水利水电工程测量技术探析
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇水利水电工程测量技术探析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：测量技术对于水利水电工程的勘测、施工以及竣工验收起着至关重要的作用，本文探讨了地形测量、水下测量、变形监测以及地下洞室测量等常用水利水电测量的技术方法，并分析了几种新技术在水利水电测量上的应用，以期对我国水利水电工程测量技术的发展起到一定的理论指导意义。
关键词：水利水电工程；测量技术
水利水电工程测量是工程测量学科的分支，是直接为水利水电工程建设服务的专业性学科。按照测量内容，水利水电工程测量分为地形测量、水下测量、变形监测以及地下洞室测量等几部分，通过对大地测量技术、卫星定位技术（GPS）、数字摄影测量与遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）技术等技术的不断融合，水利水电工程测量领域，目前已经涵盖了线路测量、地籍与界线测量、旌工测量、计量测量等多方面内容，而且还会不断拓宽。
1、水利水电工程测量的常用技术
（一）、变形监测
1、变形监测的含义
变形监测又称变形测量，是对变形体进行测量，确定其空间位置及内部形态的变化特征。水利水电工程的变形监测主要包括基准网测量、工作基点测量、变形体变形监测、监测资料分析等内容，目前常用的变形监测方法主要有大地测量法、基准线测量法以及液体静力水准测量方法等。
2、变形测量常用方法
（1）、大地测量法
大地测量方法是变形监测的经典方法，可完成变形监测基准网测量、工作基点测量、变形体变形监测等工作，测量设备主要有电子水准仪、精密全站仪，测量方法包括传统的三角测量、几何水准测量、交会测量和现代的边角测量、三角高程测量等方法。大地测量方法利用常规大地测量仪器，理论方法成熟，数据可靠，观测费用较低，但观测时间长，劳动强度高，横度易受观测条件影响，自动化和智能化程度较低。
（2）、基准线测量法
基准线法是水平位移变形监侧的常用方法，土石坝、重力坝、支墩坝等直线形大坝的坝体、坝基一般采用引张线法、真空激光准直法和垂线法观测，若坝体较短可采用视准线法、大气激光准直法观测；拱坝坝体坝基主要采用垂线法或大地测量法观测；近坝区岩体、高边坡、滑坡体水平位移监测主要采用大地测量法、视准线法和垂线法。
①、视准线法的优点是所用设备普通，操作简便，费用少，但受照准精度、大气折光等多种因素影响，操作误差不易控制，精度会受到明显的影响。近年来采用较少。
②、引张线法是一种广泛应用的大坝水平位移监测主要方法，具有设备简单、测量方便、速度快、精度高、成本低等特点。引张线读数仪由早期人工测读引张线仪发展到目前的步进电机光电跟踪式引张线仪、电容感应式引张线仪、CCD式引张线仪以及电磁感应式引张线仪，基本实现了实时自动化观测。对于短距离引张线，取消了系统中的浮托装置，提高引张线的综合精度，简化引张线的观测程序，可实现完全自动化观测。
③、垂线包括正垂线和倒垂线两种形式，是水利水电工程水平位移变形监测的主要方法。正垂线般采用“线多站式”，可用于水工建筑物各高程面处的水平位移监测、挠度观测和倾斜测量等；倒垂线般要求深入稳定的基岩内，大多用于岩层错动监测、挠度监测，或用作水平位移的基准点监测。垂线监测由传
（3）、液体静力水准测量方法
液体静力水准测量系统特别适用于坝体廊道内高程观测及高程传递，它通过各种类型的传感器测量容器的液面高度，可同时获取数十乃至数百个监测点的高程，具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里，如用于跨河与跨海峡的水准测量；通过一种压力传感器，允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。
（二）、水下地形测量技术
近年来随着卫星定位技术的发展，DGPS、GPS RTK及CORS系统配合多波束测深仪进行水下地形测量得到了广泛的应用。DGPS（差分全球定位系统）是以某已知点作为基准点，基准点的GPS接收机连续接收卫星信号，并与已知点的位置进行比较，确定当时误差的伪距修正值，将这些修正值通过无线电台接收，用户接收机接收修正值来实时校正GPS信号，它具有全天侯、实时连续、高精度等特点。目前GPS RTK及CORS系统定位已达到厘米级的定位精度，并且能够做到实时无验潮测量。以上几种定位技术进行水下地形测量与岸上基准点交会法、极坐标法等定位技术相比。具有极大的优势，特别是较大面积的水下地形测量，可以大大缩短工作周期，减轻劳动强度。
（三）、数字地形测绘技术
随着全站仪和计算机技术的普及应用，形成了多种大比例尺地形图的数字测绘方法，开发出具有自主知识版权的优秀数字成图软件，采用三维测绘技术，不仅可满足地形图和专业图测绘成图，还可进行GIS前端数据采集与更新。数字化测绘技术作业模式主要采用电子平板模式、数字测记模式和数字摄影测量模式（含数字近景摄影测量模式）。
二、几种新技术在水利水电测量上的应用
（一）、CAD技术在水利水电勘测设计中的应用
近年来，随着国家经济实力的增强，开始逐步加大对大江大河的整治力度。对水库和堤防除险加固工程投资巨大。与之相应的勘测设计工作量也急剧增大。传统的手工绘图、计算不能满足其任务要求，利用CAD技术，则极大地改善了勘测设计条件。在水利水电勘测设计行业实现了计算绘图与测量的一体化，从数据录入到输出都是在自动化软件的管理下进行，在计算机之间或计算机与设备之间以数据流的形式交流，实现了无纸化办公，自动化计算，不但极大地提高了效率，还避免了人为的错误。可能以前手工计算要三个工日的工作量，不到一分钟就计算完成了。
（二）、遥感技术在水利水电勘测中的应用
根据遥感的平台分类，可以将遥感技术分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共三大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点，被广泛应用于水利水电勘测设计工程中有关地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。
1、遥感技术在区域构造稳定性研究
遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息，较为全面的反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态，所以遥感图像成为研究区域构造格架，确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性所必不可缺的参考资料。
2、遥感技术对于危险地带的监视
在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体等易出现问题的地带进行监测与调查中，有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译，结合野外的现场观察，可以方便快捷的判定该地区的地质活动强度与稳定性。
3、遥感技术对于非地表资料的判读
利用遥感影像，特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势，像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象，而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异，判断地下水的分布和泉水分布等。
4、代替人工进行中小比例尺地质测绘填图
在保持必须的野外考察和成图现场校核工作的前提下，中小比例尺地质图可以用遥感成图取代常规地质测绘。建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这样可以节约测绘时间，提升工作效率。
三、结语
随着计算机技术的进―步发展，以及GPS、Rs、GIS、3S集成技术等测绘新技术以及数字化测绘、地面测量等先进技术设备的应用，水利水电工程测量方法和手段必将不断更新换代，服务领域也将不断拓宽。未来的水利水电工程测量技术定会向着，测嚣数据采集和处理的自动化、实时化、数字化：测量数据管理的科学化、标准化、规格化：测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化的方向发展。
参考文献：
[1]杨连生.水利水电工程地质[M]武汉：武汉大学出版社.2004
[2]封云亚，沈春勇.喀斯特地区水利水电工程勘测与处理新技术[J]水利水电技术.2005
[3]张建云.建设水资源实时监控管理系统―――水利现代化的技术方向[J]中国水利.2008.08