淺談水利工程測量

甘努力（湖北省咸寧市崇陽縣水利局，湖北 咸寧 437500）

淺談水利工程測量

甘努力
（湖北省咸寧市崇陽縣水利局，湖北 咸寧 437500）

測量是水利工程施工建設(shè)的先行官，其結(jié)果準(zhǔn)確與否將直接影響到工程建設(shè)的質(zhì)量、安全及使用功能等。對于基層水利工作人員而言，不懂測量（尤其是水準(zhǔn)測量），可以說寸步難行。一般小型水利工程一兩次測量可以解決問題，而對于大型水利工程有時測量了二三次都不能定案，比如：長距離的大型渠道工程。水利工程所測量的范圍也相當(dāng)廣泛，有土方測量、地形地貌測量、渠道測量、隧洞測量、水準(zhǔn)路線測量、工程放線定位定樣測量等等，以上所說的只是測量的重要性和必要性。具體到實際工作中，想要把測量這項工作做好，達(dá)到精確、快速卻是相當(dāng)不容易的。因為測量成果的精確度，除與儀器有關(guān)外，很大程度上還與測量人員的專業(yè)素質(zhì)、相關(guān)測量及統(tǒng)籌方法有關(guān)系。本文就對如何保證測量成果的精確度進(jìn)行相關(guān)探討。

水利工程；測量；精確

1 檢測儀器誤差

測量前，首先要檢測你所用的儀器是否有誤差，有誤差就必須先校正，校正時最好選擇在晴朗﹑無霧﹑無風(fēng)的天氣里進(jìn)行。

水準(zhǔn)儀的檢測及校正共有三部分內(nèi)容：

（1）圓水準(zhǔn)器的檢驗與校正，也即校驗圓水準(zhǔn)器的軸線是否平行于儀器豎軸。

（2）望遠(yuǎn)鏡十字絲橫絲的檢驗和校正，也即校驗十字絲的橫絲是否垂直于儀器豎軸。

（3）長水準(zhǔn)管的檢驗與校正，也即校驗望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸是否平行。

經(jīng)緯儀的檢測及校正共有四部分內(nèi)容：

（1）照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的檢驗與校正。

（2）十字絲豎絲垂直于橫軸的檢驗與校正。

（3）視準(zhǔn)軸垂于橫軸的檢驗與校正。

（4）橫軸垂于豎軸的檢驗與校正。

全站儀有誤差自動修正系統(tǒng)，超過了修正范圍須進(jìn)專業(yè)機(jī)構(gòu)處理。

儀器校驗合精度后，就可以進(jìn)行測量了。

2 合理操作

測量出來的成果資料要準(zhǔn)確，除與儀器本身的精度有關(guān)外，很大程度上還取決于人的合理操作，合理的人為操作可消除或減小測量誤差。為此有以下幾點值得注意（以水準(zhǔn)儀為例）：

①安裝儀器時，只要儀器到前﹑后視尺的距離相等，就可以消除儀器誤差對測量高差的影響，同時也可消除地球曲率及大氣折光對水準(zhǔn)測量的影響。

②儀器必須嚴(yán)格整平，儀器整平不好，視線將產(chǎn)生傾斜，從而影響測量的高差，距離越大，影響高差也越大。因此讀數(shù)前，氣泡必須嚴(yán)格居中，一般人只在讀后視讀數(shù)時注意整平，而讀前視時常予忽略，這一點要絕對注意。

③要注意讀數(shù)誤差的影響。產(chǎn)生讀數(shù)誤差的原因有二：一是十字絲視差的存在；二是估讀毫米產(chǎn)生的誤差。前者產(chǎn)生后的現(xiàn)象及消除方法如下：瞄準(zhǔn)目標(biāo)后尺像應(yīng)落在十字絲平面上才正確，否則，當(dāng)眼睛靠近目鏡上下微微晃動時，可發(fā)現(xiàn)十字絲橫絲在水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)也隨之變動，這種現(xiàn)象稱為十字絲誤差。它將影響讀數(shù)的正確性，必須加以消除。消除方法是仔細(xì)反復(fù)地交替調(diào)節(jié)目鏡和對光螺絲，直至成像穩(wěn)定，讀數(shù)不變?yōu)橹?。后者則與望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)及尺子到儀器的距離有關(guān)。放大倍數(shù)一般為20倍左右，由廠家決定，而視線距離我們可以控制，一般以不超過100m為好。

