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序論:在您撰寫水利工程勘測時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導您走向新的創(chuàng)作高度。
科技檔案不僅可以為工程的進行提供具有實踐意義和指導意義的數(shù)據(jù)記錄,而且對企業(yè)的發(fā)展也具有重要的作用,水利工程企業(yè)的每一個科技檔案都是企業(yè)經(jīng)驗的積累和文化的積淀。在這些科技檔案中,蘊含著企業(yè)工作的經(jīng)驗和問題,在日后的工程中,企業(yè)可以繼續(xù)積累經(jīng)驗,吸取教訓,為工程的進行打下一個良好的基礎(chǔ),并可以使科技檔案更加豐富。由此看來,做好水利工程的勘測設(shè)計科技檔案工作是相當重要的。
2水利工程的科技檔案管理中的問題
2.1相關(guān)的管理人員的管理意識和素質(zhì)有待提升
現(xiàn)階段,在水利施工單位的檔案管理部門中,管理人員的管理意識不強,沒有具備良好的管理素質(zhì)及管理才能,有相當一部分人員不能在新形勢下滿足開展檔案啊管理工作的需要,其主要原因還是由于相關(guān)的管理人員沒有具備管理的專業(yè)知識及技能,對管理的內(nèi)容不熟悉,沒有對檔案管理工作進行深層次研究的能力,總之,就是缺乏高素質(zhì)的人才。另外,就企業(yè)本身來說,大多數(shù)企業(yè)缺乏對檔案管理的認識,不能清楚地認識到其管理的經(jīng)濟以及其他方面的價值,對檔案管理的研究和開發(fā)以及利用率不夠。
2.2對檔案管理的制度不規(guī)范
當前,水利工程單位對水利工程科技檔案的管理普遍缺乏科學的認識,沒有形成一個規(guī)范的管理制度。首先,其檔號不規(guī)范;其次,案卷的標題不規(guī)范;再次,大多數(shù)案卷的缺乏卷內(nèi)目錄;最后就是組卷混亂的現(xiàn)象比較嚴重。
2.3檔案的檢索效率較低
檔案的檢索方式包括手工檢索和計算機檢索,在當前,其中手工檢索在所有檢索工作中還占有很大比重。大多檔案只注重量而不注重質(zhì),這樣不僅導致了資源的浪費,而且也造成了檔案檢索的效率的底下。
2.4對水利科技檔案的保密性沒有足夠的重視
水利工程的科技檔案是機密性文件,對這些檔案的查詢或使用都需要經(jīng)過相關(guān)的手續(xù)。但是結(jié)合實際情況,大多的水利工程單位并沒有對水利工程科技檔案引起足夠的重視,相關(guān)制度不健全,責任也沒有落實到位,隨著科技的飛速發(fā)展,水利工程的信息安全也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。
3針對水利工程中存在的一系列問題的相關(guān)對策
面對水利工程中的工程現(xiàn)狀及其中存在的相關(guān)問題,本文提出了相關(guān)對策,從而實現(xiàn)對科技檔案管理的有效利用和高效管理。具體方法如下:
3.1加強對管理人員的教育工作,提高其對管理工作的認識
面對檔案管理人員的管理意識和素質(zhì)不高的現(xiàn)狀,需要實現(xiàn)管理人員對工程項目建設(shè)的重視意識以及具體的管理能力。這就需要企業(yè)相關(guān)部門組織相關(guān)的活動來提高檔案管理人員的工作素質(zhì)和工作能力,著力提高其工作效率,使企業(yè)的水利工程勘測設(shè)計工作能夠真正從科技檔案中獲得工作經(jīng)驗和指導。
3.2健全檔案管理制度,加強檔案管理
制度是對一個企業(yè)工作的規(guī)范和約束,建立科學的管理制度,是檔案管理工作的關(guān)鍵??萍嫉陌l(fā)展為檔案管理提高了新的管理手段,能夠使檔案管理擁有一個科學的管理體系,明確管理職能,合理對檔案進行分類,對不同的檔案分別處理,而同一管理,使檔案管理適應(yīng)企業(yè)的發(fā)展需要,并為企業(yè)的發(fā)展提供科學的參考依據(jù)。
3.3合理開發(fā)和利用檔案
水利工程企業(yè)的檔案是現(xiàn)場實踐施工條件下的記錄,具有嚴格的客觀事實的價值,能夠為企業(yè)日后水利工程的規(guī)劃和施工提供正確的參考信息。做好檔案管理工作并對其進行合理的開發(fā)和利用,是對后來的水利工程的負責的表現(xiàn),對其工程的正確性和有效性十分重要。因此,企業(yè)需要以自身的發(fā)展為中心,采用現(xiàn)代化新科技新技術(shù)對檔案管理進行合理的利用,促進企業(yè)的長久發(fā)展。
3.4利用現(xiàn)代化計算機技術(shù),促進檔案管理的科學化
科技的發(fā)展為檔案管理提供了新的管理機遇,檔案管理對計算機信息技術(shù)的應(yīng)用使其管理效率大大提高,使檔案管理也實現(xiàn)了現(xiàn)代化。以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的檔案管理技術(shù),使水利工程實現(xiàn)了管理的信息化和便捷化,不僅可以使其具有提供咨詢服務(wù)的能力,而且可以使企業(yè)克服管理的盲目性,促進水利企業(yè)的良好發(fā)展。
4總結(jié)
【關(guān)鍵詞】水利;工程;地質(zhì);勘測
1 工程地質(zhì)測繪與編錄
工程地質(zhì)測繪與編錄是地質(zhì)勘察中最先進行的綜合性基礎(chǔ)工作,主要方法有:路線測繪法、地質(zhì)點測法、實測剖面圖法等。一般來說,對一個工程區(qū),首先應(yīng)研究并弄清楚區(qū)域地殼穩(wěn)定性和地震活動狀況,然后充分利用已有的區(qū)測成果進行專門的工程地質(zhì)測繪并開展其它專項工程地質(zhì)問題的研究等工作。全球定位系統(tǒng)( GPS) 、遙感(RS) 、地理信息系統(tǒng)( GIS)等3S技術(shù)的應(yīng)用,體現(xiàn)了工程地質(zhì)測繪與編錄的發(fā)展情況。
2 工程地質(zhì)勘探
工程地質(zhì)勘探是在工程地質(zhì)測繪的基礎(chǔ)上,為進一步查明地表以下工程問題和取得深部地質(zhì)資料而進行的,主要有山地勘探、鉆探、物探等三種方法,以下分別加以說明。
2.1 山地勘探
山地勘探是指采用人工或機械進行剝土,或開挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表淺層地質(zhì)情況的勘探手段,可直接進行試驗、取樣和觀察地質(zhì)現(xiàn)象,使用的工具和技術(shù)要求相對簡單,故在進行地表淺層地質(zhì)勘察時運用較多。這亦是山地勘探的缺點,即它的勘探深度有限。
2.2 鉆探
近年來,鉆探方法、工藝及其施工水平的提高,加快了水利水電工程地質(zhì)勘測水平的發(fā)展,其主要表現(xiàn)在以下幾方面:
2.2.1 鉆頭、鉆機等鉆探設(shè)備的發(fā)展。例如:從20世紀80 年代開始,研制出各種轉(zhuǎn)速快、扭矩大、性能穩(wěn)定的新型鉆機。另外,對較完整的硬巖進行鉆探時,金剛石鉆頭基本取代了鋼?;蛴操|(zhì)合金鉆頭,大大提高了鉆進速度和巖心采取率。
