測質量和基線解算結果的收斂情況，根據待測點的精度指標，確定觀測時間，從而減少冗余觀測，提高工作效率。
本次數據采集用的是華測X90 雙頻接收機三臺套的RTK，靜態標稱精度為±(3+1×10- 6×D)mm，采用三角形形式進行觀測，每站的觀測時間為60 min，采樣間隔為5 s，高度角10°，有效衛星數、PDOP 值均達到觀測要求。數據處理時以G001 和G002 為已知點。平差計算使用儀器附帶的平差軟件。
3 水利水電工程GPS 控制網網形分析
3.1 點連式
點連式是相鄰同步圖形之間僅有公共點相連的布網方式。這種網形很少形成異步環，圖形幾何強度也較弱。點連式是水利工程控制網設計中常用的一種方法，其連接作業速度較快，但沒有或很少有檢核條件，可靠性指標也較低。點連式很少單獨使用，
一般作為整個網形的組成部分，網中利用多個同步圖形挑選獨立邊形成異步閉合條件，提高可靠性，同時發揮點連式速度快的特點。
對點連式控制網的平差結果進行統計分析見表1，控制網形見圖1，閉合環節點數3；閉合環總數5；同步環總數5；異步環總數0。
表1 平差計算點位精度表A
圖1 點連式網示意圖
通過對平差成果的分析，這組觀測數據質量合格，布設的基線長符合二級標準，平差后最弱邊相對中誤差勉強達到三等控制網標準，因此技術上可行。從經濟上分析，這組控制網需要觀測5 個測站，即接收機需要工作5h（不考慮搬站及架設儀器的時間）。完成這組控制測量所需時間短，花費的費用少，經濟性高。
從可靠性分析，點連式控制網幾何強度比較差，因為當同步閉合環的閉合差較小時，通常只能說明GPS 基線向量的計算合格，并不能說明GPS 邊的觀測精度高，也不能發現接收的信號受到干擾而產生的某些粗差，所以可靠性不高。
3.2 邊連式
邊連式是相鄰同步圖形間有一公共基線連接的布網方式。這種網形一般形成較多閉合條件與復測邊，可靠性最高，由于多余觀測量多，平差后成果的精度也有所提高。邊連式GPS 控制網的精度、可靠性、圖形幾何強度均優于點連式。在大型水利工程控制網中應用最多。根據不同的地形條件或水利工程需求，邊連式GPS 控制網又可分為不同的網形，如在帶狀地形布設控制網時，可布設成連續向前發展的三角鎖或大地四邊形鎖；在面狀地形布設控制網時可布設成中心多邊形。
邊連式網見圖2，閉合環節點數3；閉合環總數25；同步環總數10；異步環總數15。平差成果見表2。
表2 平差計算點位精度表B
圖2 邊連式網示意圖
通過對平差成果的分析，可以看出布設邊連式網的精度比點連式高，各項精度指標都符合三等GPS 控制網要求，技術上可行。
從經濟上分析，這組控制網需要觀測10 個測站，即接收機需要工作10h（不考慮搬站及架設儀器的時間）。完成這組控制測量所需時間長，花費的費用多，經濟性低。
從可靠性分析，邊連式控制網由于增加了多余觀測量，使得該控制網的幾何強度和可靠性大大提高。
3.3 邊點混合式
邊點混連式是相鄰同步圖形間有一公共點或公共基線連接的布網方式[4]。這種圖形兼顧點連式與邊連式的優點，效率高，可靠性也較強，多余觀測條件較多。邊點混合式網是布設大面積水利工程GPS控制網的理想網形，兼顧效率與質量。
邊點混連式網見圖3，閉合環節點數3；閉合環總數10；同步環總數7；異步環總數3。平差成果見表3。
表2 平差計算點位精度表C
圖3 邊點混連式網示意圖
通過對平差成果的分析，可以看出布設邊、點混連式網的精度比點連式和邊連式的精度都高，其各項精度指標符合三等GPS控制網要求，因此技術上可行。
從經濟上分析，這組控制網需要觀測7 個測站，即接收機需要工作7h（不考慮搬站及架設儀器的時間）。完成這組控制測量所需時間適中，花費的費用不多，經濟性較好。
從可靠性分析，由于邊點混連式網集中了前面兩種網形的優點，因此具有更高的幾何精度和更高的可靠性強度。
4 結論
通過對以上3 組不同網形數據從技術、經濟和可靠性進行對比分析，可以看出點連式GPS 控制網的精度最低，經濟性最高，可靠性不高；邊連式GPS控制網的精度適中，經濟性最低，可靠性適中；邊點混連式GPS 控制網的精度最高，經濟性適中，可靠性最高。因此這個中型水電水利工程的施工控制網應選擇邊、點混連式網形，其觀測成果可靠，經濟效益較高。
參考文獻：
[1]李國波，方廣杰．GPS 測量控制網網形的優化設計[J]．湘潭師范學院學報（自然科學版），2004，26（3）：12- 14.
