水利水电工程测量技术探讨
[摘 要]工程未动，测量先行，在工程建设中，测量具有重要的地位。水利水电工程由于建设环境的复杂性，测量工作就显得尤为重要，通过采用相关测量技术进行测量，可有效保证水利水电工程的高效开展。本文就此对水利水电工程测量技术进行探讨。
[关键词]水利水电 测量技术 重要性
中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0122-01
引言
测量在水利水电工程中具有重要的意义，是项目建设想要顺利进行设计、施工的重要保障。测量技术包括控制测量技术、数字地形测绘技术、变形监测技术、水下地形测量技术等，随着水利水电测量技术的发展，各种新技术的应用保证了工程顺利开展。
1、水利水电工程测量的重要性
水利水电工程的建设环境比较复杂，因为需要有一定的流域供水，所以选址一般都会在山区，而山区的地质环境比较复杂，所以增加了水利水电工程施工的难度。为了确保工程施工质量，需要在选址和设计阶段做好充足的可行性论证，详细了解施工现场的地质水文状况，这就需要进行工程测量，为地质分析提供科学可靠的数据。工程测量贯穿于水利水电工程的始末，为工程的设计、施工提供优质的服务。通过编制合理的测量方案，优化布置各个环节的测量程序，采用先进的测量技术，确保测量数据的准确性，为水利水电工程的高效开展创造有利的条件。
2、控制测量技术
控制测量是开展水利水电测量工程工作的重要基础，同时也是前期测绘技术的基础。随着技术的革新与进步，水利水电工程的控制测量技术也有了新的发展，正在从传统控制测量向着现代化控制测量的方向发展，以GPS等一系列的空间定位技术为核心、传统的测绘方法为辅助，实现高效、快速、精确的三维空间定点坐标。现代化的控制测量技术有三大主要的发展方向，也就是常说的3S技术：①GPS测量技术又被称为全球定位系统，在利用这种测量技术对水利水电工程进行控制测量的时候，主要是利用数字技术和卫星遥感定位技术来进行工程测量的，这种测量方法不仅能够使得整个测量过程更加的全面，同时还能使得测量的结果也更加的精确。这种测量技术与传统的测量技术相比，主要是与数字化技术进行了精准的结合，使得了测量范围更广、测量速度更快、测量结果更加准确。②GIS技术；GIS技术是一种重要的地理信息采集技术，其通过建立多空间、多架构、多维度的处理层次，使采集到的地理信息能够得到更加全面的分析、统计，很大程度上解决了传统人工控制带来的问题与不足；③RS技术。RS技术可以看作使对GPS技术和GIS技术的补充。RS技术是一种综合型、用于补测、补绘的遥感技术，通过声波遥感技术、物理遥感技术以及光学遥感技术等对GPS技术和GIS技术进行补充。利用数字化模型，将补充的细节信息纳入其中，使得控制测量的模型更加完善、全面。
3、数字地形测绘技术
数字地形测绘技术是电子平板数学测绘系统、掌上数字测图系统以及侧记法数字测绘系统的统称。整套技术的核心是配合全站仪使用的数字化系统，也就是GPSRTK系统。目前，电子平板数字测图系统的使用组合是：电子平板与全站仪、地形图绘图软件配合作业，比较适用于环境条件较好的地区，最优势的特点就是作业直观，不需要编码，也不容易出现错漏。掌上数字测图系统的使用组合是：掌上电脑搭配全站仪和地形库内业绘图软件作业，其最大的优势是便携方便，易于在野外恶劣环境条件下开展测绘工作。而且掌上电脑的可视化操作界面以及人性化功能设计都增加了掌上数字测图系统的优势。
侧记法数字测图系统的使用组合是全站仪、草图、有地物编码的地形图内业绘图软件共同配合作业，这种系统适用于各种测绘环境，但是作业不直观，也容易出现地物错漏问题。
数字地形测绘技术通过统计全站仪的数据，首先建立基础模型，进而构建全方位、立体化的三维模型系统，以此分析实地情况，能够有效地减少水利水电工程测量的误差，强化建模的作用，更加便捷有效地进行数据整合。