2.2.2 砂卵石層、軟弱夾層、破碎帶等特殊層位的鉆進取樣技術(shù)的發(fā)展。砂卵石層卡鉆、難以鉆進,以及同軟弱夾層等特殊層位中鉆進一樣,巖芯采取率低、取樣困難等一直是水利水電工程鉆探的技術(shù)難題。近年來, SM植物膠和MY-1A植物膠沖洗液金剛石鉆進砂卵石層取樣新技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,較好地解決了砂卵石層中鉆進和取樣的難題。在軟弱夾層、破碎帶中鉆進時,由于巖芯對磨,巖芯采取率一直很低并且很難取到原狀土樣。近年來發(fā)展起來的套鉆技術(shù),或采用專用的取芯鉆具,及其它確保巖芯免受沖刷和擠壓的保護系統(tǒng)等,較好地解決了這一技術(shù)難題。
2.2.3 其它一些鉆進工藝的發(fā)展。例如,繩索取芯鉆探新工藝實現(xiàn)了在不提鉆的情況下采取巖芯的目的,其在水利水電工程中的應(yīng)用實踐證明,該工藝大大減少了取芯過程中來回提鉆的工作量,較好地解決了在軟弱層等特殊地層鉆進過程中經(jīng)常出現(xiàn)的難題,如塌孔、取芯質(zhì)量低等問題。
2. 3 工程物探
地球物理勘探(Geophysical Prospecting)簡稱物探,它是應(yīng)用觀測儀器測量被勘探區(qū)的地球物理場,通過對測量場數(shù)據(jù)的處理和地質(zhì)解釋來推斷和發(fā)現(xiàn)地下可能存在的局部地質(zhì)體、地質(zhì)構(gòu)造的位置、埋深、大小及其屬性的科學。工程物探方法主要有以位場理論為基礎(chǔ)的重力場勘探、磁場勘探、直流電場勘探等,以及以波動理論為基礎(chǔ)的地震波勘探、電滋波勘探等。
2.3.1 重、磁位場勘探。重、磁位場勘探是最古老的一種物探,相對于地震勘探而言,其精度和可靠度較差。目前,由于一些高精度的重力儀、磁力儀的研制和應(yīng)用,使得重、磁位場勘探的精度有了很大程度的提高。同時,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等在重、磁位場勘探中的應(yīng)用,以及磁性矢量層析成像理論的研究和應(yīng)用,使重、磁位場勘探在上個世紀獲得了廣泛的發(fā)展應(yīng)用。微伽級重力儀的使用,使微重力測量被用來勘探洞室和邊坡地質(zhì)體的變動形態(tài)并監(jiān)測其穩(wěn)定性。磁法勘探主要用于區(qū)域和深部地質(zhì)構(gòu)造研究、礦產(chǎn)勘探、考古等領(lǐng)域,在工程地質(zhì)勘測中應(yīng)用較少。
2.3.2 地震勘探。在工程地質(zhì)勘探中應(yīng)用較多的為人工激發(fā)震源地震波勘探,其人工激發(fā)震源有多種。目前,地震勘探在水利水電工程領(lǐng)域發(fā)展較快。例如,利用彈性波縱波對三峽等大型水利水電工程的巖體質(zhì)量做定性評價,取得了顯著的工程和經(jīng)濟效益;由中鐵西南科學研究院開發(fā)研制的負視速度法和水平地震剖面法、由瑞士Amberg測量技術(shù)公司開發(fā)的TSP長距離超前預報法、由美國NSA工程公司開發(fā)研制的真正反射層析成像( TRT)超前預報技術(shù)等,較好地解決了利用反射波地震勘探進行隧道超前預報的難題。
近年來,地震CT已經(jīng)發(fā)展成為一個方法系列,其成像方式發(fā)展到可利用直達波、反射波、折射波、面波等多種波組合,可利用鉆孔、隧道、邊坡、山體等多種觀測條件進行二維、三維地質(zhì)成像,促進了地質(zhì)勘測由定性向定量化的方向發(fā)展。
2.3.3 電磁勘探。包括天然場源的電磁測探(MT法)和人工場源的連續(xù)的電磁波勘探( EM
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,改革開放的不斷深化,我國的水利工程勘測技術(shù)也在不斷的改革創(chuàng)新。從最初的模仿,到后來的學習,到現(xiàn)在擁有了一定的技術(shù),這是一直以來我國水利工程勘測技術(shù)不斷努力的結(jié)果?,F(xiàn)在,我國的水利工程勘測技術(shù)設(shè)計已經(jīng)形成較為完備的體系,甚至建設(shè)了一批達到國際領(lǐng)先水平的代表性工程,完成了大量的規(guī)范制度的建設(shè),不斷完善管理,建立起一個具有我國特色的水利工程勘測技術(shù)體系。但是,飛速的發(fā)展,也會帶來一些相應(yīng)的問題,比如勘察設(shè)計觀念淡薄、設(shè)計規(guī)劃的資料太貧乏等,這些不完美也正是我國水利工程勘測技術(shù)設(shè)計向更好的方向發(fā)展的動力。
2水利工程勘測設(shè)計技術(shù)存在的問題
我國的水利工程勘測技術(shù)雖然在不斷地發(fā)展和進步,但還有一定的問題,這些問題需要我們不斷改進。任何一個水利水電工程勘察設(shè)計工作都要是一個完整的過程,它包括工程結(jié)構(gòu)圖、工程量和工程成本的計算和細化。不僅如此,還有作為設(shè)計依據(jù)的基礎(chǔ)資料的逐步補充完善。
2.1勘察設(shè)計觀念淡薄
很多工作人員對勘察設(shè)計的意識很淡泊。設(shè)計部門的技術(shù)人員很多缺乏經(jīng)濟觀念,僅僅在完成施工圖上考慮,工程造價已經(jīng)確定,而施工設(shè)計圖中的工程造價有一定的可變性,這就是根據(jù)不同情況有所變動了,但是在工程造價的實際消耗上是不能隨意改動的,這些人員有時候缺乏經(jīng)濟觀念,考慮不周,這就是設(shè)計文件存在問題,無法體現(xiàn)經(jīng)濟性。
2.2設(shè)計規(guī)劃的資料太匱乏
水利工程勘測技術(shù)是一項長期并且繁瑣的工作,帶有非常強的專業(yè)性,制度不健全,管理不完善等很多因素導致設(shè)計規(guī)劃基礎(chǔ)資料太過匱乏,貫徹實施力度不夠。因為資料不全,規(guī)劃成果少,規(guī)劃依據(jù)不足等等的原因,使得水利工程勘測技術(shù)得不到保障,加上市場的干預,社會利益化的影響,就會造成巨大的經(jīng)濟損失。這都是因為之前設(shè)計資料匱乏引起的。
2.3設(shè)計標準化與程序化進展過于緩慢
在我國設(shè)計標準化與程序化進展過于緩慢也是水利工程勘測技術(shù)中存在的問題。因為它會受到水情、地形、地質(zhì)、工情、業(yè)主要求等眾多相關(guān)因素的影響,因此,在客觀條件上已經(jīng)受到了非常多、非常大的制約,難以推廣,導致標準設(shè)計難以統(tǒng)一。我國目前水利工程勘測技術(shù)中可以用到的標準圖集和程序資料太少,這就大大影響了設(shè)計的效率和效果,浪費資源,影響工程的進度和質(zhì)量,影響經(jīng)濟效益。2.4水利工程勘察設(shè)計單位缺乏專業(yè)的資質(zhì)審核部門在我國關(guān)于水利工程勘測技術(shù)與管理的改革過程中,逐步放寬了勘察設(shè)計單位的標準,我國的勘察設(shè)計單位逐漸成為開放、公平的勘察單位,并且逐步邁向一種全新自主的發(fā)展模式。但是由于政府對水利水電勘察設(shè)計單位缺乏專業(yè)的資質(zhì)審核部門,這使得相關(guān)部門的管理工作滯后,管理工作缺乏深入性和客觀性,這使很多地區(qū)都出現(xiàn)了粗制濫造的現(xiàn)象,不但影響了我國水利的發(fā)展,也帶來了經(jīng)濟損失、人員傷亡。