[2]林玉祥.控制測量[M].北京：測繪出版社，2009.
水利水電工程測量規范范文4
關鍵詞：控制網 選點 觀測 處理 驗證
中圖分類號：TV523 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（c）-0031-02
某南疆水利樞紐建立施工控制網，測區位于山區陡峭，河道為山谷的狹隘區域，施工控制網主要為攔河壩、表孔溢洪洞、中孔泄洪洞、深孔放空排沙洞、發電引水系統、電站廠房、生態基流發電系統、發電廠房等水利設施和施工道路開挖等施工所用，其中擋水建筑物、泄洪洞及發電洞進水口為1級建筑物；發電引水隧洞、電站廠房、生態發電引水洞及其廠房為2級建筑物；多數的洞室施工都是對向開挖，甚至還有施工支洞，例如發電引水隧洞長約6 km左右，包括進、出口還有2個施工之洞；各洞口的施工控制網布點位置局限，距離較近，觀測條件不好，基本上三面環山，衛星的觀測顆數及所構成的空間分布受到限制。
平面控制網基本網（首級控制）等級為二等，各控制點聯測成為一整體，沒有增設加密點；高程基本網為二等，加密為三等，平面點標石為混凝土觀測墩（1.1～1.3 m高度），墩頂裝有強制對中設備，觀測墩的底座上埋有水準標志，便于施工控制網的使用。
使用的設備主要有Trimble雙頻GPS接收機8臺套（標稱精度：5 mm+0.5 ppm×D），日本Sokkia NET05智能型全站儀1套。（標稱精度：0.5″，0.8 mm+1 ppm×D），用于邊長的檢測和驗證。
執行的規范標準為《水利水電工程測量規范》（SL197-97）和《水利水電工程施工測量規范》（SL 52-93）。使用的處理軟件為隨機商用軟件《Trimble Business Center》，和武漢大學編寫的《科傻GPS數據處理軟件》。
1 選點
施工控制網點通常密度較大、精度較高、使用頻繁、受施工干擾大，有可能隨工程開挖遭到破壞，此外還必須考慮施工的便利性和控制點必要性，尤其在水利樞紐區域還會遇到通視條件差，地質條件不穩定，點位之間距離較近，觀測條件差、布點位置局限的狀況，在本次在項目中更加突出這方面的情況，技術方案中，控制網點的平面位置采用的是GPS觀測，測區又屬于高山區，視場內障礙物的高度角的基本都大于15°、布設的點位根據施工、地形、地質和觀測等條件太局限，部分點與點之間為了保持通視，距離很近，而且有個別點選在高壓線或發射臺（聯通、電信）附近的情況。點位布設如圖1所示。
圖中從點號W21開始到W04沿公路兩邊一直有35 kV電線來回穿梭，造成W04、W09、W11、W13、W17等點距離高壓線20～50 m不等，而且W16、W17附近有小功率的移動和聯通發射塔（用于山區較小的無線電發射塔），對此又要保證施工控制點埋設的必要性還要保證其精度質量，必需對這些點進行驗證，解決的方案是我們通過高精度的全站儀觀測多組邊長來考證成果的可靠性和準確性。
此外結合水利設施建筑物的特點，應該在建筑物軸線上布置控制點，便于常規設備的放樣施工，但因選點條件有限及現代設備比較先進的特點，控制點埋設可不考慮建筑物軸線上設計點位，可以充分發揮控制點選埋的靈活性，但一定要考慮施工便利、破壞幾率小、穩定且能滿足觀測的要求。
2 觀測
