如何做好水利水电工程规划设计阶段测量工作

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【摘 要】水利水电工程是关乎民生的项目工程。笔者通过自己多年的工作总结，针对水利水电工程在规划设计阶段如何做好测量工作作出分析，提出水利水电工程规划设计阶段在控制测量、地形图测绘和纵横断面图测绘方面的工作要点及应关注的一些问题，以供参考。

【关键词】水利水电；项目工程；规划设计；绘测

水利工程测量是一门实践性很强，技术要求高的工作，在规划设计阶段，一旦出现测量误差，对工程的后续工作会产生极大的影响。因此，作为工作人员要不断提高自己的工作能力，做好工程控制测量、各种比例地形图测量、纵横断面图测量等一系列工作。

1 工程控制测量

工程控制网的作用是为测区提供统一的空间参考框架，为各项测量工作提供位置基准，满足工程建设不同阶段对测绘在质量、进度和费用方面的要求。工程控制测量分为平面控制测量和高程控制测量。

1.1 平面控制系统的选择

水利工程项目测区一般都具有独立和狭长的特点，所以在接到一项水利工程项目后首先要根据项目的大小、所在位置来选取平面控制系统；对于水利枢纽地区以及重要水利工程建筑物地区测图，当测区内投影长度变形值大于5cm/km，亦是测区距现行国家坐标系统中央子午线45 km或与中央子午线经度差大于4 0'时，一般要考虑投影变形应采用：

（1）高斯正形投影任意带平面直角坐标系统，即把国家大地点的坐标通过换代计算换算成测区平均中央子午线处的坐标。

（2）以一个国家大地点的坐标和该点至另一个大地点的方位角作为起始数据的独立坐标系统，即所谓一点一方向。

1.2 高程控制系统的选择

目前我国水准点的高程系统采用正常高系统，按照1985 国家高程基准起始，青岛国家原点高程为72.260m。但由于历史的原因，各地区还习惯沿用原来的高程系统，为了和各地的水文等基础资料相匹配，在高程系统的选择上还应尊重地方使用习惯。

2 地形图测绘

水利工程地形图主要为水利工程规划选址、建筑物布置等提供依据，水利工程地形图测量除了要遵守现行国家行业测量规范主要条款以外，还有其自身的特点：

2.1 地物测绘

水利水电专业测图的地物测绘主要包括以下各项：（1） 测量控制点；（2）居民点；（3）道路和管线；（4）输电线路和通讯线路；（5）独立地物；（6）地质勘探点和水文、气象设施；（7）境界、地类界及垣栅。

在测量地物时主要围绕相关工程涉及的区域进行测量，测绘区域可分为工程区域内和工程区域外两部分。例如，中小河流治理主要工程内容包括堤防加固、河道疏浚、护坡、护岸等。在测量地物时重点注意堤防附近房屋、跨河建筑物、堤防附近和跨河的电力和通讯设施、与堤防和河道交叉的建筑物及沟渠、现有堤防与河道的护坡护岸及材质等，对跨河的各种堵水设施（桥梁、涵闸、溢流坝）还要在地形图上标注其建筑物的规模（宽×高）、底高程、桥面高程、堰顶高程等。房屋测量，工程区域内应祥测（一般不绘廊檐），区域外的即使大比例地形图也可适当放宽测量，进行综合、取舍；村庄房屋应祥测，内部房屋可较大取舍。这样就为工程设计人员提供了必要的基础信息。

2.2 地貌、土质和植被测绘

水利工程地貌、土质和植被测绘和其他工程尤其城市测量相比更具有其特点。地貌应用等高线配合地貌符号和高程注记点来表示，水利工程对地貌要求较高，不像其他行业测绘仅保留部分高程点，而不进行等高线的勾绘，有时为了显示地貌碎部特征（如鞍部、小丘、台阶地以及盆地等），还加绘间曲线。

当图中用符号表示的地貌元素，如陡崖、土堆、坑穴、路堤、路堑以及梯田坎等，并适当保留高程注记点和比高，凡面积在图上大于1cm2且具有经济价值的土质植被需用地类界绘出范围。