3水利工程勘測設(shè)計技術(shù)解決措施
對于不斷發(fā)展的水利工程勘測技術(shù)設(shè)計的建設(shè),針對我國的現(xiàn)狀,對出現(xiàn)的問題逐一分析,形成不同的解決措施。1)要加強勘察設(shè)計觀念。由于我國很多人員在勘察設(shè)計觀念上意識淡薄,導致在設(shè)計圖紙上無法想到經(jīng)濟上的利益,缺乏經(jīng)濟觀念,使得在經(jīng)濟上會有浪費或損失的情況。只有強化勘察設(shè)計觀念,才能使設(shè)計人員考慮周到,將經(jīng)濟上的問題也呈現(xiàn)在設(shè)計圖紙上,避免浪費的情況發(fā)生。2)要注重整理搜集設(shè)計規(guī)劃的資料,因為在設(shè)計規(guī)劃的資料上太過于缺乏,導致規(guī)劃成果少,規(guī)劃依據(jù)不足等現(xiàn)象,這些都是應(yīng)該避免的,這樣的資料嚴重不足,會使得設(shè)計上吃力,并且會造成相應(yīng)的經(jīng)濟損失,浪費資源,水利工程勘測技術(shù)無法得到保障,給工作增加難度。因此我們要多搜集整理設(shè)計規(guī)劃的資料。3)要建立專業(yè)的資質(zhì)審核部門。因為水利工程勘測技術(shù)設(shè)計上沒有專業(yè)的資質(zhì)審核部門,導致政府對設(shè)計上、工商管理上的缺乏,因此出現(xiàn)很多豆腐渣工程,很多工程偷工減料,這就使得在一段時間內(nèi),一些地方的工程都存在著安全隱患,嚴重的會導致人員傷亡、經(jīng)濟損失,帶來嚴重的后果。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞:水利工程; GPS; 測量
0 引 言
水利工程測量中,先進的測量方法和設(shè)備,隨著社會的發(fā)展,生產(chǎn)力的提高不斷地進入我們生產(chǎn)和生活中。
GPS技術(shù)在水利工程測量中,以高效率、低成本、高精度、不需通視等特點,深受廣大用戶的歡迎。GPS相對定位可以獲得厘米級相對位置,目前的動態(tài)RTk可以在幾秒鐘內(nèi)就可以獲得相對的GPS基準站給的高精度定位數(shù)據(jù),在水利工程測量中的應(yīng)用越來越廣泛。
1 GPS技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
全球定位系統(tǒng)GPS(Global Positioning System)是美國陸??杖娐?lián)合研制的衛(wèi)星導航系統(tǒng),具有全球性、全天候、連續(xù)性、實時性導航定位和定時功能,能為各類用戶提供精密的3維坐標、速度和時間。單點導航定位與相對測地定位是GPS應(yīng)用的兩個方面;對常規(guī)測量而言相對測地定位是主要的應(yīng)用方式。
相對測地定位是利用L1和L2載波相位觀測值實現(xiàn)高精度測量。其原理是采用載波相位測量局域差分法:在接收機之間求一次差,在接收機和衛(wèi)星觀測歷元之間求二次差,通過兩次差分計算解算出待定基線的長度;求解整周模糊度是其關(guān)鍵技術(shù),根據(jù)算法模型,設(shè)計了靜態(tài)、快速靜態(tài)以及RTK等作業(yè)模式。靜態(tài)作業(yè)模式主要用于地殼變形觀測、國家大地測量、大壩變形觀測等高精度測量;快速靜態(tài)測量以其高效的作業(yè)效率與厘米級精度廣泛應(yīng)用于一般的水利工程測量;而RTK測量以其快速實時,厘米級精度等特點廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集(如碎部測量)與工程放樣中。RTK技術(shù)代表著GPS相對測地定位應(yīng)用的主流。
GPS測地型接收設(shè)備是實現(xiàn)測地定位的基本條件,接收機有單頻與雙頻之分,雙頻機能以L2觀測值修正電離層折射影響,最適宜于中、長基線(大于20 km)測量,具有快速靜態(tài)測量的功能,可升級為RTK功能;單頻機適宜于小于20 km的短基線測量,對于一般水利工程測量具有良好的性能價格比。RTK系統(tǒng)由GPS接收設(shè)備、無線電通訊設(shè)備、電子手簿及配套設(shè)備組成,整套設(shè)備在輕量化、操作簡便性、實時可靠性、厘米級精度等方面的特點,完全可以滿足數(shù)據(jù)采集和水利工程放樣的要求。鑒于GPS系統(tǒng)在軌衛(wèi)星數(shù)有限,在對空通視受遮擋的條件下,不能保證正常解算,影響定位的精度和可靠性。實踐表明,單頻GPS系統(tǒng)由于多環(huán)境的制約,存在著很大的局限性。隨著俄羅斯的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(CLONASS)的不斷完善,利用GLONASS來改善GPS性能的雙星座系統(tǒng)(GLONASS +GPS)已由美國Ashtech公司研制成功。這種全天候、全地域、高精度的系統(tǒng)為用戶提供了更為完善的接收設(shè)備,雙星座系統(tǒng)的接收設(shè)備實現(xiàn)了GPS接收設(shè)備的新水平。
2 GPS技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用前景
隨著我國國民經(jīng)濟的快速增長的西部大開發(fā)的實施,我省的水利工程建設(shè)迎來前所末有的發(fā)展機遇,這就對勘測設(shè)計提出了更高的要求。隨著水利工程勘測設(shè)計行業(yè)軟件技術(shù)和硬件設(shè)備的發(fā)展,水利工程勘測設(shè)計已實現(xiàn)CAD化,有些軟件本身還要求提供地面數(shù)字化測繪產(chǎn)品的支持;建立勘測、設(shè)計、施工、后期管理一體化的數(shù)據(jù)鏈,減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)抄、輸入等中間環(huán)節(jié),是水利工程勘測設(shè)計內(nèi)外業(yè)一體化的要求,也是影響水利勘測設(shè)計技術(shù)發(fā)展的瓶頸所在。目前水利工程勘測中雖已采用電子全站儀和電子水準儀等先進儀器設(shè)備,但常規(guī)測量方法受橫向通視和作業(yè)條件的限制,作業(yè)強度大,且效率低,大大延長了設(shè)計周期。勘測技術(shù)的進步在于設(shè)備引進和技術(shù)改造,在目前的技術(shù)條件下引入GPS技術(shù)應(yīng)當是首選。
