广东恒正建设集团有限公司
摘要：水利水电工程作为特殊的建筑施工项目，测量是其中较为关键的一个环节，精准的测量成果为工程施工的质量与安全提供有力的保障。在实际测量中，往往会因为测量仪器本身和测量过程受到各种因素影响，导致测量的结果存在误差。文章主要分析影响水利水电工程测量结果的相关因素，对影响误差的几个要点进行分析控制，以期全面提高工程测量成果的准确性。
关键词：水利水电；工程测量；误差；控制要点
常见误差有：人为误差、系统误差和偶然误差。顾名思义，人为误差指的是工作人员在操作过程中由于读数或瞄准不够精确所产生的误差；系统误差指的是仪器本身的标称精度不够准确；偶然误差主要由观测环境的不确定因素造成。一般情况下，水利水电工程的施工在地面下进行，由于地下环境复杂、受干扰项多，所以测量产生的误差较大，大大影响了水利工程的成果质量。
1.误差的影响因素与控制
1.1外界条件的影响
外界条件对角度观测成果有直接影响。如大气透明度差、目标阴暗与旁折光影响等会增大照准误差；土壤松软会使仪器沉陷、位移；且日晒和温度变化会影响仪器的整平；大风会影响仪器的稳定；受地面热辐射的影响会引起物象的跳动等。因此，要选择有利的观测时间和条件，使这些外界影响降低到最小的程度。应该尽可能的选择阴天，微风，避开高温时段进行测量。仪器的下沉和水准尺的下沉，也是影响测量误差的外界因素，进行多次来回读数，能有效的减少设备下沉对测量数据的影响，在水准尺下面加设尺垫，能有效的防止水准尺在观测过程中下沉，从而减少误差对数据结果的影响。
1.2气压影响
科学研究表明，气压变化在1km以上，即气压变化1mmHg所产生的测距误差为0.05mm，因此在进行测距工作时要充分考虑气压所带来的影响，对于测距较大、精度要求较高的测量作业应对测量结果进行改正后再记录，有利于后续作业误差降至最低。通常情况下，气压与温度同时测量，测量结果采用加乘常熟的方法进行改正。
1.3温度的影响
分布在大气中的水雾、水蒸气会随着温度的改变而发生变化，从而影响光线的传播，同时测量仪器也会发生细微的变化。科学研究表明，温度变化在1km以上每变化1℃所产生的距离误差为0.95mm，因此进行测量作业时，应对当前的干、湿度进行测量，并引入常熟按照相关规定对观测值进行修改。测量干湿度可以采用通风干湿温度计。
1.4仪器误差
水准仪的望远镜视准轴不平行于水准管轴所产生的误差；仪器虽在测量前经过校正，但仍会在残余误差，因此造成水准管气泡居中，水准管轴居于水平位置，而望远镜视准轴却发生倾斜，致使读数误差。这种误差与视距长度成正比，观测时可通过中间法（前后视距相等）和距离补偿法（前视距离和等于后视距离总和）消除。中间法在实际操作过程中立尺人是关键，可采用普通皮尺测定距离之后立尺。而补偿法却不易操作。另外有水准尺误差：水准尺误差有尺长误差（尺子长度不准确），刻划误差（尺上的分划不均匀）和零点差（尺的零刻划位置不准确），三种情况组成。施工测量前对所使用的水准尺进行检查，尽可能不使用尺长误差和刻划误差的标尺，如只能使用应找出误差特点，进行数据修正后进行使用，对于尺的零误差，控制方法可通过在一个水准测段内，交替轮换使用两根水准尺（本测站用作视尺，下测站用作前视尺），并把测段站数目布设成偶数，以在高差中相互抵消，同时可减弱刻划误差和尺长误差的影响。
2.测量误差控制对策
2.1科学摆设仪器
仪器的摆设位置应尽量避开人流、车流且选择通视效果较好的地方，同时摆设的脚地应平顺避免过于光滑，务必确保仪器脚架是在坚实的地面上固定。值得注意的是井盖、靠近下水道帽沿处的地方不得架设仪器，遇雪雨季节作业时要先将积雪清除，若冰雪正在消融或冰面不稳定不得在冰面上架设仪器。同时强风天气测量时仪器应稍微架低一些，有利于减少仪器的阻力防止被刮倒。总之，仪器平衡、牢固后方能展开测绘作业。
