測量技術(shù)在內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用

焦鋒

（長江南京航道工程局安慶航道工程處 安徽安慶 246003）

測量技術(shù)在內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用

焦鋒

（長江南京航道工程局安慶航道工程處 安徽安慶 246003）

為了將內(nèi)河航道在交通運輸方面的作用充分的發(fā)揮出來，并合理地開發(fā)和利用水運資源，必須對內(nèi)河航道工程進(jìn)行科學(xué)的養(yǎng)護(hù)。內(nèi)河航道工程的養(yǎng)護(hù)本身具有一定的困難，這就需要用到一些測量技術(shù)。本文簡要探討了內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程中的常用測量技術(shù)，以及內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程中的測量技術(shù)關(guān)鍵點，供相關(guān)人員參考借鑒。

內(nèi)河航道；養(yǎng)護(hù)工程；測量技術(shù)

引言

整治工程和疏浚工程是內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程的主要工作，但是考慮到內(nèi)河航道的養(yǎng)護(hù)主體均位于水下，要對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)具有一定的困難。內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程中經(jīng)常用到各種測量技術(shù)以及相應(yīng)的儀器設(shè)備，合理應(yīng)用測量技術(shù)能夠有效地提高點和養(yǎng)護(hù)的效果，推進(jìn)我國水運事業(yè)的發(fā)展。

1 內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程中的常用測量技術(shù)

1.1 內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程中的測量工作

內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程已升至工程和疏浚工程為主，在工程中涉及以下一些測量工作。

（1）整治工程中的測量工作主要包括高程控制和平面控制測量，施工圍堰、護(hù)岸、護(hù)坡、壩圍的施工放樣測量，施工過程、中間檢測、施工之后的沉降觀測和驗收測量，以及完成整個整治工程之后的效果檢測[1]。

（2）疏浚工程中的測量工作主要包括高程控制測量和平面控制測量。在開始疏浚工程施工之前，先要進(jìn)行復(fù)核測量，在施工全過程中還要設(shè)置水尺并進(jìn)行觀測，挖槽施工中要進(jìn)行放樣測量，完成整個疏浚工程之后還要進(jìn)行效果檢測。

1.2 常用的測量技術(shù)及儀器設(shè)備

隨著我國測量技術(shù)的進(jìn)步，在內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程中開始逐漸淘汰傳統(tǒng)的光學(xué)儀器，使用GPS設(shè)備。GPS設(shè)備產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代，其包括用戶系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)和空間星座，通過接收機(jī)用戶能夠?qū)Χㄎ恍畔⑦M(jìn)行接收，并在計算機(jī)的輔助下將接收機(jī)的三維位置計算出來，并獲得時間和運動速度的信息。運用GPS技術(shù)及其設(shè)備能夠達(dá)到連續(xù)、全天候的導(dǎo)航和三維定位的目的，而且具有較高的精確度。將光學(xué)水準(zhǔn)儀和GPS設(shè)備聯(lián)合使用，能夠達(dá)到較高的精度。

為了進(jìn)一步提高測量精度，在高程測量中需要使用自動安平水準(zhǔn)儀，在平面位置放樣中則使用GPS設(shè)備和全站儀?？梢允褂脺y深儀對水深進(jìn)行測量，然后再使用GPS設(shè)備或光學(xué)儀器對測深點的平面位置進(jìn)行測量，從而完成水下地形測量工作。為了對養(yǎng)護(hù)工程的效果進(jìn)行檢測，還需要進(jìn)行水文測量，往往需要聯(lián)合使用流速儀、水準(zhǔn)儀、GPS設(shè)備或光學(xué)儀器。在水流速度測量時主要受流速儀，在比降時主要使用水準(zhǔn)測量，在比降點、測速點的平面位置測量時主要使用GPS設(shè)備或光學(xué)儀器[2]。

