水电工程施工测量及变形监测技术探讨

　　水利水电工程测量是工程测量里重要的组成部分，也就是说其是专门为水利水电工程建设来服务的一门专业性非常强的学科。在实际测量中，我们可以按照工程建设的规程规范严格执行。水利水电工程测量在工程建设不同时期可分为规划设计阶段的测量，施工建设阶段的测量以及运营管理阶段的测量，下面就对水电工程施工测量及变形监测技术做进一步分析。

　　1 地形测量

　　我们在对水电工程施工进行测量的时候，同时也会涉及到地形方面的测量，地形测量就是指在测量中，对地形图的测绘作业工作，简言之就是对地球表面的物体以及地形地貌进行测绘，按照一定的比例将所测设的物体投影到水平面上，然后用统一规定的符号以及注记方式表示，最终绘制成为一定比例尺的地形图。现阶段随着全站仪和计算机等技术的普及和应用，在测量这方面，我们可以利用计算机技术进行数字化测图的开发和研究，并最终绘制出数字化模型图。利用三维数字地形的测绘技术，现阶段已经是数字化地形测绘技术的主流方向。

　　现在的电子平板模式，还有数字测记模式以及数字摄影测量模式是数字化测绘技术的主要三种作业模式。电子平板的模式，这种模式主要是需要应用到全站仪，便携机，还有地形图绘图软件，而电子平板模式的作业方式有测站模式，和镜站模式两种。这个方法的特点就是通过模拟传统的白纸测图方法进行测绘成图，该方法不仅有作业直观，无需编码的优势，而且在测绘中还不容易产生错漏，但是便携机的电池使用时间是非常短的，与之相对的是携带笨重，而且操作的稳定性非常差，其工作的地点比较适合在平坦的地区，或者是城镇地区的地形图测绘，而不适合在环境条件非常恶劣的地方进行水利水电工程地形图测绘工作。数字化测记模式基本上是选择用全站仪和带有地区编码的地形图内业绘图软件结合野外作业现场绘制草图而最终成图的。在实际应用中，它适合在各类的环境中用数字化测记模式进行地形图测绘，但存在的缺点就是其作业不直观，而且测量的点号和草图的点号有可能会产生不一致的问题，很容易产生这一地区的物体被错漏，由于这些客观因素的存在，就导致了对现场绘制草图的人员要求较高。在数字摄影测量模式这方面，现在各个单位都是选用全站仪、掌上测图系统以及地形图内业绘图软件。采用这种测绘方式就可以非常好的克服笔记本电脑，还有电子平板的缺点，能够充分发挥笔记本电脑，还有电子手薄以及掌上平板的优点，这些电子软件不仅有可视化的界面，还有比较人性化的设计，而且其操作非常简单、携带方便，最主要的优点是对环境的适应性非常强，所以是目前非常理想的野外测绘数据采集和成图的工具。

　　2 变形监测的技术分析

　　在水电工程施工测量中，为了了解大坝及其设施在施工阶段及运行期间变形趋势，分析大坝周边边坡稳定性，确保大坝及其设施安全运行，必须对其定期不间断永久监测。变形监测在水电工程施工测量中的地位是非常重要的，同时应用也是非常广泛的。变形监测的方法也被称为变形测量，顾名思义，就是针于对变形的物体进行测量的技术方法，通过这种变形测量的方式来确定它的空间位置，还有物体内部的形态变化特征。在水利水电工程变形监测领域中，主要有基准网的测量，工作基点的测量，变形体的变形监测，以及监测资料处理，变形体的变形趋势分析等内容，现阶段各个单位常用的变形监测的方法有大地的测量法，基准线的测量法以及液体静力水准的测量方法，在实践检验中，其作用效果都是非常突出的，不仅测量的精度高，而且操作上也简便，下面就以上的监测方法进行分析探讨。

