郭 巖

（濟(jì)南市水文中心，山東 濟(jì)南 250014）

當(dāng)前，隨著國(guó)家對(duì)水利基礎(chǔ)設(shè)施投入的不斷增加，水文測(cè)量范圍也逐漸擴(kuò)展。水文測(cè)量工作從建國(guó)初期簡(jiǎn)單的水準(zhǔn)測(cè)量、地形測(cè)量和斷面測(cè)量，擴(kuò)大到現(xiàn)在的大水文高速發(fā)展時(shí)代。同時(shí)，新型衛(wèi)星定位測(cè)量系統(tǒng)的普及使用也進(jìn)一步提高了水文測(cè)量工作效率。

目前，山東省基層水文站的基礎(chǔ)設(shè)備大部分已進(jìn)行了更新，與之配套的水文測(cè)量計(jì)算制表與水文測(cè)量整編軟件等都及時(shí)進(jìn)行了調(diào)整，新測(cè)量設(shè)備和整編軟件的推廣，加快了水文測(cè)量信息技術(shù)現(xiàn)代化的進(jìn)程。

1 基層水文測(cè)量的基本內(nèi)容

目前基層水文站常規(guī)測(cè)量工作一般包括：汛前大斷面測(cè)量、水尺的校測(cè)、測(cè)量校核水準(zhǔn)點(diǎn)高程等工作。在測(cè)量工具的使用上，水準(zhǔn)儀包括水準(zhǔn)尺使用最多，基本可以完成水文站常規(guī)測(cè)量業(yè)務(wù)。全站儀在普通測(cè)量工作中不需經(jīng)常使用，僅在測(cè)量中小河流測(cè)站中應(yīng)用。GPS 應(yīng)用于中小河流項(xiàng)目中較多，該儀器體積小、重量輕、在野外觀測(cè)時(shí)便于攜帶。當(dāng)GPS 接收捕獲衛(wèi)星信號(hào)后就可以快速測(cè)量出距離等數(shù)據(jù)，同時(shí)微處理計(jì)算機(jī)開始定位計(jì)算，計(jì)算出測(cè)量人員所在地理位置的高度、經(jīng)緯度、速度、時(shí)間等信息并存儲(chǔ)。GPS 在后期輸出測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，輸出的地形數(shù)據(jù)快速且精度較高，在中小河流項(xiàng)目實(shí)際測(cè)量應(yīng)用中，GPS 確實(shí)是優(yōu)質(zhì)有效的測(cè)量設(shè)備之一。

2 水文測(cè)量精度控制的影響因素

2.1 各種因素對(duì)測(cè)量精度的影響

水文測(cè)量是專業(yè)性較強(qiáng)的工作，在測(cè)量時(shí)會(huì)受到外部環(huán)境影響而產(chǎn)生誤差。具體表現(xiàn)在使用水準(zhǔn)儀野外作業(yè)時(shí)，應(yīng)密切關(guān)注氣象的變化。陽(yáng)光的折射、降雨量的大小與風(fēng)力、風(fēng)向等多種因素都會(huì)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量造成影響，使水準(zhǔn)測(cè)量的誤差可能增大。水準(zhǔn)測(cè)量是長(zhǎng)期重復(fù)性的工作，隨著測(cè)量工作時(shí)間的延長(zhǎng)，測(cè)量尺墊和水準(zhǔn)尺都會(huì)發(fā)生位置改變現(xiàn)象，在觀測(cè)時(shí)一定要注意不可移動(dòng)測(cè)量工具以減少誤差。在用往返測(cè)量法進(jìn)行測(cè)量時(shí)，對(duì)主要測(cè)量地區(qū)的地理環(huán)境應(yīng)提前分析并規(guī)劃好工作路線，提前制定好工作計(jì)劃，以保證在有效的時(shí)間內(nèi)完成往返觀測(cè)，避免后期計(jì)算出現(xiàn)高程誤差。同時(shí)對(duì)水準(zhǔn)尺測(cè)量人員進(jìn)行分組，避免長(zhǎng)距離過度勞累造成的人為因素誤差。如遇外部溫度突然上升，烈日照射水準(zhǔn)氣泡時(shí)，要注意氣泡會(huì)向溫度高的方向移動(dòng)，從而會(huì)產(chǎn)生水準(zhǔn)儀器水平的誤差。如果在溫度較高的地區(qū)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要注意撐傘遮住陽(yáng)光，減弱溫度對(duì)測(cè)量的影響。在濟(jì)南柴莊閘測(cè)量中，水準(zhǔn)儀觀測(cè)物鏡人員和測(cè)量計(jì)算人員配備最有經(jīng)驗(yàn)業(yè)務(wù)骨干，觀鏡與計(jì)算的完美工作配合，可使測(cè)量任務(wù)符合操作規(guī)范要求，保質(zhì)保量按時(shí)完成測(cè)量任務(wù)。

