景泰縣戈壁農(nóng)業(yè)灌溉引水控制測量技術(shù)實現(xiàn)

　　摘要 根據(jù)景泰縣戈壁農(nóng)業(yè)灌溉引水工程地理環(huán)境、相關(guān)規(guī)范、設(shè)計和甲方要求，探討了該工程測量技術(shù)路線，為工程后續(xù)的設(shè)計、施工放樣、監(jiān)理提供了客觀依據(jù)。

　　關(guān)鍵詞 引水工程;控制測量;技術(shù)探討

　　.0.引言

　　景泰縣戈壁農(nóng)業(yè)灌溉引水工程行政區(qū)劃位于甘肅省白銀市景泰縣，其中水源地位于引大東二干渠，受水區(qū)位于景泰縣寺灘鄉(xiāng)。景泰縣戈壁農(nóng)業(yè)灌溉引水工程由灌溉輸水干渠、輸水干管及調(diào)蓄建筑物等部分組成。引水線路總長 78.5km，主要有三段組成，第一段為甘露池至西岔新建段，長 15.6km;第二段為黑石川至車路溝利用段(英武水庫輸水渠段)，長 18.2km;第三段為車路溝至末端，長 44.7km。本工程等別為Ⅲ等，工程規(guī)模中型，主要建筑物為灌溉渠道、管道及調(diào)蓄水庫。此引水段地形起伏較大，測區(qū)內(nèi)溝谷縱橫，山體陡峭，沒有道路，交通不便，控制測量困難較大。

　　1.基礎(chǔ)資料的獲取方法

　　收集到測區(qū) 1∶10000 地形圖，可用于實地選點和選線用圖。測量人員用海星達儀器對測區(qū)分布均勻的 5 個點進行靜態(tài)觀測，按 C 級 GNSS 網(wǎng)精度要求進行觀測，每點觀測 1 個時段，觀測時間為 4 小時。其 5 個點解算是委托甘肅省測繪工程院，用觀測提供的 5 個點的靜態(tài)觀測數(shù)據(jù)與 GSCORS 靜態(tài)數(shù)據(jù)聯(lián)合平差計算，獲得 5 個點的 2000 國家大地坐標(biāo)系成果，并轉(zhuǎn)化為 1980 西安坐標(biāo)系成果。同時計算 5 個點的 1985 國家高程成果。作為本次平面及高程控制的起算數(shù)據(jù)。

　　2.平面控制網(wǎng)布設(shè)

　　平面控制測量按四等 GNSS 布網(wǎng)，采用高斯 3 度帶 2000 國家大地坐標(biāo)系,分四等控制網(wǎng)和工程控制網(wǎng)(布有 43 個 GNSS 網(wǎng)點)。其四等 GNSS 網(wǎng)圖(如圖 1 所示):

　　2.1 基線解算

　　采用中海達 GPS 的隨機軟件 HGO 數(shù)據(jù)處理軟件進行原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入，點名更改，并進行基線解算。然后將基線導(dǎo)入科傻 GPS 平差軟件進行平差計算。

　　2.2 GNSS 網(wǎng)平差計算

　　本次控制測量工作的主要任務(wù)是引水明渠、引水管線縱橫斷面測量控制，線路呈南北走向，線路全長 78.5km,每公里投影長度變形值達 -0.186m，此值超過每千米投影變形值不大于 5cm/km 的規(guī)范要求。因此工程坐標(biāo)系以 105o 00′00" 為中央子午線, 投影面分為兩層，第一層為 2160m 高程面工程坐標(biāo)系，投影面為 2160m，以 DG17 的國家 2000 坐標(biāo)成果為起算點， DG17 至 DG02 的方位角為起始方位，用一點一方向進行平差計算。第二層為 2000m 高程面工程坐標(biāo)系，投影面為 2000m，以 DG17 的 2000 國家大地坐標(biāo)系為起算點，DG17 至 DG42 的方位角為起始方位，用一點一方向進行平差計算。

　　平差結(jié)果輸出在相應(yīng)坐標(biāo)系下的三維或二維坐標(biāo)、基線向量改正數(shù)、基線邊長、方位、轉(zhuǎn)換參數(shù)及其相應(yīng)的精度信息。