對于山區作業，GPS觀測可能遇到可見衛星數較少、障礙物的高度角影響；為了提高GPS網點可靠性和準確性就要增加觀測時間、增加觀測時段、增加重復設站次數保證多余的觀測量；為了提高作業效率還要合理安排多臺GPS作業、避免無效觀測等情況，GPS觀測前必需制定觀測計劃尤為重要。觀測方案的合理性決定成果的可靠性和準確性，同時還要提高作業效率，節約成本，這都是本項目要著重考慮的問題。
（1）根據的測區的星歷預報（可見衛星數），從中午13點開始到16點，衛星數在4～6顆，測區又位于山區，中午不適宜觀測。
（2）為了增加GPS網可靠性，適當地增加了觀測時段數（增加基線數），即增加了重復設站次數；規范規定每個點的觀測時段數不低于2個，實際操作時平均每站均大于2個時段，增加的時段數主要是衛星數有可能較少的區域（山谷狹窄的地方）、或起算點和起算方位的控制點。
（3）為了提高GPS網的精度，延長了觀測時間，規范的觀測時間為90～120 min，實際上均大于120 min，以獲得更多的同步觀測時間和同步觀測衛星；此外對于網中距離較近的點都進行了同步觀測，獲得它們之間的直接觀測基線，有助于提高精度；同時在觀測計劃表中也要考慮同一建筑物的控制點盡可能在同一個觀測時段內，如右岸的發電隧洞進口、施工之洞和出口控制點安排在一個時段內觀測，同樣其他的為一整體的建筑物也可安排在同一時段內，有助于精度的提高和順利貫通，同時也進行了長邊控制。
對于上述觀測條件不太好的情況，例如W03點三面環山、也可以通過高精度的全站儀觀測多組邊長來驗證。
3 數據處理
前期規劃測量時按照規范規定投影長度變形值不大于5 cm/km可不做投影，測區實際投影變形值為4.7 cm/km，前期測量工作都在高斯面進行，但對于高精度的施工控制網都要求投影變形值為最小，實際測量邊長=坐標成果反算邊長，因此，觀測邊長應投影測區所選定的高程面上，而且使得本次成果能與前期規劃的成果銜接或相差最小。本次施工控制網先引測了前期規劃階段的控制點，保證了成果的銜接，再利用引測的施工控制網點坐標，使用一定的投影方式進行投影計算，本項目是以測區中心的一點為投影中心，以距離較遠的點位起算方向進行最小約束平差，實際項目操作為：以W18為投影中心，以W18-W30為起算方位角，進行最小約束平差，中央子午線為W18的經度，避免了成果不配套的問題，也減小了投影變形的差值。
GPS數據處理主要有兩個方面，首先是外業數據的檢核，其目的對觀測值進行殘差分析，發現粗差，檢核基線長度的精度，計算和檢核基線向量環閉合差；項目觀測完畢后發現還是遇到了有觀測基線質量不好的現象，復測基線和異步環雖然沒有超限，但同步環有2個超限的現象，主要是與位于山區特別狹窄區域控制點相連的基線，原因是同步觀測衛星時間較短，而且衛星數量不多且分布不均，與控制點構成的空間結構圖形較差，這在處理軟件中timeline命令和衛星分布區域可以看出，由于在觀測計劃編制的時候已考慮到此區域觀測條件不好，增加了觀測期數和時間長度，因此，在選擇基線時就有了很大的余地，不用再重新返測。其次是GPS平差計算，包括三維無約束平差和二維約束平差，三維平差的目的就是檢驗本身的內部符合精度以及基線向量之間有無明顯的系統誤差和粗差，基線精度差，最弱邊邊長中誤差就大，因此，提高GPS控制網精度也可通過三維平差結果的篩選，去除精度不好的基線，但不宜過多（有規范要求）；二維約束平差將GPS基線向量觀測值及其方差陣轉換到國家（或地方）坐標系的二維平面（或球面）上，然后在國家（或地方）坐標系中進行二維約束平差，運用《科傻GPS數據處理軟件》能很好處理此項工作。