2.2 測(cè)量?jī)x器設(shè)備的影響

目前基層人員使用的水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器結(jié)構(gòu)型號(hào)并不統(tǒng)一，測(cè)量工作要求的覆蓋面又極廣。觀測(cè)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間使用情況下會(huì)產(chǎn)生磨損，由于新舊儀器替換時(shí)間有差距，所以無法在測(cè)量設(shè)備上達(dá)到設(shè)備型號(hào)的統(tǒng)一。為保證順利完成長(zhǎng)距離水文測(cè)量工作任務(wù)，測(cè)量人員在每次測(cè)量前都需要檢查校對(duì)水準(zhǔn)尺，提前對(duì)水準(zhǔn)尺的彎曲狀況和刻畫程度進(jìn)行檢驗(yàn)，水準(zhǔn)尺標(biāo)度要求達(dá)到厘米級(jí)。同時(shí)檢查水準(zhǔn)儀的三腳架是否穩(wěn)定結(jié)實(shí)，校對(duì)水準(zhǔn)儀物鏡、轉(zhuǎn)動(dòng)各種螺旋與氣泡觀察窗內(nèi)的圓水準(zhǔn)氣泡是否可以居中。檢查測(cè)量的配套工具，尺墊等材質(zhì)是否優(yōu)良。測(cè)量?jī)x器的質(zhì)量保證也是圓滿完成工作重要因素之一。

2.3 測(cè)量人員專業(yè)素質(zhì)的影響

水文測(cè)量精度受人員操作影響較大，因此需定期對(duì)專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，應(yīng)從職業(yè)道德及專業(yè)素養(yǎng)方面全面提高人員素質(zhì)。作為水利工程數(shù)據(jù)的基石，水文資料的真實(shí)性、有效性，對(duì)水利工程建設(shè)和防汛抗旱具有至關(guān)重要的作用。在實(shí)際測(cè)量作業(yè)中，從事測(cè)量工作的專業(yè)技術(shù)人員，須具有專業(yè)的水文測(cè)量知識(shí)，有長(zhǎng)期實(shí)踐的測(cè)量經(jīng)驗(yàn)。如觀測(cè)水準(zhǔn)儀物境時(shí)，有時(shí)風(fēng)力、汽車過橋都會(huì)對(duì)水準(zhǔn)尺產(chǎn)生影響，從而出現(xiàn)估讀數(shù)據(jù)的毫米誤差，觀鏡時(shí)要進(jìn)行有效的科學(xué)分析，去掉人為因素影響。所以從事觀鏡操作的專業(yè)人員一般是測(cè)量團(tuán)隊(duì)中的主要核心，有豐富經(jīng)驗(yàn)的測(cè)量觀鏡人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，可隨時(shí)迅速調(diào)平測(cè)量?jī)x器，制定符合規(guī)范要求的測(cè)量路線，現(xiàn)場(chǎng)指出測(cè)量重點(diǎn)工作內(nèi)容。測(cè)量工作經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)問題會(huì)及時(shí)調(diào)整，可避免各種誤差的產(chǎn)生和影響。