2.2仪器的维护保养
测量后要养成将仪器及配件归类放好的习惯，必须准确放回原位。取出仪器时应托拿下盘部分或机座，做到轻拿轻放。将仪器安装在固定好的三角架上时，要及时将螺旋卡紧，避免仪器摔下损坏。其次，测量过程中移动或转动仪器时应保持平稳转动仪器，特别是携带阻尼功能的仪器不可急剧转动，同时絷动螺旋保持微动即可无须拧的过紧。其次，使用过程中发现仪器异常要及时处理，若维修后仍达不到工作要求应予以更换，不得继续使用。最后，禁止直接用手触摸仪器的目镜与物镜，日常护理使用镜头专用的纸或细毛刷清除污垢、灰尘即可，不能使用粗糙的毛巾或布进行擦拭，以免损坏镜面。
2.3水准仪误差及其控制要点
水准仪作为水利水电工程常用的测量工具，当水准仪望远镜的视准轴与水准管轴处于不平衡状态时，则很容易产生误差。在展开水准仪测量之前，虽然已经经过校正，但也无法彻底将误差因素消除，可能水准管轴虽然处在水平位置上，水准管中的气泡也处于居中位置，但望远镜的视准轴依旧可能存在倾斜情况，使其测量结果存在误差。读数误差多与视距长度成正比关系，在观测的过程中，测量人员可以通过举例补偿法、中间法等来将误差消除。其中，在实际测量中利用中间法，立尺与人均为关键因素，可以通过普通皮尺测量距离后选定目标点立尺。补偿法的操作难度大，较少使用。除了水准仪读数误差之外，水准尺误差也较为常见，一般有三种情况，即尺长误差、刻划误差、零点差。施工测量之前，应对所有的水准尺做误差检查，尽量不使用有尺长误差和刻划误差大的标尺。标尺零点误差作为控制误差的另一种方法，主要指的是在一个水准测段内，轮流使用两根水准尺，即一根水准尺本测站作为视尺，下一个测站作为前视尺，另一根则相反，通过把测量段站的数量设置成偶数，在高差中相互抵消，同时该方法还能够减弱刻划误差、尺长误差对测量结果造成的影响。
2.4实际测量中需注意的事项
①了解图纸：在水利水电工程测量操作中，往往会配备标准的设计图纸。技术人员需要了解图纸的设计意图，严格按照图纸结构放线，同时明确工程测量的精度，再按照具体的测量要求、类型选取最佳的测量仪器。②提升技术人员的测量水平：过硬的测量技术有利于提升测量结果的精准度，因此，技术人员在测量之前应该深入了解、掌握各类测量技术要点，明确误差的控制要点，同时具备极强的数据处理能力，这样能够在测量过程中提高对数据的敏感性，便于及时发现误差，并及时调整。③消除不良自然因素：测量操作容易受到外界条件所影响，比如：温度、阳光折射等，测量区域内的土壤松软也会导致仪器位移、沉陷；另外，日晒、温度变化往往会影响仪器整平等等。所以，在开展水利水电工程测量的过程中，需要选择合适的测量时间，同时尽可能消除外界干扰因素，一般多选择阴天、温度适宜、无风或者微风的条件下作业。当测量区域内的土壤松软时，需要技术人员通过多次测量、多次读数，尽可能降低数据误差，或者将尺垫置于水准尺的下面，预防水准尺下沉，降低误差。
结论
综上所述，减小水利水电工程的测量误差使测量值逼近实际值对后期施工、设计提供依据十分重要，所以在测量时预防、根据科研成果改正观测数据至关重要，有利于测量误差降至最低。其次，测量人员要不断学习，必须熟悉测量的每一个环节，在实践过程中总结经验，针对不同的场地、外界影响制定科学的测量方案，并反复核对测量结果及改正，从根本上确保测量数据的准确性。
参考文献：
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