上海泓源建筑工程科技股份有限公司上海201707
摘要:随着我国经济的发展,各种建设也逐渐加快了步伐。水利工程的建设是我国的很重要的一个项目。水电工程建设是一项巨大工程,涉及到千家万户,与人民群众的切身利益密切相关。因此,水利水电工程也对国民经济的发展和社会生产的各个方面有着重要影响。水利水电工程的测量水平的高低直接关系着能否为水利水电工程建设提供准确的数据资料。为了提高测量工程技术水平,本文从水利水电测量技术方面进行了分析和探讨。
关键词:水利水电;测量技术;研究
1水利水电工程测量技术存在的问题
1.1引用先进的技术的力度不够
由于水利水电工程测量技术的长期复杂性,没有统一的各种测量仪器、测量产品和测量成果的技术管理部门,直接导致产品质量的有效保证,使测量技术的发展受到限制。在具体应用中,往往会着重于使用先进技术,但是并没有从工程实际出发选择相应的自动化技术,就导致应用先进的自动化技术,但是并没有发挥时效性。造成这种现象的重要原因在于,在采用先进自动化技术的同时,对自动化技术的引进不到位,加之资金投入不够,且受到物力因素的限制,就导致先进技术的作用无法充分地发挥出来。为了保证水利水电工程建设质量,施工单位往往依然采用传统的技术。先进技术没有得以充分应用,就必然会导致投入资金浪费。
1.2水利水电工程建设专业人才缺乏
近年来,在我国水利水电行业,技术人员的断裂是一个非常严重的问题,这主要表现为经验丰富和技术熟练的骨干,由于身体、年龄等原因,青年技术人员没有有效和及时的补充。此外,水利水电计量的特殊性也影响了许多年轻人选择这种困难的体力劳动和脑力劳动相结合的工作。虽然信息自动化技术已经应用于水利水电工程建设中,但由于缺乏专业人才,先进自动化技术的应用效率不高,特别是信息自动化设备的操作人员,由于缺乏专业性,就会导致技术功能无法充分发挥出来,甚至会由于操作无法而影响施工质量。专业技术人才在设备操作中更为专业,而且能够对设备进行保养维护,可以使信息自动化设备的应用效率得以提高。然而,在当前水利水电工程建设中,缺乏专业技术人才已成为一个重要问题。
2先进的测量技术在水电水利工程中的应用
2.1RTK技术的应用
GPS-RTK技术如何应用在水利中是一个重要的话题,在各种控制测量传统的大地测量、工程控制测量采用三角网、导线网方法来施测,不仅费工费时,要求点间通视,而且精度分布不均匀,且在外业不知精度如何,采用常规的GPS静态测量、快速静态、伪动态方法,在外业测设过程中不能实时知道定位精度,如果测设完成后,回到内业处理后发现精度不合要求,还必须返测,而采用RTK来进行控制测量,能够实时知道定位精度,如果点位精度要求满足了,用户就可以停止观测了,而且知道观测质量如何,这样可以大大提高作业效率。
2.2应用遥感技术对施工区域构造全面了解
应用遥感技术了解水利水电工程施工的构造,可以获得大量的信息。比如,对水利水电工程中施工中人难以到达的地方,采用遥感技术获得有关信息,不仅可以节约成本,而且还可以节约时间,由此加快了施工的进度。对于一些技术要求较高的施工阶段,采用遥感技术能够具有针对性地将需要的信息迅速传递回来,包括施工场地情况、地质构造情况等等,施工人员都可以准确获得。特别是施工中可能遇到的困难,都能够提前获得并采取规避措施,以避免临时产生问题无法有效解决
2.3传感器技术
高新测控技术在水利水电工程中的应用其中包括光纤传感技术,CT技术,激光传感器技术3种。在水利水电工程测控中,利用光纤传感器技术能够准确测量重要物理量,譬如大坝的形变量、渗流、水压、应力应变等,并将所测得的物理量有效转化为监测量,最终向测控主机传送有关测控信息。CT技术主要用于测控水利水电工程安全隐患数据的重要方法,该技术能够在不破坏工程结构前提下,通过获取工程特定物理量(例如波速)从而建构其一维影像,根据有关物理量的一维影像并结合拟定数学模型重现其二维以及三维投影,最终获取可视化测控数据。由此观之,该技术是有效测控水利水电工程材料分布、缺陷以及工程结构安全隐患的核心高新测控技术。激光传感器技术的应用主要是利用激光发射点与激光接收点所构成的激光准直线为基础,并通过观测激光准直线在波带板上的位移量以此确定测控数据。根据我国太平哨水电站长期实践检测数据表明,激光传感器技术测控数据精准度较高并且其也具有较高的稳定性。
