淺論水利渠道工程的測量技術(shù)

摘 要：在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的水利工程中，渠道是比較常見的。而工程施工測量與監(jiān)控很大程度上影響著水利渠道工程的質(zhì)量，如果這些工作出現(xiàn)紕漏，不但會(huì)延誤工期，甚至?xí)：θ藛T安全，影響工程投資效益。本文就渠道測量技術(shù)作淺述。

關(guān)鍵詞：水利 渠道工程 測量技術(shù)

中圖分類號(hào)：P2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）06（b）-0056-01

1 渠道的踏勘和選線

選擇渠道線路應(yīng)考慮：一渠道要盡量短而直，避開障礙物，以減少工程量和水流損失；二灌溉渠道應(yīng)盡量選在比灌區(qū)稍高的地方，以便自流灌溉，而排水渠道應(yīng)選在排水區(qū)較低的地方，以便排出區(qū)內(nèi)積水；三土質(zhì)要好，坡度要適當(dāng)，以防滲漏、淤塞、沖刷和坍塌；四是挖、填土石方量要小，渠道建筑物要少，盡量利用舊溝渠，要考慮綜合利用，如對(duì)山區(qū)渠道布置應(yīng)集中落差，以便發(fā)電。根據(jù)上述條件，首先在圖上選線，然后再到現(xiàn)場踏勘，最后進(jìn)行實(shí)地選線。圖上選線：若渠道大而長，一般應(yīng)在地形圖上選出幾條線路作為預(yù)選方案，然后權(quán)衡利弊，從中定出一條比較好的線路。如果渠道短而小，便可直接到實(shí)地踏勘、定線?，F(xiàn)場踏勘：在圖上選出渠道線路后，由各方面人員組成小組，到實(shí)地沿著選出的渠線勘察一遍，這叫踏勘。在踏勘中，要進(jìn)一步衡量選出的渠線是否符合要求。最后把確定下來的方案標(biāo)繪到地形圖上。

2 渠道中線測量

在渠道線路初步選定后，接著就要在實(shí)地標(biāo)出渠道中心線，并在實(shí)地打樁。為了便于計(jì)算渠道長度及繪圖施工，必須從渠道起點(diǎn)開始，沿著渠道方向丈量渠道長度，每隔20 m、30 m、50 m或100 m打一標(biāo)樁，稱為里程樁。在兩里程樁間地形坡度有明顯的變化點(diǎn)或經(jīng)過河、溝、坑、路以及需要構(gòu)筑水利工程的地方，都應(yīng)打樁，稱為加樁。樁頭一側(cè)削平朝向渠道起點(diǎn)，以便于注記。在標(biāo)定渠線的同時(shí)，應(yīng)丈量出各標(biāo)樁至起點(diǎn)的水平距離，用紅鉛筆或油漆記在樁頭上或面向起點(diǎn)的樁側(cè)面，作為樁號(hào)。注記時(shí)，在距離的公里數(shù)和米數(shù)之間寫“+”號(hào)，如距離起點(diǎn)1050 m的標(biāo)樁應(yīng)寫作1+050；起點(diǎn)樁號(hào)應(yīng)寫成0+000。渠道較長時(shí)，還要在丈量距離時(shí)，繪出渠線草圖，作為設(shè)計(jì)渠道時(shí)參考。當(dāng)渠道的里程樁和加樁標(biāo)定完成后，即可進(jìn)行渠道的中線測量。渠道中線測量就是渠道縱斷面水準(zhǔn)測量，其任務(wù)是測量出渠道中線上各里程樁及加樁的高程，為繪制縱斷面圖、計(jì)算渠道上各點(diǎn)的填、挖深度提供數(shù)據(jù)。

當(dāng)渠線較長時(shí)，為了保證縱斷面測量的精度和便于施工時(shí)引測高程，必須沿渠道中心線在施工范圍以外埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)，每1～3 km敷設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)點(diǎn)高程應(yīng)盡可能與附近國家水準(zhǔn)點(diǎn)連測。局部地區(qū)測量小型渠道時(shí)，若附近無國家水準(zhǔn)點(diǎn)，可采用假定高程進(jìn)行測量。水準(zhǔn)點(diǎn)的測量一般按四等水準(zhǔn)測量的精度要求進(jìn)行實(shí)測。測定了水準(zhǔn)點(diǎn)高程之后，可依次測量出渠道中心線各里程樁和加樁的高程。一般采用先計(jì)算儀器的視線高程，然后用視線高程減中視或前視讀數(shù)來計(jì)算各樁點(diǎn)的高程。渠道縱斷面測量的觀測、記錄、計(jì)算的方法與公路中線的縱斷面測量的方法相同。

3 渠道橫斷面測量

渠道橫斷面測量的任務(wù)是測出渠線上里程樁和加樁處兩側(cè)的地形起伏變化的情況，繪出橫斷面圖，以便計(jì)算填挖土石方工程數(shù)量。橫斷面施測的寬度視渠道大小及地形變化情況而定，一般約為渠道上口寬度的2～3倍，渠道的橫斷面測量要求精度比公路橫斷面測量要求的精度低，通常距離量至分米，高差量測至厘米即可。施測時(shí)，首先應(yīng)在渠道的各中心樁上（里程樁和加樁）定出橫斷面方向，而后以中心樁為依據(jù)向兩側(cè)施測，中心樁的左側(cè)為左橫斷面，中心樁的右側(cè)為右橫斷面，左右的確定是以順?biāo)鞣较驗(yàn)闇?zhǔn)。