當前,用GPS靜態(tài)或快速靜態(tài)方法建立沿線總體控制測量,為勘測階段測繪帶狀地形圖,路線平面、縱面測量提供依據(jù);在水利工程施工階段為閘門、渠道、堤壩建立施工控制網(wǎng),這僅僅是GPS在水利工程測量中應(yīng)用的初級階段,其實,水利工程測量的技術(shù)潛力蘊于RTK(實時動態(tài)定位)技術(shù)的應(yīng)用之中, RTK技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用,有著非常廣闊的前景。下面就RTK技術(shù)在水利勘測中的應(yīng)用作簡單的介紹。
3 RTK技術(shù)在水利測量中的應(yīng)用
3.1 實時動態(tài)定位(RTK)技術(shù)簡介
實時動態(tài)定位(RTK)技術(shù)是以載波相位觀測值為根據(jù)的實時差分GPS(RTDGPS)技術(shù),它是GPS測量技術(shù)發(fā)展的一個新突破,在水利工程測量中有廣闊的應(yīng)用前景。
眾所周知,無論靜態(tài)定位,還是準動態(tài)定位等定位模式,由于數(shù)據(jù)處理滯后,所以無法實時解算出定位結(jié)果,而且也無法對觀測數(shù)據(jù)進行檢核,這就難以保證觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量,在實際工作中經(jīng)常需要返工來重測由于粗差造成的不合格觀測成果。解決這一問題的主要方法就是延長觀測時間來保證測量數(shù)據(jù)的可靠性,這樣一來就降低了GPS測量的工作效率。
實時動態(tài)定位(RTK)系統(tǒng)由基準站和流動站組成,建立無線數(shù)據(jù)通訊是實時動態(tài)測量的保證,其原理是取點位精度較高的首級控制點作為基準點,安置一臺接收機作為參考站,對衛(wèi)星進行連續(xù)觀測,流動站上的接收機在接收衛(wèi)星信號的同時,通過無線電傳輸設(shè)備接收基準站上的觀測數(shù)據(jù),隨機計算機根據(jù)相對定位的原理實時計算顯示出流動站的3維坐標和測量精度。這樣用戶就可以實時監(jiān)測待測點的數(shù)據(jù)觀測質(zhì)量和基線解算結(jié)果的收斂情況,根據(jù)待測點的精度指標,確定觀測時間,從而減少冗余觀測,提高工作效率。
3.2 應(yīng)用實時動態(tài)定位(RTK)有快速靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩種定位模式,兩種定位模式相結(jié)合,在水利工程測量中的應(yīng)用可以覆蓋水利工程勘測、施工放樣、監(jiān)理和GIS(地理信息系統(tǒng))前端數(shù)據(jù)采集等全過程。
3.2.1 快速靜態(tài)定位模式要求GPS接收機在每一流動站上,靜止地進行觀測。
在觀測過程中,同時接收基準站和衛(wèi)星的同步觀測數(shù)據(jù),實時解算整周未知數(shù)和用戶站的3維坐標,如果解算結(jié)果的變化趨于穩(wěn)定,且其精度已滿足設(shè)計要求,便可以結(jié)束實時觀測。一般應(yīng)用在控制測量中,如控制網(wǎng)加密;若采用常規(guī)測量方法(如全站儀測量) ,受客觀因素影響較大,在自然條件比較惡劣的地區(qū)實施比較困難,而采用RTK快速靜態(tài)測量,可得到事半功倍的效果。單點定位只需要5~10 min (隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展,定位時間還會縮短) ,不及靜態(tài)測量所需時間的1 /5,在水利工程測量中可以代替全站儀完成導線測量等控制點加密工作。
3.2.2 動態(tài)定位模式動態(tài)定位測量前需要在一控制點上靜止觀測數(shù)分鐘(有的儀器只需2~10 s)進行初始化工作,之后流動站就可以按預定的采樣間隔自動進行觀測,并連同基準站的同步觀測數(shù)據(jù),實時確定采樣點的空間位置。目前,其定位精度可以達到毫米級。
動態(tài)定位模式在水利工程勘測階段有著廣闊的應(yīng)用前景,可以完成地形圖測繪、中樁測量、橫斷面測量、縱斷面測量及導線測量等工作。測量2~4 s,精度就可以達到1~2 cm,且整個測量過程不需通視,有著常規(guī)測量儀器(如全站儀)不可比擬的優(yōu)點。
3.3 RTK技術(shù)的優(yōu)點
1)實時動態(tài)顯示經(jīng)可靠性檢驗厘米級精度的測量成果(包括高程) 。
2)徹底擺脫了由于粗差造成的返工,提高了GPS作業(yè)效率。
3)作業(yè)效率高,每個放樣點只需要停留1~2 s,流動站小組作業(yè), 每小組( 3 ~4 人) 可完成中線測量5 ~10 km。若用其進行地形測量,每小組每天可以完成0.8~1.5 km2 的地形圖測繪,其精度和效率是常規(guī)測量所無法相比的。
4)在中線放樣的同時可完成中樁抄平工作。
5)應(yīng)用范圍廣可以涵蓋水利工程測量(包括平、縱、橫) ,施工放樣,監(jiān)理,竣工測量,堤壩監(jiān)測測量及GIS前端數(shù)據(jù)采集等諸多方面工作。
6)如輔助相應(yīng)的軟件, RTK可與全站儀聯(lián)合作業(yè),充分發(fā)揮RTK與全站儀各自的優(yōu)勢。
3.4 推廣建議
1) GPS靜態(tài)定位技術(shù)和動態(tài)定位技術(shù)相結(jié)合的方法可以高效、高精度地完成水利工程平面控制測量。
2)生產(chǎn)過程中采用常規(guī)方法和GPS技術(shù)相結(jié)合的生產(chǎn)流程可以極大地提高生產(chǎn)效率。
3) RTK技術(shù)的出現(xiàn)使GPS技術(shù)不斷發(fā)展和完善,開發(fā)商相繼推出的新型號儀器,其初始化時間越來越短,跟蹤能力越來越強,精度越來越高,可靠性也越來越強,并有著良好的性價比,在水利勘測設(shè)計單位具有代替全站儀的趨勢,各單位設(shè)備更新時應(yīng)考慮這一因素。
4) GPS技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用,是水利工程測量的一項革命性的技術(shù)革新,它將對傳統(tǒng)的作業(yè)理念與方法予以更新。
4 結(jié)束語
GPS技術(shù)應(yīng)用于水利工程測量是水利工程測量外業(yè)勘測的一項重大技術(shù)革命,其應(yīng)用及開發(fā)的前景十分廣闊。尤其是實時動態(tài)定位技術(shù)(RTK)在水利工程測量中蘊含著巨大的技術(shù)潛力。GPS中的RTK技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用及其對水利工程勘測的巨大推進作用。
參考文獻:
[ 1 ] 徐紹銓,張華海,楊志強,等.GPS測量原理及應(yīng)用(修訂版) [M ].武漢:武漢大學出版社, 2003.