2.4数据采集技术
数据采集技术是将各种传感器检测到的模拟量(如频率、电阻、电容、电压、电流、电感等)利用AD转换将其化为数字量。因为传感器检测到的模拟量,不是计算机系统可以直接识别分析的计算机语言,因此才需要将其转换为计算机直接识别语言即数字量(如温度、应力应变、位移、渗压等)。此外,传感器检测到的物理量,如果以模拟信号的形式远距离传送,便会出现不同程度的信号衰减,严重时甚至会导致信息失真。然而数字信号则可以远距离传输且不会出现信号衰减,鉴此水利水电测控信号必须以数字信号的形式传输以此契合远。
3地形图测绘
地形图测绘需严格遵守国家行业相关测绘要求及规范,其主要内容有建筑物地点选取、工程选址等等。具体的测绘包括地物、植被、土质、地貌、水下地形等测绘。地物的测绘主要包括以下几个方面:墙、边界和地面;气象学、水文学和地质调查;独立特征的映射;通信和输电线路的测绘管道、道路;房地产调控点。工程对象的测绘分为两个部分:区域和区域测量。比如说,对中小型河流的地物测绘包括互岸、护坡、河道、加固等方面的测量。测量时还应注意旁边通信设备、电力设备、河堤旁建筑物及房屋、护岸护坡材质、河提河道各种堵水(如溢流坝、涵闸、桥梁)设备。地形图上还应具有建筑物大小规模的标注(宽、高)、堰顶高程、桥面高程、底高程等。不同于其他城市测量,水利工程中的植被、土质和地貌测绘特色更鲜明。在地图上植被面积大于1cm2时应该绘出地类界范围。水利工程中有别于其他测绘,在保留高程基准点的同时勾绘等高线,在绘制盆地、台阶、小丘时加绘地貌特征。水利水电工程中的重中之重便是水下的地形测绘,其他一些行业的测量、测绘常常只对河道的水涯线或河水线进行绘制,而水利水电中的工程测绘常常还需要对水下的具体地形进行详细的测量,图上的沟渠标记2~3cm的底高程。
4纵横断面测绘
纵横断面有关水利水电方面的测绘主要为土石方方面的工程,为削坡、挖深、填高等。这些测量的精度对工程量的影响很大,纵横断面的测绘主要为提高测量精度,使工程概算精准。目前我国水利水电工程中纵横断面测量中广泛采用的方法为:GPSRTK测量方法和全站仪法。不论采用什么方式进行纵横断面测量,只要能够提高测量精度、降低测量误差,断面点的测量精度完全能够满足其断面精度的要求,但纵横断面点的选取应靠近断面线,以免代表性不强,规范要求为2m。横断面的布设很大程度的影响了工程量的大小,横断面间距常常设定为20~50m之间,同时断面间距的选择不能过于稠密,需充分考虑相关因素。当然,在横断面的布设时不仅应该考虑断面间距,布设地点还应选择在支流入口、河道转弯处、比降变化明显,横断面长度变化显著的部位。为了设置合理的横断面的位置,常常需要在地形图上初选出,还需要结合实地考查。断面方向的选择很重要,就工程量来说非垂直的堤防断面常常比垂直的堤防断面小的多。实施开挖时也一样,实际工程量常常要大于概算的工程量,常常需要选择断面方向为与河道、堤防垂直的方向,并且在地形测绘图上先判断和选好横断面方向再通过现场勘测来确定。
5结语
总而言之,大力利用现代科学成果,革新测量方法必将促进水利水电工程测量的快速发展本文主要从先进的测量技术、地形图测量、纵横断面测量入手,分析测量的必要性和重要性,GPS测量技术在水利水电的应用中有着重要作用,其测量的高精度、观测时间较短的特点,加上自动化处理技术,为工程带来了更多方便。为水利水电工程的测量带来新的发展机遇。
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