2 測量技術(shù)在內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用要點

在當(dāng)前的地方航道養(yǎng)護(hù)工程中測量技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，要注意內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程各施工階段對測量技術(shù)的應(yīng)用要點，提高應(yīng)用效果。

2.1 在挖槽放線中使用GPS測量技術(shù)

在內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程中，放線工作是所有施工的基礎(chǔ)，對于工程質(zhì)量有著直接的影響。與一般的養(yǎng)護(hù)工程相比，內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程具有更大的測量難度和更高的放線精度要求。

GPS測量技術(shù)主要應(yīng)用于放線工作中，通過該技術(shù)來保障放線的精度達(dá)到相關(guān)要求，從而提高整個內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)施工的效果和質(zhì)量。受到客觀因素的影響，內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)中的測量工作難度較大。往往要岸上設(shè)置相應(yīng)的指示信導(dǎo)標(biāo)來指導(dǎo)放線工作，同時還要將挖槽區(qū)域中的起止線、左右線標(biāo)出來，但是這些導(dǎo)標(biāo)王往往具有較低的靈敏度，很容易造成測量誤差。GPS測量技術(shù)能夠很好的解決這一問題，只要在計算機(jī)中加挖槽的起止線、左右前標(biāo)定出來，然后將GPS接收機(jī)天線安置在挖泥部，就能夠用計算機(jī)來對挖泥部的具體位置進(jìn)行掌握，從而使放線工作的質(zhì)量和精度能夠得到有效的保障，并提高放線工作的效率[3]。

2.2 在施工船舶挖泥作業(yè)中使用電子圖形控制系統(tǒng)

在內(nèi)河航道的養(yǎng)護(hù)中，可以將具有電子圖形控制系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)的計算機(jī)安裝在施工船舶上，來進(jìn)行施工船舶挖泥作業(yè)。在正式作業(yè)之前，測量人員要先將施工計劃文件編制出來，并在計算機(jī)中輸入施工計劃。在正式施工時，駕駛員要能夠應(yīng)用電子圖形控制系統(tǒng)，以計算機(jī)顯示的施工挖泥圖形范圍為依據(jù)進(jìn)行規(guī)范操作，對挖槽范圍進(jìn)行有效的控制。同時還可以在鉸刀頭、耙頭、耙臂的位置安裝相應(yīng)的指示裝置，對挖泥深度進(jìn)行指示。該裝置能夠精確的控制和定位，挖泥船的絞刀頭、耙頭，使挖泥效率得到提高，而且還能提高邊坡開挖的精度和挖槽的平整度，減少無效挖方、欠挖、超挖的情況。

2.3 在水深測量中使用而GPS和RTK測量技術(shù)

在內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)中大部分的整治工程和疏浚工程都要在水下進(jìn)行，這是由航道建設(shè)工程本身的隱蔽性決定的。在航道建設(shè)工程的測量工作中，水深測量是一個工作要點。GPS定位技術(shù)在水深測量中應(yīng)用的比較廣泛主要使用測深儀。測深儀要具有模擬記錄功能和數(shù)字記錄功能，并安裝專業(yè)的導(dǎo)航軟件，能夠?qū)ι疃葦?shù)據(jù)進(jìn)行及時的采集、定位和記錄，并能夠進(jìn)行實時導(dǎo)航[4]。

在應(yīng)用該技術(shù)時，可以在控制點時候?qū)Ш杰浖?dǎo)航軟件解算GPS實時差分?jǐn)?shù)據(jù)的結(jié)果進(jìn)行檢驗。同時還要對定標(biāo)、定位、測深記錄的同步性進(jìn)行控制，水位觀測和水深觀測應(yīng)該做到同步進(jìn)行，并定期比測和校準(zhǔn)測試儀器。