由于橫斷面的測量精度要求比較低，因此標(biāo)定橫斷面的方向可用量角器或簡單的十字架，當(dāng)用量角器測定斷面方向時(shí)，首先用鋼尺或施工線標(biāo)出中心線來，使量角器的一條直角邊沿中心線方向，則另一條直角邊所指的方向即為橫斷面的方向；用十字架來確定橫斷面的方向時(shí)，將十字架立于中心樁上，用其中的一根木條上的兩釘瞄準(zhǔn)前（或后）一個(gè)中心樁，則另一對(duì)釘連線所指引的方向，即為與中心線成垂直的橫斷面方向。橫斷面的方向確定后，即可測量橫斷面上各地形變化點(diǎn)與中心樁的距離和高差。其測量方法有多種多樣，有用標(biāo)桿和皮尺配合測量，或用水準(zhǔn)儀配合皮尺測量，也可以用全站儀直接測量距離和高差等。水準(zhǔn)儀和全站儀的觀測方法與公路中線的橫斷面測量相同。

標(biāo)桿也稱為花桿，它紅白相間，間隔20 cm。將皮尺的零點(diǎn)端置于斷面的中心樁上，拉平皮尺與豎立在橫斷面方向上點(diǎn)的標(biāo)桿相交，從皮尺上讀得水平距離，從標(biāo)桿上讀得高差。如0+020樁左側(cè)一段的第一點(diǎn)，讀得水平距離2.5 m，高差為-0.40 m，測量結(jié)果用一分?jǐn)?shù)表示，分母為距離，接著繼續(xù)由第一點(diǎn)向左測第二點(diǎn)，直至測到要求的寬度；再在0+020樁號(hào)右側(cè)用同樣的方法施測至要求的寬度；這樣完成了一個(gè)橫斷面的測量工作。

4 渠道縱橫斷面圖繪制

通過渠道縱斷面水準(zhǔn)測量，得出了渠道中線上各里程樁及加樁的高程。根據(jù)各里程樁及加樁的高程繪制成顯示渠道縱向地面變化情況的圖，稱為縱斷面圖。它是設(shè)計(jì)渠底坡度和計(jì)算土方的一項(xiàng)重要資料。渠道縱斷面圖通常繪在毫米方格紙上，縱軸表示高程，橫軸表示距離。為了明顯地顯示出渠道中線的地勢起伏情況，縱斷面圖的高程比例尺往往是距離比例尺的10～20倍。常用的比例尺：高程為1∶100或1∶200，水平距離為1∶1000或1∶2000。繪圖時(shí)，先在縱斷面圖的里程橫行內(nèi)，按比例尺定出各里程樁和加樁的位置，并注上樁號(hào)，再將實(shí)測的里程樁和加樁的高程記入地面高程欄，并按高程比例尺在相應(yīng)的縱向線上標(biāo)定出來，將這些點(diǎn)連成折線，即為渠道縱向的地面線。

渠道橫斷面圖的繪制方法基本上與縱斷面圖相同，為了方便計(jì)算面積，橫斷面圖上水平距離和高程一般采用相同的比例尺，常用的比例尺為1∶100或1∶200。地面線是根據(jù)橫斷面測量的數(shù)據(jù)繪制而成的。設(shè)計(jì)橫斷面是根據(jù)里程樁挖深、設(shè)計(jì)底寬和渠道邊坡繪成的。地面線與設(shè)計(jì)斷面線所圍的面積，即為挖方或填方的面積。

5 渠道施工斷面放樣

為了開挖土方有所依據(jù)，必須在每個(gè)里程樁及加樁上進(jìn)行渠道橫斷面的放樣工作，就是把渠道邊坡與地面的交點(diǎn)，用木樁標(biāo)示出來。渠道橫斷面圖一般有三種形式：一挖方斷面；二填方斷面；三半填半挖斷面。一般是每隔一段距離才放一個(gè)施工斷面，以便于掌握施工標(biāo)準(zhǔn)。而其他里程樁只要釘出斷面的開挖點(diǎn)與渠堤堤腳點(diǎn)，并分別灑以石灰線將各開挖點(diǎn)與各堤腳點(diǎn)連接起來，就能顯示出整個(gè)渠道的開挖與填筑的范圍了。

6 結(jié)語

渠道作為一種常見而普遍的線狀引水工程，渠道工程的勘察放線與工程設(shè)計(jì)密切相關(guān)，只有在現(xiàn)場放線位置合適、測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上，才能因地制宜地做出經(jīng)濟(jì)合理的工程設(shè)計(jì)。若工作不到位，輕則延誤工程工期，重則影響人員安危及整個(gè)投資效益，甚至給社會(huì)帶來負(fù)面影響。