2.3 水下地形侧量

水下地形测量又是水利工程测量的重点，很多其他测量仅绘制河道的河口线或水涯线，但水利水电工程测量还需要测出水下地形，对于沟渠一般还要求图上2～3cm注记底高程。

3 纵横断面测绘

水利水电工程测量较多都涉及到土石方工程，主要有填高、挖深、削坡等，这些工程量概算都要涉及纵横断面测量，纵横断面测量精度直接影响到工程量，目前工程量计算虽用软件计算，但原理还是通过下面两个公式求出：

V总=

Vi=（ ）D

（注：式中s1、s2为相邻断面需要的开挖或回填的面积，D为相邻横断面的间距，V总为土方总量。）

从上式中可知纵、横断面测量精度直接影响到工程量的计算，所以在纵、横断面测绘时，主要从以下四个方面入手，以提高纵、横断面测量精度，从而使概算的工程量接近真值。

3.1 提高横断面点的侧量精度

纵、横断面点采集目前主要方法有全站仪法和GPS RTK测量法。无论何种方法采集的纵、横断面点只要消除测量错误，所采集断面点的精度完全能够满足断面测量精度要求，但所应注意的是所采集的纵横断面点不能偏离断面线太远，水利水电规范要求为2m。

3.2 横断面位置布设

对于水利水电工程项目测量，横断面位置的布设是影响工程量的主要因素之一， 水利水电工程规划设计阶段横断面间距一般要求在50～200m之间，该阶段不可能断面间距过密，所以断面选位显得尤为重要。所以在布设横断面时除满足断面间距要求的同时还应注意把横断面布设在横断面形态（长度）显著变化、支流入口、河道急转弯、比降明显变化等有关部位。为了使横断面位置布设的较为合理，一般应该在地形图测完以后根据地形特点在图上初选，再到实地选定。

3.3 横断面方向

横断面方向也是影响工程量的另一重要因素，特别对于高差较大的地物或地形， 如堤防加培、高切岭段，断面方向显得尤为重要。假设某一处是高差较大的地物或地形，我们将垂直堤防断面、不垂直堤防断面与设计的标准断面用画图相比较（如图1所示），可以直观看出用不垂直堤防断面所求的堤防加培量永远小于垂直堤防所求的工程量。反之要是开挖也一样，都是把所概算工程量比实际工程量要偏小， 给后面工作带来很多麻烦。为了使断面方向能够垂直堤防、河道，最好的办法是在地形图测完后在先图上设计好断面方向线，再到现场定测。

图1 垂直堤防断面、不垂直堤防断面与设计的标准断面比较图

3.4 纵断面测量

纵断面测量根据测绘服务对象的不同，其断面的选取也有差别；比如河道疏浚一般选取河道中心线、堤防加固一般选取堤顶线、拟建道路、渠道一般选取规划中心线等。所有这些纵断面测量的目的就是要量取横断面间距、中心线上高程变化情况、沿线或两岸相关地物（涵闸、护砌及桥梁）投影于中心线上所在位置。横断面间距的正确与否又直接影响到工程量的计算。

4 水利水电工程测量的重要性

在水利水电工程中，测量是一项很重要的工作。测量贯穿着水利水电工程建设的全过程，是水利水电建设的眼睛。同时也是为水利水电工程在建设规划、施工放样、水工建筑物的变形观测提供依据，为防止重大事故的发生，保证水利水电工程安全运行，为人民生命财产提供技术性支持，对促进水利水电建设起着举足轻重的作用，被誉为是水利工程建设的眼睛和尖刀。

5 结语

做好一项工程阶段性工作，首先要清楚工作的内容。在水利水电工程规划设计阶段的测量工作，主要就是工程控制测量、各种比例地形图测量、纵横断面图测量等；在实际的工作中，我们工作人员要熟练掌握测量技术，将高科技的测量仪器更好的应用到实际测量工作中，同时要总结自己的工作，参考同行，根据实际情况予以借鉴，以提高自己的工作能力做好此阶段的工作。

参考文献：

[1]武明海，柴兰坡. 水利水电工程测量投影变形的控制设计[J]. 河北水利水电技术.2001（02）.

[2]毛黎虎. 水利水电工程测量技术发展探讨[J]. 中国水运（下半月）.2009（09） [3]水利水电工程测量规范（SL197-97）.

作者简介：

刘少峰（1985―），男，助理工程师，大学专科，主要从事水利工程勘测与设计工作。