淺析工程測量在水利水電工程建設中的重要作用

胡鴻敏

關鍵詞：工程測量;水利水電;應用

1測量在水利水電工程建設中的重要地位

測量是水利水電工程準確實施的前提，也是其基本環(huán)節(jié)與任務，通過工程測量，相關的施工人員可以充分地了解項目所在地的各種情況，從而進行精準的設計與規(guī)劃，并確保水利項目的準確性與安全性。根據(jù)從調查中獲得的數(shù)據(jù)創(chuàng)建設計圖和施工計劃，選擇合理的施工計劃，并根據(jù)調查提供的數(shù)據(jù)制定并準備施工計劃，直到項目完成為時候，還需要提供相關的數(shù)據(jù)信息，為項目的后續(xù)管理、維護和擴建等做準備。對于測量而言，可以說整個水利水電工程建設中的重要環(huán)節(jié)，對水利水電工程具有不可替代的作用與影響。中國幅員遼闊，資源豐富，如果我們充分合理地開發(fā)和利用水資源，就需要強調測量在水利水電項目中的作用，以治理一些地區(qū)的干旱、洪水等災害，從而促進我國水利事業(yè)的快速發(fā)展。如果研究人員對變形觀察工作沒有給予足夠的重視，可能會導致事故的發(fā)生。

2水利水電工程中工程測量的主要任務

對于水利水電項目來說，其得以順利建設的前提是必須在各種技術的支持下完成，其中，工程測量技術是保證施工順利的關鍵性因素。工程研究包含相對較多的內(nèi)容，主要包括以下幾點：（1）在水利水電工程建設的初期，可以使用工程測量來分析相關結構的形狀變化。只有遵守適用的安全標準并確保結構的形狀保持不變和穩(wěn)定，才能啟動后續(xù)施工，因此，可以確定水利水電項目有必要實施全程的工程測量工作，確保施工的順利進行;（2）對于水利水電工程的施工階段來說，有必要對水環(huán)境進行相應的工程測量，并根據(jù)相關數(shù)據(jù)和信息進行施工的設計。另外，對于水利水電工程項目來說，工程測量任務的質量與設計的整體質量有關，因此，特定設計需要考慮周圍因素的干擾和隱患，從而確保設計的有效性;（3）在特定的施工過程中，如果施工負責人想在具體的水利水電工程實施有關建筑圖紙的內(nèi)容，則必須根據(jù)結果確認特定位置，保證工程測量技術和定位的準確性，確定施工計劃，并進行之后的施工工作計劃。

3工程概況

現(xiàn)有一項水利工程，其正常蓄水量為175m，汛期洪澇極限水位為145m，枯水期降水量為155m，相應的總存儲容量為393億立方米，防洪存儲容量為221.5立方米。在水利項目完成后，荊江河段的防洪標準將從每10年一次更改為每100年一次。該水電站配備了26臺700MW水力發(fā)電機，總裝機容量為18200MW，平均長期發(fā)電量為874億千瓦/小時。水庫形成后，長江重慶至宜昌之間的航行距離將變?yōu)?70km至650km，水庫地區(qū)的水路將通過一條路，產(chǎn)能從1000萬噸提升至5000萬噸。

3.1水利控制測量及放樣

可以使用GPS或雙模衛(wèi)星測量設備用于工程測量，在水利水電保護項目中，需要對河流開挖邊界、道路中心等基礎項目進行控制性測量。由于衛(wèi)星設備發(fā)展，在測量工作中進行了使用，諸如三角鎖網(wǎng)、三邊網(wǎng)以及邊角網(wǎng)等傳統(tǒng)的測量方法逐漸被最新的控制測量技術所取代，例如，GPS控制網(wǎng)絡和混合控制網(wǎng)絡。隨著當前基站GPS測量設備的測量精度達到厘米的水平，水利項目通常位于相對開闊的區(qū)域，空中幾乎沒有摩天大樓或高大建筑等。因此，GPS測量儀器對于整個控制測量工作都是有效的。水利水電工程中的海拔管理調查比平面坐標網(wǎng)更重要，水利水電工程的河床高度和壩頂高度必須進行嚴格的控制，否則會影響水的傳導性和運河的安全性。大型水庫建設中高程管理不當會影響水力發(fā)電的效率，對于水輪機的控制來說，影響著大壩運行的安全。

隨著RTK技術的普及，在河道和大壩建設過程中，將基于整個項目的質量控制進行高密度監(jiān)測，首先可以將過程布局偏差與計算機設計模型和實際施工模型進行比較，以制定應急措施，確保整個施工過程得以順利執(zhí)行，且處于高度準確的狀態(tài)下。

