小型水电站控制测量方法研究

摘要：结合小型水电站所处的地形条件和工程特点,通过对勘测阶段常用的几种控制测量方法的对比研究和精度分析,表明各种方法在不同的地形环境中有各自的适用性。文章简要介绍了GPS测量技术，进而进行水电站控制测量的方法，对相关施工技术人员有一定的借鉴作用。

关键词：水电站；控制测量；方法

中图分类号： TV 文献标识码： A

一、小型水电站的特点

在水电站的分类中，一般将装机容量在5000kw以下的称为小型水电站，小型水电站施工建设主要包括拦水坝、引水洞（支洞）、压力管以及厂房等。引水式和混合式小水电站多建设在山地地区，这些地方出入不方便，山上林木茂盛，阻碍视线的物体较多，这给电站的地面控制测量工作造成了非常大的困难。这类水电站的水头一般都在30m以上，所需建设的引水涵洞包括一个或一个以上，每个洞的长度都小于2km，洞内的横向坡度在0.2%左右，横向贯通所允许的偏差不能超过10cm，高程贯通所允许的偏差不能超过5cm。对于小型水电站测量工作主要包括建立平面控制网以及高层控制网，对工程包括的地方进行绘制数字化地形图，并在施工区域进行施工放样。

二、GPS测量技术的特点

要想更好的将GPS测量技术应用于工程项目的测量当中，就应该对其特点有一定的了解。

首先，GPS测量技术具有精度很高的定位系统，可以将工程测绘的精度定位到小数点后六位，这是传统的测量技术无法企及的，当然，不同距离的定位有不同的精确度，不能否定其中存在的误差，但是GPS测量技术在高层建筑的测绘当中具有绝对的优势，可以通过测量数据进行准确的定位。GPS定位是根据测量中的距离交会定点原理实现的，GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，跟踪卫星的运行，并对信号进行交换、放大和处理，再通过计算机和相应软件，经基线解算、网平差，求出GPS接收机中心（测站点）的三维坐标。

其次，GPS测量技术的功能正在不断的增多，应用的范围也逐渐的扩大，能够为用户提供大范围的三维坐标信息以及测量的时间、速度等，尤其在导航、测速等方面的应用更是非常广泛，能够为我国多项科学事业的探索与发展提供有力帮助。最后，GPS测量技术具有操作简便、工作时间长的特点，尽管GPS测量技术对于操作者的专业知识和操作技能都有很高的要求，但是只要掌握了基本的安装方法和测量技巧就能够进行数据采集、仪器监视等操作了，正是因为如此，GPS测量技术才更多的被应用于各种工程测绘当中，另外，GPS测量技术还能够持续的长时间工作，尽管在天气条件恶劣的情况下会对测量结果造成一定的影响，但大多情况下GPS卫星的定位都非常准确，不会受到地域和人为的干扰，自动化的长时间进行测量工作，为工程测绘工作带来积极的促进作用。

三、GPS静态测量在水电站控制测量中的应用

首先需要进行选点，在选点过程中，需要注意的事项包括：

（1）、选择的每一个点位尽可能与某一点相互通视，这样就能为后续的测量工作提供便利；

（2）、选择的每一个点，需要保证其周围仰角15度内没有建筑物等障碍物，避免在测量、接收过程中信号受到干扰；

（3）、保证基准站周围无大面积水域或者是信号反射物，避免GPS信号传输过程中数据丢失。

（4）、基准站要尽可能的选择在没有无线电干扰的区域。

（5）、点位的选择还需要尽可能保证其交通便利、视野开阔，为后续的观测提供方便。

（6）、在选择好点位后，要做好相应的标记、记录等工作。点位选择好后，在点位上设置相应的设备仪器，由专业的外业测量人员实施测量，通常来说，测量工作需要两人一组，一人测量以人记录。

在观测过程中，有几点需要特别注意，包括开机时间、设置采样间隔时间、卫星截止高度角设置等等，另外，记录数据信息要求完整，能够为后续的测量、分析提供有力的依据。在数据的处理阶段，利用专业的数据处理软件，对静态GPS测量数据进行基本的粗加工，并进行预处理、基线解算等等，然后进行GPS网与地面网的联合网平差处理、坐标转换、高程转换、粗加工。经过上诉处理后，需要对其精度进行分析，并检核外业测量的成果，将不合格的成果采取有效的措施，使其达到预期的平差精度。、

四、高程测量的方法

对测区进行高程测量时，一般采用的是任意高程坐标系，对于流域综合开发的，可以采用国家统一的高程坐标系。由于使用GPS测量区域内的高程时，将会出现10cm左右的误差，这不能满足对精度要求高的区域的测量，这时就需要重新布置一条控制导线进行控制测量，但这对于交通不便地区非常不便，测量的难度系数也较高；对于使用测距导线作为精度控制的小型水电站，其高程的测量可以在平面测量时同时完成，测量时一般要进行往返测量，而且要时刻注意误差限值的要求，确保测量精度符合要求，避免返工重测。

五、水电站GPS控制测量中的注意问题

当今的水电站的测量与施工过程中，GPS控制测量技术发挥了非常重要的作用。而要让该技术的作用充分发挥出来，则需要从根本上入手，以控制测量网络的布设为分析基础，对各级控制测量网络布设过程中应该注意的问题进行深入分析。因此，根据不同级别的控制测量网络，GPS控制测量技术在水电站的应用过程中需要注意的问题主要包括了以下几点：

（1）、基础GPS控制测量网络应注意的问题

基础GPS控制网络是实现水电站测量与施工的必要条件，也是GPS控制测量技术应用的核心。在实际的应用过程中，要注意将基础控制网络的GPS点打入到基岩的内部，从而保持控制点的稳定性以及高精度，避免控制网点因为受到外界的干扰而消失或者发生移位。基础GPS控制测量网络由于是最高一级的控制网，因此两个控制点之间的距离通常在10km以上，但为了保证控制测量网络的精度，其控制点之间的距离不超过15km。一般情况下，基础GPS控制测量网络是在国家坐标系统或者地方城市坐标系统基础上建立的，所以要注意以国家坐标系统或者地方城市的坐标系统来计算其约束平差。

（2）、施工中GPS控制测量网络中应注意的问题

GPS控制测量网络建立在基础控制网之上，并且是下一级控制测量网络建立的关键影响因素，因此需要尤其注意对其控制点之间的距离进行控制。由于施工中GPS控制测量网络相对于一项水电站来说，仍然属于范围较大的控制网络，因此其相邻控制网点的距离一般都保持在1km以上，但为了保证控制网络的精度，相邻控制点的距离又不能超过3km。在大多数时候，水电站中的GPS控制测量网络的相邻控制点距离保持在2km左右。施工中的GPS控制测量网络，已经能够满足水电站施工过程中较为基础的一部分施工内容，比如说打桩、支墩以及盖梁施工等等。因此，在布设施工GPS控制测量网络的时候，控制点之间的距离要保持在300m左右，让施工过程中的一些基础内容能够在GPS控制测量网络下较好地完成。

六、结语

总而言之，随着我国社会经济的快速发展，我国的科技水平得到了巨大的发展，测量控制方法也得到了不断的完善。目前GPS测量技术由于其优越的性能被广泛的应用于各个领域，具有广阔的发展前景。

参考文献

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