水利工程測繪中GPS技術(shù)應(yīng)用探討

李雅寧 劉 利

（山東水利職業(yè)學(xué)院 276826）

水利工程測繪中GPS技術(shù)應(yīng)用探討

李雅寧 劉 利

（山東水利職業(yè)學(xué)院 276826）

隨著國家水利事業(yè)的不斷發(fā)展，水利工程建設(shè)事業(yè)的質(zhì)量也在不斷的提高。對于目前的水利工程測繪來說，GPS技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。本文將對水利工程測繪中GPS技術(shù)應(yīng)用進行一定的分析探討，來促進國家水利事業(yè)的發(fā)展和水利工程的進一步建設(shè)。

水利工程測繪 GPS技術(shù) 應(yīng)用探討

引言

隨著水利工程事業(yè)的不斷發(fā)展，國家對水利工程的建設(shè)技術(shù)以及建設(shè)人員的要求也在逐步提高。尤其是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)力速度的不斷加快，對于各種人才的需求量也在不斷增加，所以在進行水利建設(shè)的過程中，必須要大量引進先進技術(shù)，并且注意加大對相關(guān)人才的進一步培養(yǎng)，促進國家水利事業(yè)的發(fā)展。

一、水利工程測繪中GPS技術(shù)運用的意義

我國是一個河流眾多的國家，所以對河流資源的利用是一個非?，F(xiàn)實的問題，要想充分的利用河流資源就必須要依靠強大的科學(xué)技術(shù)作支撐，否則我們便難以合理的利用河流資源，嚴重的話還會造成一系列的生態(tài)破壞以及更加嚴重的災(zāi)難性毀滅，因此為了有效地利用河流資源，提高水庫的蓄水能力，我們對于一些已建成的水利工程或者待建的水利工程的穩(wěn)定性要提出較高要求，加強水利工程測繪。但是我們現(xiàn)在所面臨的實際情況卻是，一些水庫在水利工程測繪系統(tǒng)出現(xiàn)了一些問題，由于缺乏技術(shù)和資金，不能夠很好地建設(shè)水利工程。而通過運用 GPS技術(shù)就可以解決當(dāng)前水利工程測繪存在的問題，GPS技術(shù)具有觀測時間短、測量精度高、持續(xù)工作能力強等特點，能夠?qū)τ趶?fù)雜地形條件以及氣候條件下的水利資信息進行測繪。并且GPS技術(shù)相應(yīng)的操作非常簡便，能夠有效解決平面位置和測深不同步等水文影響，不需要進行反復(fù)的水文資料修正。GPS技術(shù)在成像技術(shù)方面實現(xiàn)了高度的自動化，能夠?qū)τ诓杉降乃馁Y料進行自動成圖，并且可以根據(jù)反饋的水文信息進行圖像的實時更新。

二、影響水庫水文測繪的因素分析

（一）巖土特性對水庫水文穩(wěn)定性的影響

對于水庫水文穩(wěn)定性來說，首先要考慮的是影響水利工程的內(nèi)部因素，巖土的特性對水庫水文的穩(wěn)定性具有很大的影響。對于巖土來說，從自然界的物質(zhì)組成來講，粘性土的抗沖刷能力高于砂性土，粘土的粒含量越高，它的抗沖刷能力越強。就像我們平時建筑時所用的混凝土一樣，如果我們在混凝土中加入摻合料，在這個時候混凝土的自身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)就會發(fā)生一定的變化，在混凝土的抗壓性能獲得改變的同時，鋼筋混凝土的粘結(jié)性能也會發(fā)生一定的變化，在一般情況下，鋼筋混凝土的粘結(jié)性能會得到一定的提高，甚至獲得更好的延展性和抗拉性。

（二）地下水位對水庫水文的影響

在水利工程建設(shè)的周圍，不難想象會有一定的水位線，這些水位線會對工程的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。我們要想建造一個穩(wěn)定的水利工程，必須要確水利工程的穩(wěn)定系數(shù)，而這個系數(shù)的獲得，首先需要確定浸潤線的位置，然后再根據(jù)我們得到的浸潤線，確定滲透力，最后才能進行穩(wěn)定計算。一般來說，地下水位線與水利工程的穩(wěn)定性成反比，即隨著地下水線的相對升高，將導(dǎo)致水利工程的安全系數(shù)呈線性降低，最終可能出現(xiàn)整體滑坡。而地下水線的相對降低，將導(dǎo)致水利工程的安全系數(shù)增加。