關(guān)鍵詞:改進;水利工程;勘測;方法
中圖分類號:TU3文獻標識碼:A文章編號:
水利工程地質(zhì)勘測主要任務(wù)是查明與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)條件并作出評價,預測可能出現(xiàn)的工程地質(zhì)問題,提出所需的防治措施與建議,為規(guī)劃設(shè)計和施工提供必要的地質(zhì)資料。我國水利工程勘測方法正處于一個飛速發(fā)展的階段。重新認識和審視目前我國水利工程的各種勘測手段及其應(yīng)用水平,大力推進各種勘測方法的發(fā)展及其綜合應(yīng)用,從而使水利工程地質(zhì)勘察工作由“定性分析”向“定量計算”方向發(fā)展。定性分析和定量計算的緊密結(jié)合,對加快我國水利水電工程業(yè)的發(fā)展具有重大意義。不可否認,一些傳統(tǒng)的勘測手段仍然起著不可替代的作用;另一方面,運用有限元等數(shù)值模擬分析方法,發(fā)展與實際地質(zhì)體性質(zhì)更接近的非均質(zhì)、各向異性、多相介質(zhì)中的三維層析成像等物探技術(shù),以及3 S技術(shù)在水利工程勘測中更廣泛的應(yīng)用,已成為當今的發(fā)展趨勢。
1 目前水利工程勘測中使用的常規(guī)方法及其建議
工程地質(zhì)勘探是在工程地質(zhì)測繪的基礎(chǔ)上,為進一步查明地表以下工程問題和取得深部地質(zhì)資料而進行的,主要有山地勘探、鉆探、物探等三種方法,以下分別加以說明并針對這些方法提出一些建議。
1.1山地勘探
山地勘探是指采用人工或機械進行剝土,或開挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表淺層地質(zhì)情況的勘探手段,可直接進行試驗、取樣和觀察地質(zhì)現(xiàn)象,使用的工具和技術(shù)要求相對簡單。它的勘探深度有限,故建議在進行地表淺層地質(zhì)勘察時運用。
1.2鉆探
近年來,鉆探方法、工藝及其施工水平的提高,加快了水利工程地質(zhì)勘測水平的發(fā)展,特提出如下建議:
1.2.1 鉆頭、鉆機等鉆探設(shè)備方面的建議。
從20世紀80年代開始,研制出各種轉(zhuǎn)速快、扭矩大、性能穩(wěn)定的新型鉆機。對較完整的硬巖進行鉆探時,建議采用金剛石鉆頭,該鉆頭基本取代了鋼?;蛴操|(zhì)合金鉆頭,大大提高了鉆進速度和巖心采取率。
1.2.2 砂卵石層、軟弱夾層、破碎帶等特殊層位的鉆進取樣技術(shù)的建議。
砂卵石層卡鉆、難以鉆進,以及同軟弱夾層等特殊層位中鉆進一樣,巖芯采取率低、取樣困難等一直是水利工程鉆探的技術(shù)難題。建議采用近年來發(fā)展起來的套鉆技術(shù),或采用專用的取芯鉆具,及其它確保巖芯免受沖刷和擠壓的保護系統(tǒng)等,以較好的解決這一技術(shù)難題。
1.2.3 其它一些鉆進工藝方面的建議。繩索取芯鉆探新工藝實現(xiàn)了在不提鉆的情況下采取巖芯的目的,其在水利工程中的應(yīng)用實踐證明,該工藝大大減少了取芯過程中來回提鉆的工作量,較好地解決了在軟弱層等特殊地層鉆進過程中經(jīng)常出現(xiàn)的難題,如塌孔、取芯質(zhì)量低等問題。
1.3 工程物探
地球物理勘探簡稱物探,工程物探方法主要有以位場理論為基礎(chǔ)的重力場勘探、磁場勘探、直流電場勘探等,以及以波動理論為基礎(chǔ)的地震波勘探、電滋波勘探等。
1.3.1 重、磁位場勘探。重、磁位場勘探是最古老的一種物探,相對于地震勘探而言,其精度和可靠度較差。目前,由于一些高精度的重力儀、磁力儀的研制和應(yīng)用,使得重、磁位場勘探的精度有了很大程度的提高。微伽級重力儀的使用,使微重力測量被用來勘探洞室和邊坡地質(zhì)體的變動形態(tài)并監(jiān)測其穩(wěn)定性。建議在區(qū)域和深部地質(zhì)構(gòu)造研究、礦產(chǎn)勘探、考古等領(lǐng)域中采用重、磁位場勘探,而在工程地質(zhì)勘測中應(yīng)用較少。
1.3.2 地震勘探
目前,地震勘探在水利工程領(lǐng)域發(fā)展較快。建議在水利工程勘測中運用地震CT,該地震CT可利用鉆孔、隧道、邊坡、山體等多種觀測條件進行二維、三維地質(zhì)成像,促進了地質(zhì)勘測由定性向定量化的方向發(fā)展。
1.3.3 電磁勘探。包括天然場源的電磁測探和人工場源的連續(xù)的電磁波勘探等多種方法。 建議在水利工程中加強電磁勘探的應(yīng)用。例如,可控源音頻大地電磁法、人工與天然兩種場源、多場源、二維和三維電阻率成像等技術(shù),在水利工程勘測中用來推測深埋長隧洞圍巖介質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征、隱伏斷層、破碎帶及異常區(qū)等可能影響工程的各種因素,取得了顯著的經(jīng)濟效益。
1.3.4 電法勘探。主要包括電阻率法、充電法和自然電場法、激發(fā)極化法、電磁感應(yīng)法。 建議在水利工程地質(zhì)勘察中運用電阻率法。它引進了地震勘探的數(shù)據(jù)采集辦法,可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速、自動采集,其測量結(jié)果可實時處理并顯示地電斷面或剖面圖,從傳統(tǒng)的一維勘探發(fā)展到二維勘探。目前,在單源與單點測量的基礎(chǔ)上,發(fā)展為多源、多點、多線測量,從而發(fā)展了三維觀測技術(shù)。
2 建議在水利工程勘測中引入3S技術(shù)
3S技術(shù)是指全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)等三大技術(shù)系統(tǒng)的集成與總稱。
2.1 全球定位系統(tǒng)
GPS在工程地質(zhì)勘察領(lǐng)域內(nèi)主要用來確定觀測點位的三維坐標。相對于普通測量手段而言,它不要求觀測站之間通視,具有定位精度高、觀測時間短、操作簡便、可全天候觀測等優(yōu)點,可將其采集和儲存的觀測數(shù)據(jù)導入計算機進行分析與處理。
GPS越來越廣泛地應(yīng)用于水利工程地質(zhì)勘察測量及定位控制,它在高程控制方面能較好地解決跨河、跨溝水準難以傳遞的問題,以及在勘察區(qū)控制點較少,或在山區(qū)、林區(qū)等通視條件較差、觀測條件受限的區(qū)域進行工程地質(zhì)勘察時,運用GPS可大大減少作業(yè)時間,提高測量精度。
2.2 遙感
遙感技術(shù)主要應(yīng)用于預可行性研究階段或可行性研究階段,與其他勘察手段配合,有利于大面積地質(zhì)測繪,提高填圖質(zhì)量和選線、選址的質(zhì)量,減少野外地質(zhì)調(diào)查的盲目性,減少外業(yè)工作量,進而提高了勘察效率。
遙感技術(shù)作為一種工程地質(zhì)勘測手段,近年來在我國水利水電工程中應(yīng)用越來越廣泛,從總體來說其用途主要有:工程地質(zhì)調(diào)查與制圖,巖溶調(diào)查,對滑坡、崩塌、泥石流等物理地質(zhì)現(xiàn)象的調(diào)查,輸水隧洞、渠道等跨區(qū)域、長距離等線狀大型工程地質(zhì)調(diào)查,地形、地貌、地質(zhì)、水文、氣候等復雜特殊地區(qū)的工程地質(zhì)調(diào)查,節(jié)省了費用,加快了工期。
2.3 地理信息系統(tǒng)
GIS技術(shù)可自動制作平面圖、柱狀圖、剖面圖和等值線圖等工程地質(zhì)圖件,還能處理圖形、圖像、空間數(shù)據(jù)及相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理、空間分析等問題,將GIS技術(shù)應(yīng)用于工程地質(zhì)信息管理和制圖輸出是近幾年工程地質(zhì)勘察行業(yè)的熱點和發(fā)展趨勢。
3 結(jié)束語
隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,工程建設(shè)項目從深度、廣度及精度上對工程地質(zhì)勘測提出了更高的要求。面對勘探深度的加大、對勘探分辨率(精度)要求的提高,許多傳統(tǒng)的地球物理方法及技術(shù)已無法滿足工程需要。為此,本文對目前水利工程地質(zhì)勘測方法進行了分析總結(jié),并適當給出了建議,在此基礎(chǔ)上選擇合適的勘測方法對水利工程地質(zhì)勘測及水利水電工程建設(shè)具有重要意義。
參考文獻:
[1] 楊連生.水利水電工程地質(zhì)[M].武漢:武漢大學出版社,2007.
