淺談跨江線纜垂弧測(cè)量原理和步驟

田開龍

摘 要：本文以點(diǎn)描法為例介紹一下跨江架空線纜垂弧測(cè)量的原理及步驟。

關(guān)鍵詞：跨江線纜；垂弧測(cè)量；原理；步驟

隨著黑龍江經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的腳步，內(nèi)河航運(yùn)事業(yè)也有突飛猛進(jìn)的發(fā)展。為了提高我省船舶營(yíng)運(yùn)效率，船舶逐漸向大型化、自動(dòng)化方向發(fā)展。同時(shí)為了船舶航行安全考慮，以往的架空線纜通航凈空高度的設(shè)計(jì)已經(jīng)不符合逐漸大型化、自動(dòng)化的船舶航行要求。這里所說的凈空高度指的是設(shè)計(jì)洪水位或通航水位到架空線纜懸弧最低點(diǎn)之間的垂直距離，它直接影響航道的通航能力和船舶航行的安全。如果航道上的架空線纜的通航凈空高度不能滿足航道遠(yuǎn)期通航需要會(huì)限制航道附近的航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展。所以說測(cè)量并掌握我省內(nèi)河以及界江架空線纜垂弧測(cè)量技術(shù)對(duì)于航道水運(yùn)測(cè)量有極大的幫助。

1 基本原理

點(diǎn)描法測(cè)量應(yīng)先測(cè)量左、右懸掛點(diǎn)的坐標(biāo)，然后在測(cè)站點(diǎn)施測(cè)垂弧各點(diǎn)相應(yīng)的水平角及豎直角（或天頂距），計(jì)算各測(cè)點(diǎn)距左懸掛點(diǎn)的距離、高度，確定懸弧最低點(diǎn)高程。（見下圖）

2 施測(cè)方法

2.1 采用儀器：全站儀、半站儀或RTK、經(jīng)緯儀、激光測(cè)距儀

2.2 施測(cè)步驟

第一步：選定觀測(cè)點(diǎn)。如下圖，選定C、D兩個(gè)點(diǎn)，作為基礎(chǔ)控制和測(cè)站。C和D點(diǎn)應(yīng)選擇在易于測(cè)定左、右懸掛點(diǎn)坐標(biāo)和垂弧測(cè)點(diǎn)的位置，能夠分清懸線和左、右懸掛點(diǎn)的關(guān)系，橫絲基本滿足切垂弧最低位置，最大仰角不超過25度為宜。

第二步：測(cè)定懸掛點(diǎn)坐標(biāo)

方法1：方向（角度）交會(huì)法（前方交會(huì)）。全站儀架C、D兩點(diǎn)互為后視，測(cè)定各∠1、∠2和∠3、∠4，測(cè)定A、B兩懸掛點(diǎn)坐標(biāo)。

方法2：距離交會(huì)法（距離前方交會(huì)）。半站儀設(shè)站C、D兩點(diǎn)，分別測(cè)定測(cè)站至A、B兩懸掛點(diǎn)距離，并讀取豎直角（或天頂距）。

方法3：極坐標(biāo)法。半站儀設(shè)站C或D，以其中一點(diǎn)為后視，測(cè)定測(cè)站至A、B懸掛點(diǎn)的水平角、豎直角（或天頂距）、距離。

注意：分清A和B兩懸掛點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的懸垂線，不可混亂。當(dāng)需要測(cè)定塔中心位置時(shí)，可測(cè)定測(cè)站距離塔的對(duì)角距離，取其平均值作為距離塔中心距離。（見下圖）

第三步：垂弧施測(cè)。此過程為角度測(cè)量。按下述方法進(jìn)行：（1）選擇易于觀測(cè)的C或D點(diǎn)作為測(cè)站點(diǎn)；（2）以左懸掛點(diǎn)為起始方向（零方向），測(cè)左懸掛點(diǎn)至右懸掛點(diǎn)的水平夾角；（3）確定測(cè)定個(gè)數(shù)（以單數(shù)為宜），均勻分布每個(gè)測(cè)定的位置，計(jì)算各點(diǎn)水平角，并記錄于手簿中；（4）按確定的水平角精確位置，讀取豎直角（或天頂距）。當(dāng)?shù)谝淮伟霚y(cè)回完成后，置水平度盤+90°，施測(cè)第二個(gè)半測(cè)回（做為檢校）。取兩次讀數(shù)均值作為觀測(cè)值。

注意：a.因?yàn)榇够〔煌谄渌繕?biāo)，測(cè)點(diǎn)位置為水平單向標(biāo)識(shí)，無法在目鏡中完成正倒鏡目標(biāo)尋找，只能通過水平角確定觀測(cè)位置。b.懸線往往是多條，易于混淆，應(yīng)選擇無風(fēng)或風(fēng)小、視線條件好的天氣進(jìn)行施測(cè)。c.有時(shí)需要讀數(shù)工作水位，此時(shí)不要忘記垂直方向讀取后視水面值。

3 數(shù)據(jù)處理

處理內(nèi)容：（1）觀測(cè)數(shù)據(jù)檢查、整理、統(tǒng)計(jì)，包括：距離、水平角、垂直角、均值等。（2）計(jì)算：將（1）中的數(shù)據(jù)登記于表中，進(jìn)行列表計(jì)算（見下表例）。a.基本計(jì)算：兩懸掛點(diǎn)坐標(biāo)、兩電塔坐標(biāo)，測(cè)站C至左懸掛點(diǎn)A水平距離。b.垂弧測(cè)點(diǎn)計(jì)算。按前述給定的計(jì)算公式，選擇適宜的方法。可采用計(jì)算器方法，也可在Excel中計(jì)算，也可以通過繪圖軟件的圖解方法（如AutoCAD）。

4 繪制垂弧斷面圖

4.1 選擇合適的比例

根據(jù)塔高（懸高）和斷面所跨越的水平距離，結(jié)合圖紙幅圖尺寸，確定合適的橫向和縱向比例。

4.2 坐標(biāo)軸位置確定

如圖，以距離左懸點(diǎn)水平距離為橫向，初始位置選擇左懸掛點(diǎn)為，以懸高方向作為縱向，起算點(diǎn)為30，而非0（解釋）。

以上是本人在實(shí)際工作中學(xué)習(xí)總結(jié)并運(yùn)用的，關(guān)于跨江架空線纜垂弧高度，以及左右懸掛點(diǎn)坐標(biāo)從外業(yè)施測(cè)到計(jì)算再到最后斷面圖繪制的方法和步驟。隨著科技的進(jìn)步，測(cè)繪儀器的發(fā)展會(huì)越來越先進(jìn)實(shí)用，測(cè)量的方法也會(huì)多種多樣。我們只要掌握并最大限度的發(fā)揮先進(jìn)儀器的功能和作用，就可以實(shí)現(xiàn)并達(dá)到我們的測(cè)量目的。

參考文獻(xiàn)

[1]水運(yùn)工程測(cè)量規(guī)范，2013-1-1.