4 結果驗證
對于距離高壓線、無線發射塔過近和障礙物高度角過大的現象，究竟有多少影響，影響值有多大，在通過高精度的全站儀施測邊長進行比較后，我們就可以確認我們的成果是否可靠。邊長觀測的方法和改正嚴格按照規范的要求執行，邊長進行了氣象、加乘常數、斜改平、投影改正，比較如表1。
W17、W16附近有發射塔，W04、W9、W13、W17附近有高壓線。其它均為障礙物高度角過大的現象，通過比較邊長差值都在6.8 mm以內，大部分在3 mm以內，也可以推出邊網交會得出的坐標也相差不大，這可以說明以上的幾種情況對成果影響很小，結果得到了驗證。
對于刪減精度不好的基線，GPS網的邊長精度也得到了提高，但點位誤差基本沒有提高多少（見表2）。
5 結語
在山區進行GPS控制測量必需對方案進行詳細的設計，進行事前控制，對預計困難的環節提出有效方案和解決辦法，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，而且提高了作業效率，避免了無效觀測，節約了成本。
參考文獻
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[4] SL197-97水利水電工程測量規范[Z].
水利水電工程測量規范范文5
關鍵詞 三角高程測量；三等水準測量；高程控制網；平差；精度
中圖分類號P2 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）39-0091-02
0引言
在水電施工測量的實際工作中，尤其是在高陡山區進行施工測量作業時，由于受場地限制和地形的影響，控制網點的高程值無法用正常的水準測量方法來進行測量，而且有些控制點，水準線路根本無法順利到達。這時候，就有必要采取三角高程測量的方法來代替水準測量了。
在國內的諸多有關工程測量的規范中，對于三角高程測量代替傳統水準測量的方法，多只局限于用三角高程測量的方法來替代四、五等水準測量，而對于三等及以上等級的水準測量，是否能用三解高程測量的方法來替代，并未作原則性的提示和建議[1-2]。
筆者認為，對于三角高程測量替代常規三等水準測量的可行性值得探求和驗證，以在實際工作中提高工作效率。
筆者曾工作過的洞坪水電站工程，是一座以發電為主，兼有庫區航運、交通、防洪、水產繁殖和旅游等綜合效益的II等大（2）型水利水電工程。其主體建筑物有：混凝土雙曲拱壩、壩身泄洪建筑物、左岸發電引水建筑物、左岸地下發電廠房及變電站。最大設計壩高135.0m，壩軸線長253.11m[3]。在這個工程上，大膽地采用了精密三角高程測量的方法來替代傳統三等水準測量。
1測量方法的提出及路徑方案選擇
1.1高程測量方法的選擇
根據工程性質及現場作業條件，測區的施工控制網布設擬采用Ⅱ等平面控制和Ⅲ等高程控制相結合的控制形式[4-5]。
由于測區相對狹窄，地勢相對陡~，測區控制點都將分布在河谷兩岸的山坡上，最低點高程約為434m，最高點高程為約578m。另外，有三座控制點標必須設在右岸的山坡上，右岸山坡由于交通問題，在施工總平面圖設計時并沒有加以利用，加之植被豐厚，坡度幾近垂直，水準施測較難實現。