④扶尺不直的影響。當(dāng)水準(zhǔn)尺扶持不直時，其讀數(shù)要比尺子豎直時的讀數(shù)大，而且視線越高，誤差越大。當(dāng)水準(zhǔn)尺上沒有安裝為減少誤差而設(shè)置的圓水準(zhǔn)器時，我們可采用搖尺法進(jìn)行讀數(shù)。其方法是扶尺者將尺子前后慢慢地擺動，觀測者以讀取最小讀數(shù)即為正確讀數(shù)。

⑤要注意尺墊及儀器下沉對測量結(jié)果的影響。尺墊的作用是防止水準(zhǔn)尺下沉及尺子轉(zhuǎn)動時改變其高程的。因此，必須在比較堅實的地點安放尺墊作轉(zhuǎn)點。如土質(zhì)疏松時，應(yīng)將尺墊踏實，并防止碰動。

儀器應(yīng)安置在較堅實的地面，并踩實腳架，在儀器周圍少走動，由后視轉(zhuǎn)前視時，如碰動儀器應(yīng)重測。

⑥儀器架設(shè)的高度應(yīng)注意與人的高度相合，因為觀測時人的俯視或仰視可產(chǎn)生0.5mm～4mm的誤差。

⑦除上述幾點值得注意外，讀數(shù)和計算是關(guān)鍵，絕對不能出錯。在路線水準(zhǔn)測量中，每1000m左右要注意留點，以便校對。不然，一錯就要從頭再來。長距離的路線水準(zhǔn)測量還必須來回閉合。

3 測量的總體統(tǒng)籌方法要合理

測量成果的精確與完善，還與整個工程測量的總體統(tǒng)籌方法有關(guān)。比如渠道測量：

丘陵地區(qū)的渠道大多開在山坡上，隨著地形盤山而走。開挖渠道時，一般先削出平臺，然后在平臺上開渠。所以在測量時，先要按渠底縱坡計算出每個樁的距離高差，接著把樁打在對應(yīng)高程的平臺邊線上，繼而再削出相應(yīng)平臺面，最后在平臺面上開挖渠道。這樣的統(tǒng)籌測量，好計算土方，也好施工。

4 測量成果的精確還與操作儀器的先進(jìn)有關(guān)。比如隧洞測量：

隧洞測量主要是確定洞子的軸線位置及其水平長度。二十世紀(jì)九十年代末前，基本都是采用經(jīng)緯儀與水準(zhǔn)儀聯(lián)合作業(yè)。作業(yè)時，一般先用經(jīng)緯儀確定隧洞的軸線位置，測量結(jié)果取正﹑倒鏡測量數(shù)值的平均值。軸線確定后，則計算隧洞的水平長度。先用水準(zhǔn)儀測求出隧洞軸線地面樁點的相應(yīng)高差，然后用鋼尺精確地量出樁頂與樁頂之間的斜距，最后采用勾股定律算出樁與樁之間的水平距離。二十世紀(jì)九十年末出現(xiàn)了全站儀，由于全站儀既能測量距離長度，又能進(jìn)行角度放樣，且具有半智能化功能，能直接顯示測量的長度和角值數(shù)據(jù)，致使隧洞放樣大為簡化；而且放樣結(jié)果較經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀聯(lián)合放樣更為準(zhǔn)確。

5 測量成果的準(zhǔn)確還與測量的技術(shù)管理工作有關(guān)。

隨著社會的發(fā)展進(jìn)步，水利工程建設(shè)規(guī)模日益加大，對施工技術(shù)的精度提出了更高要求，隨之相應(yīng)的測量結(jié)果也要求更加精確，為此，測量人員必須學(xué)習(xí)新的測量方法和測量手段；相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)或管理工作者必須樹立長遠(yuǎn)目標(biāo)，改善水利工程測量觀念，積極引進(jìn)先進(jìn)的儀器，組織測量人員繼續(xù)教育和在職培訓(xùn)，加強(qiáng)測量人員的職業(yè)道德建設(shè)，提高他們的測量責(zé)任意識和吃苦耐勞精神；并選拔合適的人員作為測量負(fù)責(zé)人，定期對儀器進(jìn)行檢查﹑維護(hù)等。

結(jié)語

在水利工程測量中，雖然測量結(jié)果不能保證百分之百的精準(zhǔn)，但是通過規(guī)范操作﹑采用新穎的測量方法和手段﹑借助高新的先進(jìn)儀器，是可以保證測量結(jié)果符合水利工程建設(shè)發(fā)展要求的。

[1] 張慕良．華中水利學(xué)院水利工程測量[M]．1983．

[2] 王建．論水利水電工程測量技術(shù)發(fā)展[J]．河南科技，2013（09） ．

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