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水利水电测量中的误差分析与控制

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摘要:水利水电工程测量是在水利水电工程施工过程中一项重要的工作,对工程项目的施工质量的保证有着不可言喻的作用。但是在测量过程中,即使再精密、再先进的测量仪器,都会出现一定误差。文章详细阐述了水利水电工程施工中可能对测量误差影响的因素,分析了出现误差的原因,并就如何控制测量误差提出了自己看法。

关键字:水利水电;工程测量;误差;控制

作为一门涉及规划、设计、施工、管理等多方面学科的科学技术,工程测量在现代化工程建设中有着很广泛的应用。水利水电工程作为我国基础建设的一个主要方面,主要以水坝、水电站等水利水电枢纽为建设对象,所以水利水电工程施工中测量工作显得尤为重要。

水利水电工程测量主要包括控制测量、施工测量、水下地形测量、竣工测量和变形监测等几个方面。在科学技术快速发展的背景下,工程测量仪器的发展也日新月异,各种先进的测量仪器不断涌现,同时测量技术在高速发展。这些领域的发展,为水利水电工程测量的发展有着十分重要的作用,也对我国的测量测绘行业的发展带来一定的推动作用。

在水利水电工程测量中,总会出现各种各样的误差,这些有意无意的误差都是不可避免的,但是水利水电工程测量中误差的出现对工程的施工带来一定的质量、安全隐患,因此要认真分析测量过程中误差出现的原因以及影响因素,并总结测量误差控制的对策,从而保证工程测量的准确性,为水利水电工程完成质量目标提供保证。

1、测量误差的影响因素

1.1 测量仪器设备误差

仪器设备误差是指仪器在不满足其使用条件的情况下产生的误差。在现在科学技术条件下,水利水电工程的测量技术也转变为现代化的控制测量技术,主要以GPS空间定位技术为主,同时辅以传统的测绘方法,从而快速、精确的确定点位。相应的仪器也由原来的水准仪、经纬仪、全站仪等向GPS、遥感仪等现代化仪器发展。随着仪器的快速发展,工程测量中的误差受仪器影响也越来越小,但是仪器在生产过程中,由于受到工艺的影响,不可能一点误差没有,同时观测数据的获取还是要通过测量人员的观测获得,因此如果测量人员在测量过程中操作不当,测量误差还是在所难免的。

1.2 自然条件的影响

水利水电工程测量工作一般是在自然条件比较恶劣的环境下进行,所以造成测量误差的最主要的一个方面就是自然条件的影响。自然条件的影响主要是指观测过程中的温度、大气压力、空气湿度、风速以及空气的折射等因素对测量结果的影响,而且这些因素也会随时发生变化,对误差的影响也不同。比如,如果测量时工程项目的周边的地形比较复杂、与工程无关的建筑过多,就会对测量的通视条件带来一定影响,必然影响观测误差;环境温度的不同,对仪器的使用状态影响也不同,就会造成水准仪等仪器的对中产生影响,就会产生不规则的光线,测量的精准度就会影响。再者,离地面近的地方,空气的密度相对较大,随着高度的上升,空气密度就会降低,这样就会在测量中造成折射,对水准仪的测量精度造成一定的影响。另外,风力的大小对测量工作的影响也是必须要考虑的影响因素,如果风力过大,就会造成测量过程中仪器的晃动和目标物的晃动,这样就会带来测量中的观测误差。这些方面都是自然条件对测量误差的影响因素。

1.3 人为因素的影响

工程测量最终是通过观测人员来观测仪器得到观测数据,所以在工程过程中由于人多感觉器官的影响,很容造成误差的出现。最常见的情况就是,当观测人员用水准仪进行高层控制时,假如观测者在读数时,没有用十字丝照准,而是按上丝或者下丝来读数,这样就会出现误差。而且在使用前仪器如果不进行校核,本身使用时就会存在误差。再者,测量的准确性还要受观测人员的技术水平、工作态度等方面的影响,一旦有一个方面出现问题,观测误差就在所难免。比如在水准测量中,水准管气泡为完全居中、估读过程中误差、水准尺立尺不标准等都是人为因素对测量结果的误差。

1.4 测量方法的影响

在水利水电工程测量过程中,不同的测量方法对试验的误差影响也不同。比如,对同一个测量量,可以根据测量条件的不同,可以采用直接测量,也可以采用间接测量方法。但是,采用间接测量过程中,数据处理时就容易出现系统误差。在比如,对于距离采用经纬仪和全站仪测量,结果就可能不同,出现测量误差。这就要求,在测量过程中要科学、合理的采用测量方法。

2、测量误差控制对策

2.1 仪器设备的使用和保养

首先是仪器在使用时的安装问题,只有仪器固定、安装得当,才能为后续的观测提供良好的条件,保证观测数据准确性。所以,仪器要尽可能的摆设在通视条件较好且地面坚硬平坦的地方,同时,在仪器位置确定过后,仪器的脚架要尽量的踩实,使仪器不晃动为最终目标。如果遇到恶劣天气条件,比如大风条件下,仪器要尽可能的低点,以免风力过大对测量过程中仪器的晃动对观测影响。

其次,在仪器的使用过程中,要及时对仪器进行校验,使仪器的精确度满足测量的要求,如果仪器精确度不达标,不能进行测量,并更换仪器。从而避免测量过程中因最终的误差过大数据不准确,并造成返工、重测的情况。

再者,要注意对仪器的保养。测量时,仪器从工具箱中取出放下要按操作规程来,轻拿轻放,不能出现因为取放不合格而造成仪器损坏或者精度下降的情况。仪器取出后,应及时的安放在三脚架上,并将螺旋固定好,以免仪器从三脚架上摔落损坏。在测量中,要正确操作,避免不正确的操作造成仪器损耗。在使用过程中,对于仪器的一些小毛病,要及时维修处理,只有仪器正常了才能用于测量。对于仪器的物镜和目镜不要用手直接触摸,如果需要擦拭上面的灰尘或者污点,要用较细的毛巾或者抹布来擦拭,可以减少镜头的损坏。

2.2 观测技巧的熟练掌握

观测人员要经过专业的学习、培训,要对仪器的操作和数据的处理有较强的能力,提高测量的高效性和准确性。而且,观测人员和记录人员要不时地交流,避免相互之间的不默契而出现观测误差,也会相应的影响观测效率。

2.3 测量人员的工作态度

工程测量的整个过程还是离不开人的操作,所以观测人员在工程测量中起着决定性的作用,观测者的态度对试验误差的影响也是至关重要的。这就要求观测人员有认真、负责的工作态度,在测量过程中一丝不苟,对每个环节都要做到尽职尽职。作为工程中一个重要环节,测量结果对整个工程项目来说是十分重要的,所以整个测量团队要有统一的目标,提高测量工作效率和准确性。

3、结束语

水利水电工程测量中,测量误差的出现会给工程带来不必要的损失。所以,找出误差出现的原因并尽可能的减小误差的影响因素显得尤为重要。因此,测量人员要在测量中要及时总结误差影响因素,结合自身条件避免误差的出现,为提高工程的质量和进度做出自己的贡献。

参考文献:

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[2] 刘丰,王元彬.浅谈测量在水利水电工程建设中的重要性[J].科技风,2010(07)

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[4]张会君.浅议水工隧洞施工测量技术设计[J].吉林农业,2012(10)