　　2. 1 大地测量的方法

　　大地测量的方法在实际的应用中是变形监测中的经典方法，也是其及重要的方法，大地测量方法所采用的主要仪器设备有精密电子水准仪和精密全站仪两种，其测量的方法有三角测量法，几何水准测量法，还有交会测量法以及边角测量法和三角高程测量法等。大地测量方法一般都是应用常规的大地测量，其不仅理论方法非常成熟，而且采集的数据也非常可靠。但也存在一定缺陷，比如受地形条件影响，导致布网困难，花费人力物力较大； 受环境气候因素影响，导致观测速度过慢，花费时间过长，同时在测量过程当中测量人员野外采集数据劳动强度较大，由于存在这些不利因素导致了其测量的精度很容易受到影响，因此其自动化和智能化水平程度相对来说是非常低的。

　　2. 2 基准线测量的方法

　　基准线测量方法，在水平位移变形监测中是非常实用的一种方法，对土石坝，重力坝，还有支墩坝等这些直线形的大坝的坝体变形监测，我们一般都是采用引张线法、真空激光准直法以及垂线法来进行观测和测量，如果大坝坝体整体长度比较短，我们就可以采用视准线法，还有大气激光准直法来进行观测。对于拱坝坝体的坝基部分，我们现在主要应用的是垂线法，或者是大地测量法进行观测和测量，而对于那些近坝区的岩体，高边坡，滑坡体的水平位移的监测，我们主要选择用大地测量法，还有视准线法以及垂线法来进行观测。这就是基准线测量的方法所使用的一般情况，为了在实践中大家能熟练的应用这些方法，所以对这方面的技术要点和关键环节一定要进行反复的研究和探讨。

　　2. 3 液体静力水准测量的方法

　　在垂直位移监测技术中，我们实际应用的主要有水准测量技术，还有三角高程测量技术，以及液体静力水准测量技术，而现在发展最快的就是液体静力水准测量技术。液体静力水准测量系统在实践应用中，其特别适合应用在对坝体廊道内的高程观测，还有对高程传递的测量，在这个过程中，其可以通过各种各样的传感器，对测量容器的液面高度进行有效的测量，而且还能同时获得数十个，甚至数百个监测点的高程数据，在实际工作中，其不仅具有精度高、可以遥测以及自动化，而且还可以移动和持续对测量的物体进行测量等优点。同时我们还可以通过一种压力传感器，让两容器之间的高低差从过去的数厘米达到了现在的数米。另一个方面，我们在水下进行测量的时候，在传统的水下测量中，一般的情况下我们都用经纬仪，电磁波测距仪，还有标尺和标杆等工具，在定位的时候我们可以通过断面法，或者是极坐标法以及交会法等。在确定要测量物体的位置的时候，我们再通过测深杆和测深锤等工具，对水深的数据进行有效的采集，但是这种方法在实际的应用中其效率非常的低，而且误差也非常的大。近些年来，随着我们国家卫星定位技术的快速发展，例如说 DGPS,GPSRTK,还有 CORS 等系统，采用这先进技术和多波束测深仪的配合，现在已经得到了非常广泛的应用。

　　DGPS 的技术应用原理是先通过某已知点作为基准点，然后通过基准点的 GPS 接收机，对卫星信号进行连续接收的工作，然后再和已知点的位置进行对比，进而可以确定测量中的当时的误差的伪距修正值，然后再把这些数据值进行修正处理，最后通过无线电台对这些数据进行接收处理，用户就可以通过接收机接收这些修正的值，进而对测量误差来进行 GPS 信号的校准处理。就目前而言，GPSRTK 和 CORS 系统的定位精度，通过实践验证已达到了厘米级的定位精度，这个精度单位在测量领域来说应该是一个比较大的进步，经过多年的实验，现在已经能够做到对潮水实时无验的测量，这个水平已经是非常先进的了，比如说对大面积的水下地形的测量，还有一些水下的考古发掘，以及未知海域下层的测量工作时，和传统测量方法相比较，可以大大的缩短工作的周期，在很大程度上减轻了劳动的强度。所以这个技术的这些优点在以后的发展中是有着非常重要意义的。

　　3 总结

　　上文充分地对水电工程施工测量方法的分析，尤其是在变形监测技术方面，对各种新技术的分析，大家对水电工程施工测量及变形监测技术一定有了更深的了解，通过阅读我们知道，未来的测量方法是依靠着先进科学技术的，所以我们在以后的应用中，一定要多研究多探讨，进而推动我们国家的水电工程施工测量及变形监测技术的发展。

　　参考文献

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