但是，于這些點上設置覘牌棱鏡還是可行的，于是大膽決定，擬采用精密光電測距儀測距進行三角高程測量來替代常規的三等水準測量并取得了測量監理工程師的同意。
1.2 高程測量路線及起算點的確定
根據業主前期提供的一組高程控制點JHZ11上、JHZ11下，以其作為起始點，將其高程用水準測量的方法，引測至獨立于平面控制網之外的原J04號控制點上。然后將其作為整個高程控制網的高程起算點進行推算，再者由于其高程約為517m，在整個控制網的空間分布上接近于中間位置，以其作為起算點比較有利。
施工控制網布置見圖一?？紤]到各控制點高程高低不一，高程控制網采用三角高程導線的形式施測，其路徑兼顧各控制點間的高差值，盡量逐層傳遞，避免出現由最低點傳遞至最高點的路徑出現。
以J04開始經各網點再回到J04組成閉合三角高程導線。其路線為：J04Ⅱ02Ⅱ04Ⅱ06Ⅱ05Ⅱ07 Ⅱ03Ⅱ08J04。（其路徑見圖1）。
II01號點由于交通困難，故未將其納入高程導線內，其存在只為加強平面控制網的強度，施工作業過程中在其上設站不太可能實現，故只推算概略高程。
2三角高程測量的實施
2.1測量儀器的選擇
對于普通三角高程測量能否代替三等水準測量，在時下未有定論，作業于是放棄了使用普通測量儀器進行三角高程測量的方法，而是采用了經檢定合格的Leica Tc 2003型全站儀（測角精度± 0."5，測距標稱精度為±（1+1ppm×D））進行三角高程導線邊長及相對高差的測量，同時配備經檢定合格的干濕溫度表（最小讀數為0.2℃）、空盒氣壓計（最小讀數為0.5hpa）、廠配反射棱鏡及特制大覘牌（32cm×32cm）用于精確照準。
2.2 測量工作的實施
鑒于該全站儀具有自動改正計算功能，又由于每條測距邊均短于1km，所以在此不考慮大氣折光的影響[6]。在每條邊的每個測回開始觀測前，均將干、濕溫度、氣壓以及儀器高和棱鏡高輸入到儀器中。
為保證準確性，測站依然采用觀測和記錄各一人的形式，輸入相關數據時，經記錄員確認后方可進行后續的測量工作。從而，測量所得到的邊長值和高差就是已經經過“加常數”、“乘常數”改正、氣象改正以及垂直改正后的控制點間往、返觀測的水平距離值和相對高差了。
邊長及高差的觀測均采用正、倒鏡各測3測回（照準后測4次平距高差為一測回），儀器高、棱鏡高采用鋼板尺量取，取3個方向測量值的算術平均值作為量取結果，其量取互差不超過±2mm[8]。
測量過程中，每條導線邊測回間最大允許較差±3mm，往、返測較差不超過[7]。
在技術規范中，該項限差是指往、返觀測的斜距較差，平距的較差是在同一高程面上進行比較。
往、返測高差較差不超過，每測回間測站和鏡站均讀取干、濕溫度和氣壓。
測量時，由于地處峽谷區，且又值冬天，測區的氣溫相對溫差較大，但考慮到空氣對流快的影響，觀測時段按技術設計時的要求定在上午9時至下午15時之間，中午前后近1個小時內不進行觀測，這樣就能保證在觀測過程中，所有測點均有陽光照射，從而避免了測站有陽光，而鏡站無陽光的情況發生，盡可能的減小了測站與鏡站的溫差。同時在選擇觀測測站時，盡量避免逆光觀測。
根據上表數據采用武漢測繪科技大學開發的“科傻平差軟件”進行平差計算，計算過程資料略，其計算結果如表4結論
根據平差計算的結果，高程閉合導線的高差閉合差為-7.8mm，閉合線路長為2.4km，高差閉合差遠小于三等水準測量的平原地區高差閉合差的限差要求。