　　2.3 平差計算結(jié)果分析

　　經(jīng)計算，四等 GNSS 網(wǎng)中最弱點 DG42，dx 為 4.4mm，dy 為 4.0mm，點位中誤差為 5.9mm，最弱邊為 DG05 和 DG06 之間的邊，相對精度為 1/412000。

　　經(jīng)檢核，相鄰點邊長相對中誤差滿足不大于 1/20000，每公里投影長度變形值不大于 5cm/km 的要求。其平面控制測量滿足景泰縣戈壁農(nóng)業(yè)灌溉引水工程初步設(shè)計階段的平面精度要求。

　　3.四等三角高程控制方法

　　引水明渠段四等三角高程以 DG14 為起算點，沿引水明渠線路聯(lián)測了 13 個四等 GNSS 點，構(gòu)成 1 個閉合環(huán)，環(huán)線全長 38.3km。引水管線段四等三角高程以 DG17 為起算點，沿引水管線聯(lián)測了 24 個四等 GNSS 點，構(gòu)成 2 個閉合環(huán)，環(huán)線全長 105.8km。由于本次取水口在引大東二干渠末尾，為了保證工程之間的順利銜接，本次測量聯(lián)測了引大東二干渠四等水準(zhǔn)點 BM1。本次 測 量 BM1 高 程 為 2167.866m， 原 BM1 高 程 為 2168.009m，找出了高程測量差值 -0.143m。

　　3.1 高程平差分析

　　四等三角高程測量用高差和距離進行高程平差。引水明渠段起算點為 DG14，檢核點為 DG02，構(gòu)成 1 個閉合環(huán)。閉合環(huán)閉合差 -12.8mm，限差±103.5mm，路線長度 38.266km。每公里高差中誤差±0.54mm。

　　引水管線段高程測量起算點為 DG17，構(gòu)成 2 個閉合 環(huán) 。 閉 合 環(huán) 1(DG28-DG29-DG30-A56-A30- DG21- DG22- DG17- DG18- DG20- DG24-DG25- DG26)，環(huán)閉合差 -74.4mm，限差±141.4mm，路線長度 49.979km;閉 合 環(huán) 2(J27-DG37-DG38-DG40-DG39- DG42-DG41-J18-J40-A56-DG30-DG31-DG32-DG33- DG34-DG36)，環(huán)閉合差 -52.8mm，限差±149.3mm，路線長度 55.751km。每公里高差全中誤差±9.11mm。滿足規(guī)范允許每公里高差全中誤差±10mm 要求。其高程控制測量滿足景泰縣戈壁農(nóng)業(yè)灌溉引水工程初步設(shè)計階段的高程精度要求。

　　4.結(jié)束語

　　為了解決投影變形值不大于 5cm/km 的規(guī)范要求，本工程建立了獨立工程坐標(biāo)系，以 105o 00′00" 為中央子午線。邊長投影面分為兩層，第一層從甘露池至西岔新建段，長 15.56km，最大高程 2165m，最小高程 2150，邊長投影面為 2160m 高程面，建立 2160m 高程面工程坐標(biāo)系;第二層從車路溝至末端，長 44.7km，最大高程 2110m，最小高程 1910m，選擇投影面為 2000m 高程面，建立 2000m 高程面工程坐標(biāo)系，滿足長度投影變形值不大于 5cm/km，相對中誤差小于 1/20000 規(guī)范要求。

　　為了國土部門征地需要和灌溉排水學(xué)報淺析咬合樁基坑止水支護工程，便于坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，計算了高斯正形投影 3 度帶 2000 國家大地坐標(biāo)系成果和 1980 西安坐標(biāo)系成果。由于本工程引水管線末尾，從 DG30 至 DG42 之間，高程線路沿著山前洪積扇布設(shè)，地形平坦，三角高程觀測條件差，測段間往返高差易超限。在以后工作中，建議在平坦地區(qū)四等高程控制測量宜采用水準(zhǔn)測量。

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　　作者簡介：高賢平(1978—)，男，甘肅省蘭州市皋蘭縣人，本科，工程師。從事水利水電工程測量工作。

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