[2] 王妙月.勘探地球物理學[M].北京:地震出版社, 2006.
[3] 曾凡卿.三峽工程建基巖體物探檢測方法應(yīng)用[J].2008.
[4] 徐紹銓,張華海,楊志強,等.GPS測量原理及應(yīng)用(修訂版) [M ].武漢:武漢大學出版社, 2007.
關(guān)鍵詞:小型農(nóng)田;水利工程;勘測;設(shè)計
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
中圖分類號:TU991.15;文獻標識碼:A ;文章編號:2095-2104(2013)
小型農(nóng)田水利建設(shè)要以科學發(fā)展觀為指導,深入貫徹落實黨的十精神和中央治水興水決策部署,統(tǒng)籌規(guī)劃、標本兼治,因地制宜、科學安排、突出重點、整體推進,著力提高防汛抗旱減災(zāi)能力、供水保障能力和水土資源利用效率,力爭在政策支持上有新突破,在組織發(fā)動上有新舉措,在資金投入上有新增長,在綜合效益上有新提高,在惠及民生上有新成效。
一、小型農(nóng)田水利工程建設(shè)中的問題
小型農(nóng)田水利工程與農(nóng)民的日常生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具都是密切相關(guān)的,其之間有著千絲萬縷的聯(lián)系,但是,諸如此類的一些水利工程在建設(shè)中大都容易出現(xiàn)各種各樣的問題,也給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常的農(nóng)村經(jīng)營帶來許多的不便和損失,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:一方面是缺乏整體規(guī)劃,工程目的不明,重復建設(shè)隱患多。小型農(nóng)田水利工程建設(shè)大部分是各級鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村級等小單位小圈子內(nèi)自己基層單位組織農(nóng)民籌資建設(shè),區(qū)域性的工程建設(shè),其缺乏全局發(fā)展性戰(zhàn)略眼光,在合理開發(fā)和社會經(jīng)濟效益等諸多方面無法統(tǒng)一兼顧,這樣修建成功后,就容易造成重復建設(shè)、工程管理人員也無法配備到位,而且在工程質(zhì)量方面也留下了隱患,最后導致工程爛尾廢棄;一方面是缺乏籌資渠道,工程建設(shè)降低。小型農(nóng)田水利工程建設(shè)除應(yīng)急的抗旱節(jié)水灌排和國家統(tǒng)一調(diào)配的少量資金由政府投資外,其他的政府投入幾乎為零,所需建設(shè)和運維資金基本上是從農(nóng)民中自籌,幾年來農(nóng)民收入盡管有了大幅提高,但由于農(nóng)資產(chǎn)品價格上漲,導致農(nóng)民生產(chǎn)和生活成本劇增,自籌難度也非常大,小型農(nóng)田水利工程建設(shè)資金就很難及時到位,總是一拖再拖,這就導致小型水利工程的建設(shè)由于資金短缺,最后不得不降低標準建設(shè),高標準制定計劃低標準驗收完工,這樣也就導致水利工程建設(shè)普遍標準低,過早地失去了起原本設(shè)想的使用價值;三是工程質(zhì)量不能達標,后續(xù)維護難以為繼。小型農(nóng)田水利工程屬于新農(nóng)村建設(shè)中的基礎(chǔ)澆灌設(shè)施,大多為當?shù)匦⌒凸こ剃犖槌薪?,雖然在農(nóng)田灌排、區(qū)域規(guī)劃也制定了一些相關(guān)的建設(shè)和運維標準,但其缺少必要的前期計劃制定、工程實施、監(jiān)督監(jiān)察、完工驗收等工程實施和運維方面的管理措施,再加上施工人員多為當?shù)剞r(nóng)民隊伍,施工單位屬于無資質(zhì)施工,缺乏質(zhì)量意識,相關(guān)的建設(shè)標準徒有虛名,大多沒有專門質(zhì)檢部門和專職的監(jiān)理人員,其直接后果就是導致工程質(zhì)量無法達標,后續(xù)養(yǎng)護更無從談起,致使多數(shù)工程成了有人建無人管、不達標、無人維護的三無工程。
二、小型農(nóng)田水利工程規(guī)劃設(shè)計的原則
一是要實事求是。在設(shè)計建造小型農(nóng)田水利工程時,應(yīng)該充分考慮項目工程所在地的實際情況和經(jīng)濟發(fā)展水平,而且在設(shè)計時,也要充分考慮到當?shù)氐牡刭|(zhì)和地形條件,制定合理的規(guī)劃方案;二是對于申報和建設(shè),要講實際,權(quán)輕重。在制定規(guī)劃建設(shè)方案的時候,決不能只搞形象工程而不顧農(nóng)民群眾的實際需求,二是要嚴格遵守“經(jīng)濟適用、經(jīng)久耐用、利于環(huán)保”等原則,在申報建設(shè)項目時,要結(jié)合當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的實際需要,切不可一窩蜂的上,以免給農(nóng)民群眾造成過重的經(jīng)濟負擔;三是要堅持籌資籌勞的多樣性。要根據(jù)國家財政投入及地方財力的可能和當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的實際需要,制定出切實可行的規(guī)劃建設(shè)目標,通過國家投資、地方積極籌資、社會廣泛集資、銀行貸款融資等方式,積極利用“一事一議”財政獎補政策,來緩解建設(shè)資金不足的現(xiàn)象,在發(fā)動群眾投資投勞時,必須堅持自愿、公開、量力而行的原則,切不可因為小型農(nóng)田水利工程的建設(shè)而對群眾的生活造成不必要的負擔。
三、科學的實施小型農(nóng)田水利工程規(guī)劃設(shè)計的措施
一是規(guī)劃設(shè)計要結(jié)合當?shù)貙嶋H。要根據(jù)當?shù)厮O(shè)施現(xiàn)狀,加快灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造,不斷完善農(nóng)田灌排體系,還要加快小型農(nóng)田水利工程建設(shè),大力加強田間工程、末級渠系及涵閘泵站建設(shè),因地制宜興建“五小水利”工程,集中連片、整體推進縣域農(nóng)田水利建設(shè),進一步擴大旱澇保收高標準農(nóng)田面積,同時,還要進一步增加大中型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造投入,做到完成一批、驗收一批、銷號一批,要積極推進大中型灌溉排澇泵站更新改造,在有條件的地方新建一批灌區(qū),加強重點澇區(qū)治理,不斷提高農(nóng)田灌排骨干工程的配套率和完好率;二是要進行技術(shù)推廣和人才培養(yǎng)。農(nóng)村水利工程建設(shè)是效益長期的工程,因此建設(shè)規(guī)劃必須具有發(fā)展的眼光,地方水利部門可以采取派出去,請進來,實行短期培訓等方法,抓好管理人員的業(yè)務(wù)培訓,提高管理人員的業(yè)務(wù)水平;同時還要抓好工程建設(shè)中的新技術(shù)的推廣應(yīng)用工作,讓農(nóng)田水利建設(shè)與日益反展的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活相適應(yīng),使已有的、在建的和規(guī)劃中的水利項目都能充分發(fā)揮其自身的效益,服務(wù)于民;三是要實行統(tǒng)一規(guī)劃,統(tǒng)籌安排。