平差結果中，高程中誤差最小的為Ⅱ08號點±2.93mm，最大的為II06號點±3.90mm。
根據公式，計算可得三角高程測量的每公里高差全中誤差為±5.033mm[9-10]。
由此可見，采用精密光電測距儀測距進行三角高程測量的方法，在范圍較小的測區，其精度是可以達到三等水準測量精度要求的，至于應用到較大范圍的測區，還有待于在實踐過程中加以更為翔實的驗證和總結。
參考文獻
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水利水電工程測量規范范文6
【關鍵詞】工程測量；質量控制；方法
1. 前言
質量是企業的生命，質量是企業發展的根本保證。在當今市場競爭激烈，如何提高施工質量管理水平是每一個企業管理者必須思考的問題。從工程測量的角度上來說，測量工作是保證和提高工程質量的不可缺少的一部分。
2. 水利工程建筑質量管理施工質量控制的概述
2.1 施工質量控制的定義。對于水利建設工程施工過程中影響質量形成的各種因素（人、機械、材料、工藝方法以及施工環境）進行全面的監督和控制，就叫施工質量控制。
2.2 施工質量控制的依據。水利水電工程施工質量控制的主要依據有：國家的法律、法規、政策，主管部門的有關技術規范、規程、質量標準，有關部委（如環保、交通、消防、防汛等）的有關規定，項目法人和承包商簽訂的合同文件，已批準的設計文件和相應的設計變更文件，項目法人和監理單位簽訂的監理協議書，承包商呈報經監理單位批準的施工組織設計和施工技術措施，設備制造廠家的設備安裝說明書和有關技術標準，結合工程特點和實際情況，對工程質量控制所執行的合同技術標準與質量檢驗方法進行補充、修改與調整的內容。
3. 工程測量在各施工階段對工程質量的影響
3.1 工程測量在建筑定位及基礎施工階段對工程質量的作用。在工程開始施工前，首先通過測量把施工圖紙上的建筑物在實地進行放樣定位以及測定控制高程，為下一步的施工提供基準。這一步工作非常重要，測量精度要求非常高，關系整個工程質量的成敗。假如在這一環節里面出現了差錯，那將會造成重大質量事故，帶來的經濟損失是無法估量。工程測量在基礎施工階段的另外一個重點是基礎墻柱鋼筋的定位放線，在這一個環節里面，容不得有半點差錯。否則將導致嚴重的質量事故發生。對于結構復雜，面積較大的工程，只有周密、細致的進行測量放線方能保證墻柱插筋質量，避免偏位、移位等情況的發生。
3.2 工程測量在主體結構施工階段對工程質量的作用。在主體結構施工階段，工程測量對于工程質量的影響主要有以下幾個方面：墻柱平面放線、建筑物垂直度控制、主體標高控制、樓板、線條、構件的平整度控制等。其中墻柱平面放線的精確度，直接影響建筑物的總體垂直度，對墻柱鋼筋綁扎、模板施工的質量產生嚴重的影響。所以每次混凝土施工完畢后，第一道工序就是測量放線。通過了測量放線不但能夠為下一道工序提供依據，并且能及時發現上一道工序所遺留下來的問題，使得其他專業的施工人員及時處理已經發生的質量問題，避免了問題的累積，最終不出現質量事故。
3.3 工程測量在裝飾裝修施工階段對工程質量的作用。這個階段的測量工作的精度、質量直接影響到該工程的總體質量。
3.4 工程施工及運營期間的變形觀測對工程質量的意義。建筑物的沉降觀測在施工過程中有著重大的意義，通過觀測取得的第一手資料，可以監測建筑物的狀態變化和工作情況，在發生不正?，F象時，及時分析原因，采取措施，防止重大質量事故的發生。