3 控制水文測(cè)量精度的措施

3.1 現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)

目前常用的水準(zhǔn)點(diǎn)，按高程精度和等級(jí)分為三、四等水準(zhǔn)點(diǎn)，水準(zhǔn)標(biāo)尺一般采用雙面水準(zhǔn)尺黑紅雙面。在長(zhǎng)距離測(cè)量中，應(yīng)注意前后視距差，不要超過2 m。實(shí)際長(zhǎng)距離測(cè)量作業(yè)中可事先測(cè)量好每一步的厘米數(shù)，測(cè)量中保持好步伐，以便在測(cè)量中每一站后視與前視視距差達(dá)到規(guī)范要求。水準(zhǔn)儀測(cè)量員讀數(shù)時(shí)黑紅面之差最好不要超過1 mm，遇到外部環(huán)境影響產(chǎn)生的地面振動(dòng)，應(yīng)暫時(shí)停止測(cè)量，直至振動(dòng)消失再開始作業(yè)。如無法避免道路上汽車來回行駛產(chǎn)生的振動(dòng)，應(yīng)增加路段的重復(fù)測(cè)量次數(shù)。工作休息期間一定要選擇堅(jiān)固可靠的固定地點(diǎn)作為間歇點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，在上面做好標(biāo)記，歇后進(jìn)行檢測(cè)，合格后方進(jìn)行后續(xù)線路的測(cè)量。注意每一測(cè)段的往測(cè)和反測(cè)儀器的站數(shù)應(yīng)該是偶數(shù)，如果是奇數(shù)的話，一定要加入標(biāo)尺零點(diǎn)改正。在有轉(zhuǎn)向返測(cè)時(shí)，這時(shí)一定要注意標(biāo)尺，兩尺必須互換位置，并重新安裝儀器，注意實(shí)際操作中返側(cè)的第一尺，測(cè)量的水準(zhǔn)儀要挪動(dòng)位置。

3.2 測(cè)量?jī)x器

水文測(cè)量?jī)x器是操作作業(yè)的重要工具，需要定期對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)，如果水文測(cè)量?jī)x器出現(xiàn)問題，要及時(shí)進(jìn)行更換。要學(xué)會(huì)使用最新的測(cè)量?jī)x器，與時(shí)俱進(jìn)緊跟信息時(shí)代發(fā)展的步伐。測(cè)量工作中影響工作數(shù)據(jù)精度較大的是讀取數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)程度。這需要一方面在工作中由有經(jīng)驗(yàn)的同志傳授；另一方面也需要定期對(duì)自己工作情況進(jìn)行總結(jié)，學(xué)習(xí)提煉好的工作方法，逐步提高實(shí)際操作技能。

3.3 在線整編

在測(cè)量工作結(jié)束，測(cè)量人員校核有效水文數(shù)據(jù)后，需進(jìn)行后期水文資料的匯總分析。當(dāng)前水文資料整編在線系統(tǒng)已經(jīng)使用，除了紙質(zhì)版資料，還需將測(cè)量數(shù)據(jù)錄入資料整編在線系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)先將已錄入在線系統(tǒng)的資料進(jìn)行電子存檔，同時(shí)應(yīng)將備份文件檔案以時(shí)間為軸存儲(chǔ)。最后再將紙質(zhì)水文資料裝訂、整理之后歸檔。在新整編工作開展過程中要學(xué)會(huì)兩條腿走路，一方面要保證紙質(zhì)測(cè)量資料在年度上的延續(xù)性；另一方面要確保錄入數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。兩部真實(shí)有效的測(cè)量資料對(duì)水文測(cè)量信息技術(shù)的發(fā)展有承上啟下的重要作用。