要按照科學發(fā)展觀要求,統(tǒng)一農(nóng)田水利工程建設(shè)規(guī)劃,統(tǒng)籌使用農(nóng)村各類涉水資金,從整體、長遠角度重點加強對農(nóng)民直接受益的中小型農(nóng)田水利工程的建設(shè)規(guī)劃,要支持灌溉、儲水、排水等農(nóng)田水利設(shè)施的改、擴、新建項目,做到主支銜接、因地制宜,引水、蓄水、灌溉并重,大小水利并進,要做到水庫、塘壩、水窖等相互補充,建設(shè)旱能灌、澇能排,有水存得住、沒雨用得上的水利工程體系;四是要突出節(jié)水灌溉技術(shù)的運用和推廣。小型農(nóng)田水利工程規(guī)劃設(shè)計要充分考慮水資源承載能力,實行總量控制、定額管理,通過協(xié)調(diào)各行業(yè)的用水需求,促進農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,實行改造與改革、骨干與田間、灌溉與排水相結(jié)合,制定適宜的改造方案,同時,還要積極采用新技術(shù)、新材料、新工藝,依靠科技進步和制度創(chuàng)新促進節(jié)水和水資源高效利用,建立節(jié)水型用水模式和節(jié)水型經(jīng)濟發(fā)展與運行體系,突出節(jié)水灌溉技術(shù)的運用和推廣,提高農(nóng)業(yè)用水效率和效益;五是小型農(nóng)田水利工程施工安案制定要嚴格。水利工程施工要嚴格按施工方案和基建程序運作,項目實施時成立工程建設(shè)領(lǐng)導小組,實行項目法人負責制,由具有相應(yīng)資質(zhì)的單位完成項目的前期咨詢、設(shè)計、招標、施工和監(jiān)理,建設(shè)過程落實項目法人責任制、招標投標制、工程監(jiān)理制和合同管理制,嚴格按“四制”要求管理,還要求材料設(shè)備供應(yīng)商的產(chǎn)品必須要有“一照、三證”,施工隊伍要嚴格按招投標法律法規(guī)進行招投標活動,并嚴格按照基本建設(shè)項目管理程序,落實分級管理負責制,切實加強技術(shù)指導,嚴把質(zhì)量關(guān),項目建設(shè)完成并經(jīng)驗收合格后交付管理,在使用過程中實行目標責任管理、明確管理責任。
結(jié)語
綜上所述,加強小型農(nóng)田水利工程建設(shè),是著眼全局、著眼長遠、著眼可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略舉措,為確保建設(shè)優(yōu)質(zhì)的農(nóng)田水利工程,就必須有一套健全合理的規(guī)劃設(shè)計體制,規(guī)范的項目建設(shè)管理程序,使施工過程合理、項目管理嚴格、經(jīng)費使用透明,防止面子工程和豆腐渣工程,進而保證其成為為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活服務(wù)的優(yōu)質(zhì)工程。
參考文獻
關(guān)鍵詞:GPS技術(shù);水利工程勘測;RTK;動態(tài)定位;外業(yè)測量中圖分類號:TV 文獻標識碼:A
一、GPS 工作原理、特點
(一)GPS 技術(shù)工作原理
GPS 系統(tǒng)是衛(wèi)星導航地位系統(tǒng),采用的方法為距離交會法,在使用的坐標系統(tǒng)中,GPS 測量通常采用其中的兩種:第一種是地固坐標系統(tǒng),第二種是空間固定坐標系統(tǒng)。同時根據(jù)需要可以進行坐標系的轉(zhuǎn)換,通過轉(zhuǎn)換可以有效表達控制點位置,可以促進觀測效果。
(二)GPS 技術(shù)的特點
GPS測量技術(shù)主要由七大特點,包括:定位精度高,觀測時間短測站之間無需通視,可提供三維坐標,操作簡便,全天候作業(yè)以及功多用途廣等特點。這些優(yōu)點保證了GPS 測量技術(shù)的領(lǐng)先地位。其定位精度高體現(xiàn)在:在300m到1500m 之間工程精密定位中,1小時以上觀測的解算,其平面位置誤差小于1mm;而測站之間無需通視這一特點一具解決了測量學中的難題,使接收的信號不受干擾;其用途廣體現(xiàn)在不但可以進行測量也可以用于測速和測時;GPS 系統(tǒng)的自動化程度非常高,便體現(xiàn)了其操作方便的特點。
由此可見,GPS 測量技術(shù)技術(shù)先進,優(yōu)點明顯,將在以后的應(yīng)用中不斷的體現(xiàn)出來,我們也將更加不斷的開發(fā)GPS 技術(shù)的更多特點,為水利工程測量水平的提高不斷努力。
二、GPS技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用前景
隨著我國國民經(jīng)濟的快速增長的西部大開發(fā)的實施,水利工程建設(shè)迎來前所末有的發(fā)展機遇,這就對勘測設(shè)計提出了更高的要求。隨著水利工程勘測設(shè)計行業(yè)軟件技術(shù)和硬件設(shè)備的發(fā)展,水利工程勘測設(shè)計已實現(xiàn)CAD化,有些軟件本身還要求提供地面數(shù)字化測繪產(chǎn)品的支持;建立勘測、設(shè)計、施工、后期管理一體化的數(shù)據(jù)鏈,減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)抄、輸入等中間環(huán)節(jié),是水利工程勘測設(shè)計“內(nèi)外業(yè)一體化”的要求,也是影響水利勘測設(shè)計技術(shù)發(fā)展的“瓶頸”所在。
目前水利工程勘測中雖已采用電子全站儀和電子水準儀等先進儀器設(shè)備,但常規(guī)測量方法受橫向通視和作業(yè)條件的限制,作業(yè)強度大,且效率低,大大延長了設(shè)計周期??睖y技術(shù)的進步在于設(shè)備引進和技術(shù)改造,在目前的技術(shù)條件下引入GPS技術(shù)應(yīng)當是首選。
當前,用GPS靜態(tài)或快速靜態(tài)方法建立沿線總體控制測量,為勘測階段測繪帶狀地形圖,路線平面、縱面測量提供依據(jù);在水利工程施工階段為閘門、渠道、堤壩建立施工控制網(wǎng),這僅僅是GPS在水利工程測量中應(yīng)用的初級階段,其實,水利工程測量的技術(shù)潛力蘊于RTK(實時動態(tài)定位)技術(shù)的應(yīng)用之中,RTK技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用,有著非常廣闊的前景。
三、GPS技術(shù)在水利工程勘測中的應(yīng)用
(一)GPS 應(yīng)用于水利工程中的優(yōu)點
GPS 技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域,水利工程測量中,GPS 技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。比如:三峽水利樞紐,小浪底工程等水利工程測量中都用到了GPS 技術(shù)。在國內(nèi)進行的幾次大的水利工程建設(shè)招標活動中,均嚴格要求采用 GPS 技術(shù)用于定位和測量,這主要是基于水利工程建設(shè)的特殊性。GPS 應(yīng)用于水利工程建設(shè),從工程施工角度而言,有如下優(yōu)點:
平面上能準確定位
水利工程平面形狀不規(guī)則。因此,實際施工過程中就需要精確地定位,這恰好是 GPS 的長處所在。大量實驗表明,在小于 50Km 的基線上,其相對定位精度可達 1-2×10-6,在 100~500km 的基線上可達10-6~10-7,這一精度常規(guī)測量儀器是不可能達到的。
2、大范圍水下施測優(yōu)勢更為明顯
水下測量要求能夠?qū)崟r得到水面上的三維位置即 X,Y,H,在進行水下地形測量時,水面上的高程值減去測深儀的水深數(shù)據(jù)值(h) 就得到水下的高程,從而可做進一步的水下地形圖,數(shù)學表達式為水下高程 Hs=H-h(huán)。
水利堤防工程分布一般是范圍大。要準確地實施水下測量,做到不欠挖,不漏挖,不超寬,不超深,采用GPS 比采用常規(guī)儀器就更顯優(yōu)越性。
節(jié)省大量的人力物力
常規(guī)儀器下的水下測量需配備多名工程技術(shù)人員,并有大量的手工勞動,而采用 GPS 則省去了野外測量的工程技術(shù)人員,并可隨時電腦成圖,繪制出水利工程的平面范圍和填挖程度。
(二)GPS 技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用
下面著重講解GPS 技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用。GPS 技術(shù)在水利測量中的應(yīng)用主要包括以下部分:GPS 的外業(yè)測量,GPS 的布網(wǎng)以及實時動態(tài)測量技術(shù)的應(yīng)用等等。
1、GPS 外業(yè)測量
GPS 外業(yè)測量中,選點是關(guān)鍵。點的定位對于保證測量結(jié)果的正確性具有非常重要的意義,因此要在選點前做好充分的準備工作,包括收集和了解有關(guān)測區(qū)的地理位置,標架,標型的完好狀況等等。這都是做好選點的關(guān)鍵。GPS 的觀測工作主要體現(xiàn)在無線安置和開機觀測,這與常規(guī)測量有很大的不同。無線安置工作中,要做到在正常點位,天線應(yīng)架設(shè)在三腳架上,并安置在標忐中心的上方直接對中,天線基座上的圓水準氣泡必須整平;在有風天氣中,應(yīng)將無線進行三方向固定。
2、GPS 布網(wǎng)工作
關(guān)于GPS 布網(wǎng)工作如下:對于線路及帶狀工程測量,例如引水工程等,通常都采用點連式或邊連式組成連續(xù)發(fā)展的三角鎖同步圖形,而對于工程樞紐地區(qū)的施工控制網(wǎng)和變形監(jiān)測網(wǎng),通常則采用邊連式或網(wǎng)連式布設(shè),以增強網(wǎng)形的幾何強度,提高GPS 控制網(wǎng)的可靠性和數(shù)據(jù)精度。
3、實時動態(tài)測量方法
(1)實時動態(tài)定位(RTK)技術(shù)簡介
實時動態(tài)定位(RTK)技術(shù)是以載波相位觀測值為根據(jù)的實時差分GPS(RTD GPS)技術(shù),它是GPS測量技術(shù)發(fā)展的一個新突破,在水利工程測量中有廣闊的應(yīng)用前景。
實時動態(tài)定位(RTK)系統(tǒng)由基準站和流動站組成,建立無線數(shù)據(jù)通訊是實時動態(tài)測量的保證,其原理是取點位精度較高的首級控制點作為基準點,安置一臺接收機作為參考站,對衛(wèi)星進行連續(xù)觀測,流動站上的接收機在接收衛(wèi)星信號的同時,通過無線電傳輸設(shè)備接收基準站上的觀測數(shù)據(jù),隨機計算機根據(jù)相對定位的原理實時計算顯示出流動站的3維坐標和測量精度。這樣用戶就可以實時監(jiān)測待測點的數(shù)據(jù)觀測質(zhì)量和基線解算結(jié)果的收斂情況,根據(jù)待測點的精度指標,確定觀測時間,從而減少冗余觀測,提高工作效率。
(2)應(yīng)用
實時動態(tài)定位(RTK)有快速靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩種定位模式,兩種定位模式相結(jié)合,在水利工程測量中的應(yīng)用可以覆蓋水利工程勘測、施工放樣、監(jiān)理和GIS(地理信息系統(tǒng))前端數(shù)據(jù)采集等全過程。
①快速靜態(tài)定位模式
要求GPS接收機在每一流動站上,靜止地進行觀測。在觀測過程中,同時接收基準站和衛(wèi)星的同步觀測數(shù)據(jù),實時解算整周未知數(shù)和用戶站的3維坐標,如果解算結(jié)果的變化趨于穩(wěn)定,且其精度已滿足設(shè)計要求,便可以結(jié)束實時觀測。一般應(yīng)用在控制測量中,如控制網(wǎng)加密;若采用常規(guī)測量方法(如全站儀測量),受客觀因素影響較大,在自然條件比較惡劣的地區(qū)實施比較困難,而采用RTK快速靜態(tài)測量,可得到事半功倍的效果。單點定位只需要5~10 min(隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展,定位時間還會縮短),不及靜態(tài)測量所需時間的1/5,在水利工程測量中可以代替全站儀完成導線測量等控制點加密工作。
②動態(tài)定位模式
動態(tài)定位測量前需要在一控制點上靜止觀測數(shù)分鐘(有的儀器只需2~10s)進行初始化工作,之后流動站就可以按預定的采樣間隔自動進行觀測,并連同基準站的同步觀測數(shù)據(jù),實時確定采樣點的空間位置。目前,其定位精度可以達到毫米級。
動態(tài)定位模式在水利工程勘測階段有著廣闊的應(yīng)用前景,可以完成地形圖測繪、中樁測量、橫斷面測量、縱斷面測量及導線測量等工作。測量2~4s,精度就可以達到1~2cm,且整個測量過程不需通視,有著常規(guī)測量儀器(如全站儀)不可比擬的優(yōu)點。
(三)推廣建議
1、GPS靜態(tài)定位技術(shù)和動態(tài)定位技術(shù)相結(jié)合的方法可以高效、高精度地完成水利工程平面控制測量。
2、生產(chǎn)過程中采用常規(guī)方法和GPS技術(shù)相結(jié)合的生產(chǎn)流程可以極大地提高生產(chǎn)效率。
3、RTK技術(shù)的出現(xiàn)使GPS技術(shù)不斷發(fā)展和完善,開發(fā)商相繼推出的新型號儀器,其初始化時間越來越短,跟蹤能力越來越強,精度越來越高,可靠性也越來越強,并有著良好的性價比,在水利勘測設(shè)計單位具有代替全站儀的趨勢,各單位設(shè)備更新時應(yīng)考慮這一因素。
4、GPS技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用,是水利工程測量的一項革命性的技術(shù)革新,它將對傳統(tǒng)的作業(yè)理念與方法予以更新.
結(jié)語
綜上,GPS 在水利工程勘測中的應(yīng)用,對水利工程勘測手段和作業(yè)方法產(chǎn)生了革命性的變革,極大地提高了勘測精度和勘測效率,需要強調(diào)的一點是,在利用 GPS 技術(shù)進行水利工程測量的時候,要特別注意測量結(jié)果的精確度和實用性,這是采用GPS 技術(shù)測量的關(guān)鍵所在。
參考文獻
[1]張振軍,謝中華,馮傳勇. RTK測量精度評定方法研究[J].測繪通報,2007.1.