3.5 工程測量對防治質量通病的積極意義。要預防通病的發生，除了施工人員的主觀原因之外，必須為施工人員提供準確的、周到的、詳細的測量控制水平線、平面控制線、垂直控制線等。如果測量工作方面出了問題，勢必會引起施工質量問題的發生。我們在施工中只要把測量工作做好，對防治質量通病就起到非常積極的作用。
4. 工程測量質量控制的方法
4.1 測量復核制的基本要求。
（1）執行有關測量技術規范和標準，按照規范要求進行測量設計、作業、檢查和驗收，保證各項成果的精度和可靠性。
（2）測量樁點的交接必須由雙方持交樁表在現場核對、交接確認。遺失的樁位應堅持補樁，無樁名的樁位視為廢樁，資料與現場不符的應予更正。
（3）用于測量的圖紙資料應認真研究復核，必要時應做現場核對，確認無誤后，方可使用。抄錄已知數據資料，必須核對，兩計算人應分別獨立查閱抄錄，并互相核實。
（4）各種測量的原始記錄（含電子記錄）必須在現場同步做出，嚴禁事后補記、補繪。原始資料不允許涂改。不合格時，應按規范要求補測或重測。
（5）測量的作業工作必須有多余觀測，并構成閉合檢核條件。內頁工作應堅持兩組獨立平行計算并相互校核。
（6）利用已知成果時，必須堅持“先檢查、復測，利用”的原則。
（7）重要定位和放樣，必須堅持用不同的方法或手段進行復核測量，或換人檢查復測無誤后才能施工。
（8）一項工程由兩個以上單位同時施工時，應聯合測量；若不同時施工時，先施工的單位進行整體復測，相關單位復核確認后使用。施工復測時，必須超越管段范圍與相鄰相關的測量樁點聯測，并于有關單位共同確認共同使用的相關樁點和資料。
（9）未經復測的工程不準開工；上一道工序結束，下一道工序未經測量放樣，不得繼續施工。
4.2 控制網測量復核的周期規定。
（1）凍土地區項目復測周期為每年開工（復工）前。水利工程的設計原測精測網復測必須由公司測量隊或由局指委托的有關測量單位施測。
水利工程的設計原測精測網外，平面加密網、水準加密網等工程加密網復測由項目部測量組按測量規范周期要求施測，其復測成果報公司測量隊審核。工序各部施工測量復核的周期規定：工序各部施工測量復核應在施工測量過程中進行。
（2）其他工程復測周期為每年度一次。
4.3 測量質量控制運作。
（1）自檢和外檢：為確保工程質量，各級測量機構必須按測量復核制的基本要求，對各項測量工作實行自檢；重要的定位、放樣和施工階段性復核實行第三方檢查（測量監理復核檢查或上級測量機構的復核檢查）。
（2）測量項目抽檢：為檢查控制測量項目的各項作業是否規范，測量成果的質量與精度是否合格、可靠，實行項目抽檢。重點工程的抽檢項目由公司測量隊負責提出計劃，報請公司總工程師批準后實施。抽檢采用交叉復核的方法，即采用不同的人員、不同的設備、不同的方法進行交叉復核，以便及時發現和糾正差錯。抽檢完成后，應寫出書面意見，指導被檢單位的工作。對不合格成果應限期改正并提交符合要求的新成果。
5. 結束語
水利工程施工過程中正確無誤的測量影響著工程的質量，在工程建設過程中的施工質量管理上起到了非常重要的作用。在實際的施工過程中，我們必須充分認識到測量工作的重要性，科學管理，更好的把測量工作用來為施工質量管理服務，提高質量。
參考文獻
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