無驗潮水深測量中也可以使用RTK技術(shù)，然而當(dāng)前尚未出臺針對該技術(shù)的技術(shù)指標(biāo)控制規(guī)范。將測深儀測得的深度和天線到水面的長度相加，再用移動站GPS天線中心的高程減去二者之和，從而得出地面高程，這個過程被稱為無驗潮測量。求得移動站GPS天線中心高程是無驗潮測量的關(guān)鍵，可以說兩種方法對其進(jìn)行檢驗。第一種方法是控制好水深測量過程中的船體姿態(tài)，但是這本身具有一定的困難。第二種方法是比較導(dǎo)航軟件解算GPS實時差分?jǐn)?shù)據(jù)的三維坐標(biāo)和RTK控制器手薄采集三維坐標(biāo)，也可以在控制點上直接使用導(dǎo)航軟件進(jìn)行比測。

2.4 在施工船舶監(jiān)測中應(yīng)用測量技術(shù)

為了保障施工安全和施工質(zhì)量，對于各施工區(qū)段內(nèi)的施工船舶必須進(jìn)行有效的跟蹤，跟蹤處理其航行動態(tài)數(shù)據(jù)，從而對各船舶的航行線路、航速、航行位置進(jìn)行掌握，統(tǒng)一調(diào)度各船舶，并對各船舶的航行進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。這時候可以使用水上交通管理監(jiān)控系統(tǒng)，將其安裝在各船舶上，以實現(xiàn)施工船舶監(jiān)測的目的。

船載定位中的安裝在每一艘施工船舶上，運用無線網(wǎng)絡(luò)就可以將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到陸地的監(jiān)控中心上，而監(jiān)控中心可以接收并顯示這些數(shù)據(jù)，了解每一艘施工船舶的航行動態(tài)和具體位置。與此同時，可以應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行多終端檢測，綜合使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)、CDMA1移動通信技術(shù)、GSM、GPRS、GPS衛(wèi)星定位技術(shù)，構(gòu)建具有緊急救援、報警、預(yù)警、跟蹤、定位功能的綜合管理系統(tǒng)。

2.5 在測量質(zhì)量監(jiān)理工作中應(yīng)用測量技術(shù)

承包商和測量工程師應(yīng)該的協(xié)同完成施工前的工程量復(fù)核測量，然后各自測量水下地形，將復(fù)核結(jié)果得出來，并比較設(shè)計工程量和復(fù)核結(jié)果，將比較結(jié)果通知建設(shè)單位。測量監(jiān)理工程師應(yīng)該對在挖槽過程中定期測量水下地形，及時發(fā)現(xiàn)是否出現(xiàn)了漏挖和欠挖的問題，以便采取相應(yīng)的措施進(jìn)行補(bǔ)救。同時在中間計量時計量監(jiān)理工程師、測量電力工程師應(yīng)該共同，對挖巢的水下地形進(jìn)行測量，從而對工程量進(jìn)行準(zhǔn)確的計量。在完成每個單位工程之后，還要有測量監(jiān)理工程師進(jìn)行測量驗收。

3 結(jié)語

隨著技術(shù)的進(jìn)步在內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程中應(yīng)用了越來越多的測量技術(shù)，并不斷更新測量手段。隨著測繪軟件、計量儀器不斷出現(xiàn)和更新，應(yīng)用更加簡單便利、精度不斷提高，使測繪工作效率得到了明顯的提高，減小了測量的差錯率，進(jìn)一步提高了內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)施工的效率和質(zhì)量。

[1]劉斌.GPS測量技術(shù)及其在道路工程測量上的應(yīng)用[J].江西建材，2016（09）.

[2]姚博.GPS測量技術(shù)在永定新河治理一期工程中的應(yīng)用研究[J].價值工程，2013（34）.

[3]任建設(shè).GPS測量技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用研究[J].價值工程，2015（10）.

[4]馬永祥.GPS測量技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J].中國水運（下半月），2013（12）.

U617

A

1004-7344（2016）15-0121-02

2016-5-12

焦鋒（1981-），男，助理工程師，本科，主要從事工程測量工作。