論戈壁農(nóng)業(yè)灌溉引水控制測量技術(shù)范文
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摘要:根據(jù)景泰縣戈壁農(nóng)業(yè)灌溉引水工程地理環(huán)境、相關(guān)規(guī)范、設(shè)計和甲方要求，探討了該工程測量技術(shù)路線，為工程后續(xù)的設(shè)計、施工放樣、監(jiān)理提供了客觀依據(jù)。
引言
景泰縣戈壁農(nóng)業(yè)灌溉引水工程行政區(qū)劃位于甘肅省白銀市景泰縣，其中水源地位于引大東二干渠，受水區(qū)位于景泰縣寺灘鄉(xiāng)。景泰縣戈壁農(nóng)業(yè)灌溉引水工程由灌溉輸水干渠、輸水干管及調(diào)蓄建筑物等部分組成。引水線路總長78.5km，主要有三段組成，第一段為甘露池至西岔新建段，長15.6km；第二段為黑石川至車路溝利用段（英武水庫輸水渠段），長18.2km；第三段為車路溝至末端，長44.7km。本工程等別為Ⅲ等，工程規(guī)模中型，主要建筑物為灌溉渠道、管道及調(diào)蓄水庫。此引水段地形起伏較大，測區(qū)內(nèi)溝谷縱橫，山體陡峭，沒有道路，交通不便，控制測量困難較大。
1.基礎(chǔ)資料的獲取方法
收集到測區(qū)1∶10000地形圖，可用于實地選點和選線用圖。測量人員用海星達儀器對測區(qū)分布均勻的5個點進行靜態(tài)觀測，按C級GNSS網(wǎng)精度要求進行觀測，每點觀測1個時段，觀測時間為4小時。其5個點解算是委托甘肅省測繪工程院，用觀測提供的5個點的靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)與GSCORS靜態(tài)數(shù)據(jù)聯(lián)合平差計算，獲得5個點的2000國家大地坐標(biāo)系成果，并轉(zhuǎn)化為1980西安坐標(biāo)系成果。同時計算5個點的1985國家高程成果。作為本次平面及高程控制的起算數(shù)據(jù)。
2.平面控制網(wǎng)布設(shè)
平面控制測量按四等GNSS布網(wǎng)，采用高斯3度帶2000國家大地坐標(biāo)系,分四等控制網(wǎng)和工程控制網(wǎng)（布有43個GNSS網(wǎng)點）。其四等GNSS網(wǎng)圖（如圖1所示）：
2.1基線解算采用中海達GPS的隨機軟件HGO數(shù)據(jù)處理軟件進行原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入，點名更改，并進行基線解算。然后將基線導(dǎo)入科傻GPS平差軟件進行平差計算。
2.2GNSS網(wǎng)平差計算本次控制測量工作的主要任務(wù)是引水明渠、引水管線縱橫斷面測量控制，線路呈南北走向，線路全長78.5km,每公里投影長度變形值達-0.186m，此值超過每千米投影變形值不大于5cm/km的規(guī)范要求。因此工程坐標(biāo)系以105o00′00"為中央子午線,投影面分為兩層，第一層為2160m高程面工程坐標(biāo)系，投影面為2160m，以DG17的國家2000坐標(biāo)成果為起算點，DG17至DG02的方位角為起始方位，用一點一方向進行平差計算。第二層為2000m高程面工程坐標(biāo)系，投影面為2000m，以DG17的2000國家大地坐標(biāo)系為起算點，DG17至DG42的方位角為起始方位，用一點一方向進行平差計算。平差結(jié)果輸出在相應(yīng)坐標(biāo)系下的三維或二維坐標(biāo)、基線向量改正數(shù)、基線邊長、方位、轉(zhuǎn)換參數(shù)及其相應(yīng)的精度信息。
2.3平差計算結(jié)果分析經(jīng)計算，四等GNSS網(wǎng)中最弱點DG42，dx為4.4mm，dy為4.0mm，點位中誤差為5.9mm，最弱邊為DG05和DG06之間的邊，相對精度為1/412000。經(jīng)檢核，相鄰點邊長相對中誤差滿足不大于1/20000，每公里投影長度變形值不大于5cm/km的要求。其平面控制測量滿足景泰縣戈壁農(nóng)業(yè)灌溉引水工程初步設(shè)計階段的平面精度要求。
3.四等三角高程控制方法
引水明渠段四等三角高程以DG14為起算點，沿引水明渠線路聯(lián)測了13個四等GNSS點，構(gòu)成1個閉合環(huán)，環(huán)線全長38.3km。引水管線段四等三角高程以DG17為起算點，沿引水管線聯(lián)測了24個四等GNSS點，構(gòu)成2個閉合環(huán)，環(huán)線全長105.8km。由于本次取水口在引大東二干渠末尾，為了保證工程之間的順利銜接，本次測量聯(lián)測了引大東二干渠四等水準(zhǔn)點BM1。本次測量BM1高程為2167.866m，原BM1高程為2168.009m，找出了高程測量差值-0.143m。3.1高程平差分析四等三角高程測量用高差和距離進行高程平差。引水明渠段起算點為DG14，檢核點為DG02，構(gòu)成1個閉合環(huán)。閉合環(huán)閉合差-12.8mm，限差±103.5mm，路線長度38.266km。每公里高差中誤差±0.54mm。引水管線段高程測量起算點為DG17，構(gòu)成2個閉合環(huán)。閉合環(huán)1（DG28-DG29-DG30-A56-A30-DG21-DG22-DG17-DG18-DG20-DG24-DG25-DG26），環(huán)閉合差-74.4mm，限差±141.4mm，路線長度49.979km；閉合環(huán)2（J27-DG37-DG38-DG40-DG39-DG42-DG41-J18-J40-A56-DG30-DG31-DG32-DG33-DG34-DG36），環(huán)閉合差-52.8mm，限差±149.3mm，路線長度55.751km。每公里高差全中誤差±9.11mm。滿足規(guī)范允許每公里高差全中誤差±10mm要求。其高程控制測量滿足景泰縣戈壁農(nóng)業(yè)灌溉引水工程初步設(shè)計階段的高程精度要求。
4.結(jié)束語
為了解決投影變形值不大于5cm/km的規(guī)范要求，本工程建立了獨立工程坐標(biāo)系，以105o00′00"為中央子午線。邊長投影面分為兩層，第一層從甘露池至西岔新建段，長15.56km，最大高程2165m，最小高程2150，邊長投影面為2160m高程面，建立2160m高程面工程坐標(biāo)系；第二層從車路溝至末端，長44.7km，最大高程2110m，最小高程1910m，選擇投影面為2000m高程面，建立2000m高程面工程坐標(biāo)系，滿足長度投影變形值不大于5cm/km，相對中誤差小于1/20000規(guī)范要求。為了國土部門征地需要，便于坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，計算了高斯正形投影3度帶2000國家大地坐標(biāo)系成果和1980西安坐標(biāo)系成果。由于本工程引水管線末尾，從DG30至DG42之間，高程線路沿著山前洪積扇布設(shè)，地形平坦，三角高程觀測條件差，測段間往返高差易超限。在以后工作中，建議在平坦地區(qū)四等高程控制測量宜采用水準(zhǔn)測量。
參考文獻：
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作者：高賢平 單位：甘肅省水利水電勘測設(shè)計研究院有限責(zé)任公司