3.2測量階段

首先，對于所有的水利水電工程來說，在進行具體的施工之前，有必要進行項目的審批與研究等，此階段的測量工作具體包括：（1）根據(jù)設計意圖對項目進行現(xiàn)場校準。一方面，為開始施工的進行奠定基礎，另一方面，它可以用作建筑防御的參考標準;（2）對于施工階段的放樣工作來說，應根據(jù)實際位置和施工要求進行，并應按照“先整體后局部”的原則進行;（3）必須確保工程測量的精度，測量精度不正確會導致非常嚴重的后果，有時會發(fā)生由此類錯誤引起的與水利水電工程有關的事故。例如，由于人為因素，導致水利水電保護項目的數(shù)據(jù)增加了十倍，導致設計圖紙上的開挖線后移了10米，當發(fā)現(xiàn)問題時，過度開挖的區(qū)域需要回填，這給項目造成了巨大的財務損失，浪費了人力資源、物力和財力，并對施工進度產(chǎn)生了重大影響。事實證明，測量工作是建設水利水電項目的重要組成部分。在施工現(xiàn)場進行放樣的作用是由于在水利水電工程的主要建設階段中，測量工作主要針對的就是放樣，具體包括高程放樣和地面點位的放樣。對于地面點的放樣來說，對其精度的要求是非常高的，如果發(fā)生精度錯誤，建筑將會出現(xiàn)質量問題，甚至發(fā)生工程事故。因此，有必要在每次混凝土注入后進行測量工作，目的是在以前的過程中找到遺留下的問題，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就可以快速開發(fā)解決方案，避免積累太多問題而導致事故，同時提供與下一個過程相關的依據(jù)。測量工作對于高程放樣來說也很重要，確保模具平整度以及在注入混凝土后相容性的標準要求需要進行測量工作，只有根據(jù)測量數(shù)據(jù)進行施工時，施工人員才能正確控制標高。

3.3加密點測量

在該項目中，在進行水利水電工程的平面測量的過程中，將選擇索佳RTP650RK3全站儀，并將執(zhí)行六個基于地形和制圖的調查周期，其中將測量六各往返，對于每一邊的長度，均按照二級國家標準進行技術研究。根據(jù)電子水準尺和條形碼以及水準儀的水平要求執(zhí)行測量工作，提高控制樁復測結果的準確性，并將其提交給監(jiān)督工程師進行審查。檢查完成后，將執(zhí)行實時加密點測量，并通過橫向精度測量和精確水平測量技術對這些點進行加密，對測量數(shù)據(jù)進行嚴格調整并提交測量結果。

3.4基巖變形測量

對于水利水電工程來說，大部分的項目屬于巖土工程，主要工程為河床開挖、疏導和土石壩建設等。在這些項目的施工過程中，由地層壓力和地層壓力變化引起的應力會發(fā)生變化，這些條件主要表現(xiàn)在挖掘區(qū)域的底鼓和壘砌的下陷。由于這些變形通常最初以毫米為單位進行測量，因此很難在幾米甚至幾十米的工程規(guī)模中用肉眼找到它們，所以，在出現(xiàn)技術故障的時候，就會直接倒是不可估量的工程事故發(fā)生。因此，施工過程使用高程網(wǎng)絡來測量項目中這些點的變形，是施工安全的有效保證。在進行實際施工的過程中，根據(jù)工程量與限制的大小，有必要在施工現(xiàn)場放置一系列的應變測量點，并重復測量這些測量點。通常，實際變形會記錄幾天，并且這些變形應記錄在內(nèi)部和外部，計算機軟件系統(tǒng)執(zhí)行計算以確定基礎結構是否不穩(wěn)定。通用計算方法使用曲線回歸算法，以某地區(qū)某大壩工程為例，在一條長357米，平均海拔583244米的大壩中設置了四個變形觀測點，并進行了連續(xù)45天的觀測，確保所有點的每日變形控制在±0.05米之內(nèi)。在45天內(nèi)，四個觀測點的沉降量約為0.1米。除了由于滾動車輛而使視野開闊的地方的高度變化外，大壩的沉降基本上被認為處于穩(wěn)定范圍內(nèi)。使用SPSS19通過曲線回歸進行分析，參見下圖。主要測試方法通常分為三個步驟，首先，將數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)以獲得二維形狀，其次，找到每個數(shù)據(jù)與前一天數(shù)據(jù)之間的變化量，最后，對該變化執(zhí)行曲線回歸以觀察數(shù)據(jù)變化趨勢并獲取數(shù)據(jù)變化的變化狀態(tài)。

分析結果表明，在45天的過程中，Logarithmic回歸估計變化的趨勢更接近于無線，盡管四個測量點在測量的早期顯示出相對明顯的沉降，Cubic回歸甚至考慮了變化趨勢，被認為可能出現(xiàn)正值。

4結語

總而言之，對于水利水電工程來說，精準的工程測量措施可以促進其工程項目建設的發(fā)展與質量問題，工程測量可以為水利水電項目提供一些建設性的建議，對其進行管理并控制著相關的工程建設，在這其中就包括項目安全問題和提高質量的問題，它還可以為水利水電工程建設提供相關的設計、管理、施工等的設計參考，使工程建設得以順利進行，并確保水利水電工程建設的安全與質量性能，促進了國家水利水電工程建設的整體發(fā)展水平。