（三）降雨滲入對水庫水文的影響

對于水庫水文的穩(wěn)定性來說，降雨的滲入也是一個很重要的影響因素，在一些降水較多的地區(qū)，尤其是在一些土質(zhì)比較稀疏的地區(qū)，這種降雨滲入的影響更加明顯，近年來，降雨滲入是造成水庫中水文變化劇烈進而帶來一系列水文問題的一個重要原因。一般來說降雨后，尤其是隨著降雨時間的推移和雨水的滲入作用，岸坡土體及可能存在的坡頂堆土土體的重度迅速增加，這樣就使得原本十分穩(wěn)定的水文系統(tǒng)，可能會造成一定程度的水文失控現(xiàn)象。

三、水利工程測繪中GPS技術(shù)應(yīng)用的具體措施

（一）根據(jù)需求確定系統(tǒng)任務(wù)和規(guī)模

由于水庫的任務(wù)不同，因此對于水文GPS技術(shù)提出了不同要求，因此要根據(jù)水庫的實際要求制定相關(guān)的任務(wù)。以防洪為主的水庫在水文自動測報系統(tǒng)建設(shè)過程中要以防汛調(diào)度為主；對于綜合性水庫則要考慮水庫的蓄水以及排水能力，建設(shè)設(shè)灌區(qū)管理系統(tǒng)。在假設(shè)過程中要考慮到實際施工的工程量、檢測設(shè)備的配置數(shù)量以及遙控站的分布等。

（二）合理確定GPS遙測站布置

水庫測繪系統(tǒng)的遙測站在建設(shè)上要考慮雨量站、水位站、流量站。并且根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)的目的、當(dāng)?shù)氐乃那闆r以及現(xiàn)有遙測站的分布等條件，在遙測站分布上要滿足一下條件。

（1）遙測站的建設(shè)網(wǎng)點不僅要起到預(yù)報當(dāng)?shù)厮馁Y料的要求，而且要能夠充分考慮到檢測過程中的洪水特點并進行相應(yīng)的預(yù)報調(diào)度。

（2）遙測站布置在保證自身工作正常的前提下要兼顧到測量當(dāng)?shù)亟涤炅俊?/p>

（3）加強對于重點河流流域的水文監(jiān)控，在降水量較為密集的地區(qū)要增加遙測站的數(shù)量，提高監(jiān)測效果。

（三）合理確定遙測站設(shè)備配置

合理確定遙測站設(shè)備配置，并且根據(jù)實際的情況調(diào)整設(shè)備的配置。對于雨量站一般使用翻斗式雨量計并且根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H降雨情況，選擇相應(yīng)精度的雨量計，中小型水庫一般選擇 mm5.0 ，大型水庫一般選擇 mm0.1 。其次在水文觀測計要根據(jù)實際情況選擇壓力式、浮子式或光電方式，選擇方式與河流的河床情況、水位線的變化、水庫的建設(shè)條件以及當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)等因素有關(guān)。

（四）充分利用GPS技術(shù)

在實際的水利工程測繪中要將GPS定位技術(shù)與物理測量技術(shù)以及信息化技術(shù)相結(jié)合，充分利用GPS系統(tǒng)空間分布的衛(wèi)星及其與相應(yīng)的信號接收裝置，對于不同水文信息的綜合測量，實現(xiàn)對于整個水利工程的全部監(jiān)控。根據(jù)物理知識可知，一個GPS系統(tǒng)要實現(xiàn)完全三維定位至少需要4顆衛(wèi)星，對于實現(xiàn)滿足基本水利測繪條件則需要5顆以上的衛(wèi)星。運用GPS系統(tǒng)中的計算機繪圖和虛擬成像技術(shù)可以實現(xiàn)對于水文資料的動態(tài)測量，尤其是在地質(zhì)條件較為復(fù)雜地區(qū)可以利用 GPS技術(shù)實現(xiàn)工程測繪的逼真化，將整個工程測繪的信息構(gòu)成三維立體圖像呈現(xiàn)在控制屏幕上。

結(jié)語

通過本文的研究可以發(fā)現(xiàn)，GPS技術(shù)在水利事業(yè)的建設(shè)過程中發(fā)揮了巨大的作用。所以必須要引進先進的技術(shù)來促進水利事業(yè)的發(fā)展，尤其是在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，各行各業(yè)的發(fā)展實質(zhì)上都是科學(xué)技術(shù)的競爭。只有掌握了過硬的技術(shù)，才可以在激烈的競爭中，贏得更多的主動權(quán)。

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1007-6344（2015）03-0237-01