4、变形监测技术
变形检测也叫做变形测量，或者变形观测，是针对一些监测物体或者对象（统称“变形体”）进行测量，以确定这些变形体的空间位置、内部形态的变化特点。变形监测可以分为两部分：外部变形监测（外观监测）和内部变形监测（内观），其中外观监测是主要涉及测量工作的部分。按照变形方向，外观监测可以分为垂直位移监测和水平位移监测，水利水电工程中常用的外观监测方法主要有以下：
4.1基准线测量法
该方法是水平位移监测常用的一种方法。根据坝體形状、长度等不同，使用的基准线测量法不同，比如：坝体较短的可以使用大气激光准直法以及视准线法进行监测；如果是拱坝坝体可以使用垂线法进行监测。
4.2大地测量法
该方法是变形监测的经典方法之一，可以完成工作基点测量、变形基准网监测测量以及变形监测等工作内容，通过使用测量机器人或是精密度高的全站仪以及电子水准仪，加上三角测量、交会测量、几何水准测量、三角高程测量等方法开展监测工作。大地测量法的理论与技术方法都相对成熟，费用较低，监测的数据也比较可靠，然而观测条件严重影响到数据的精度，不能长时间进行监测。
4.3液体静力水准测量法
该方法是垂直位移监测技术的主要方法之一，也是目前发展最快的一种方法。液体静力水准测量法尤其适用于坝体的廊道高程传递以及观测，通过使用各类传感器对容器的液面高度进行测量，获取多达数百的监测点高程。这种方法精度高、自动化程度高、可移动、可持续监测的特点，就算是长达数十公里的的测量范围也可以进行监测。
5、水下地形测量技术
传统的水下地形测量技术多使用经纬仪、电磁波测距仪以及标尺、标杆作为主要仪器、工具，利用断面法或交会法及坐标法来进行定位，使用测深杆和测深锤对水深数据进行采集。然而，传统的水下地形测量技术有明显的缺点：作业效率较低，误差也较大。
随着全球卫星定位技术的应用与发展，传统的水下地形测量技术几乎被弃用。多波束测探仪与差分全球定位系统（DGPS）、GPS-RTK技术以及连续运行卫星定位服务参考站系统（CORS）相互配合开展的水下地形测量正得到广泛的研究与应用。DGPS是将某个已知点当作基准点，通过比较已知点的位置与基准点GPS接收机接收到的连续卫星信号来确定当时的误差伪距修正值。通过无线电台对这些修正值进行接收，反馈到用户的接收机中，进而对GPS信号完成实时修正，其具有实时性、连续性、全天候、高精度等特点。传统的水下测量方法受到距离以及水域情况的影响，在流速急、水域深的困难测区，传统水下测量技术无法完成高精度的测量。由于DGPS是通过连续不断地接收卫星定位信号来进行工作，其在水下测量技术中的应用改变了这一情况，突破了传统水下测量方法的限制，是水下测量方法进入到数字化的时代。
同时，GPS-RTK以及CORS技术都已经达到了厘米级的系统定位精度，并且还能够实现实时无潮测量。GPS-RTK测量技术是目前测绘使用最先进的实时差分定位测量技术，具有高程定位精度高、速度快的特点，当其与数码测深仪连接时，能够完成连续地可控平面与高程同步测量，并且保证大比例尺测绘水下地形点的密度要求。
CORS技术是卫星定位技术、计算机网络技术以及数字通讯技术等多个高科技技术深度结合产生的重要应用技术。CORS的使用可以大幅提高测绘的效率与速度，降低测绘的工作量，省去了对测量标志的保护与修复费用，大幅降低了测绘的整体成本，在水利水电工程的水下地形测量中发挥着重要的作用。
结束语
随着科学技术的进步与发展，研发投入的不断增加，越来越多的测绘新技术与新设备在水利水电工程的测量工作中得到了长足的应用，也使得水利水电工程的测量的精度、效率得到了大幅的提升。保证了水利水电工程建设的质量与精准。
参考文献
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