福建华东岩土工程有限公司福建省福州市350003
摘要：水准测量在工程建设中使用率较高，但是在某些特殊情况下，由于受到场地地形条件、仪器精度等影响，无法使用水准测量，影响到工程顺利进展。本文主要探讨三角高程替代一等跨河水准测量的可行性，全文在理论分析基础上结合实例进行说明，证明三角高程可替代一等跨河水准测量。
关键词：三角高程；一等跨河水准；水准测量；全站仪；可行性
工程勘察、工程设计以及工程施工阶段，水准测量均发挥着重要作用，尤其是在跨河工程建设中。跨河工程建设中考虑到两岸之间距离以及地形起伏较大，采用正常的跨河水准测量难度较大，而且无法保证测量精度[1]。针对这种情况，笔者提出采用三角高程替代一等跨河水准测量方法，并取得了较好效果，相关内容分析如下：
一、理论分析
水准测量主要使用水准仪，通过水准仪计算出两个不同测站之间的高差，比如：前视点高程=后视点高程+后视读数-前视读数。如果工程所在区域需要跨越较大水面或宽峡谷，由于视线超出常规水准测量长度，此时需要使用跨河水准测量并使其得到要求的精度范围。但是跨河水准测量也会受到实际测区的影响，造成某些情况下无法使用[2]。
三角高程测量主要是通过对两个不同控制点的测量，比如A、B点，通过从A点对B点进行观测，可产生竖直角为α1.2，A、B两点水平距离为S0，A点架设的仪器高度为i1，B点觇标高为i2，此时A、B两点间高差可表示为
h1.2=S0tgα1.2+i1-i2
按照上述公式能够计算出两点之间的高差，当某点高程已知后，另外一点的高程也能够顺利计算出来。
二、实例分析
1、工程概况
本文根据水电站枢纽区工程施工，整个区域高程控制网主线路采用一等水准闭合环，主线路沿右岸过境改线公路向上游，经鲁羌隧洞、上坝支洞，至坝顶过江（SJ-01→SJ-02→…→SJ-09→SJ-12→…→SJ-15→SJ-16）；再经坝后之字形公路，下至厂前区，沿右岸沿江改建公路向下游，至右岸过境改线公路交叉口（SJ-22→SJ-23→…→SJ-38→SJ-39），形成闭合环线。闭合环线全长8.76km，41含水准点32个。网形如图1所示。
图1苗尾水电站枢纽区高程控制网网形简图
2、测量分析
高层控制网测量期间，测量水准点编号SZ-QZ-4～6为一孤岛，常规水准测量达不到测量要求，遂决定采用跨河水准观测方式，具体为：从水准点SZ20、SZ21引测，跨河视线最大长度0.28km。SZ20、SZ21、SZ40、SZ41等测点可形成近似平行四边形，按大地四边形实施测量。常规水准测量得到SZ20与SZ21高差、SZ40与SZ41高差，跨河水准测量得到SZ20与SZ40高差、SZ20与SZ41高差、SZ21与SZ40高差、SZ21与SZ41高差。测量标准需要达到《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）要求，仪器包括测角精度为0.5秒的徕卡全站仪TM50两台，跨河水准测量同时三角高程在对向进行观测。
3、测量方案
3.1跨河水准测量
按照常规跨河水准测量要求完成左岸、右岸中不同测站以及觇标的测量。依次完成四条边对向观测，对调仪器完成测回。
3.2三角高程测量
图2所示为跨河水准测量网形示意图，选取的四个水准点分别为SZ20、SZ21、SZ40、SZ41，d3≈d4≈d5≈d6≈280米，dl≈d2≈15米。跨河视线垂直角在±1°范围内。
两岸仪器对向观测一条边即为一次单测回，每个单测回在同一个方向需要完成盘左、盘右，共有4组垂直角测量结果，四条边完成4个单测回，完成后将两岸仪器对调，继续下一单测回测量，每个边完成1个双测回，四条边共4个双测回。上述测量为1个时段，2个时段共需要完成8个双测回。
4、测量结果分析
表1所示为同一条边各单测回高差间的互差统计表，表2所示为同时段各三角形高差闭合差统计表，测量结果符合规范要求。计算后的最大高
差误差为±0.59mm，小于精度估算后的±1.0mm，测量精度满足一等水准要求。
图2跨河水准测量网形示意图
表1同一条边各单测回高差间的互差统计表
5、结束语
本文通过理论分析与实例分析，研究表明三角高程替代一等跨河水准可满足测量要求，可用于替代水准测量，实际测量中需要明确主要误差，并采取控制措施消除误差，保证测量结果的可靠性。
参考文献：
[1]陈长波，朱紫阳，王英谋，等.GNSS测距三角高程法精密跨河水准测量[J].测绘与空间地理信息，2018，41（08）：59-62.
[2]何宗友，胡海驹，朱紫阳，等.三角高程法在跨河水准测量中的主要误差及控制措施[J].华南地震，2017，37（01）：68-72.