论戈壁农业灌溉引水控制测量技术范文

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摘要:根据景泰县戈壁农业灌溉引水工程地理环境、相关规范、设计和甲方要求，探讨了该工程测量技术路线，为工程后续的设计、施工放样、监理提供了客观依据。

关键词:引水工程；控制测量；技术探讨

引言

景泰县戈壁农业灌溉引水工程行政区划位于甘肃省白银市景泰县，其中水源地位于引大东二干渠，受水区位于景泰县寺滩乡。景泰县戈壁农业灌溉引水工程由灌溉输水干渠、输水干管及调蓄建筑物等部分组成。引水线路总长78.5km，主要有三段组成，第一段为甘露池至西岔新建段，长15.6km；第二段为黑石川至车路沟利用段（英武水库输水渠段），长18.2km；第三段为车路沟至末端，长44.7km。本工程等别为Ⅲ等，工程规模中型，主要建筑物为灌溉渠道、管道及调蓄水库。此引水段地形起伏较大，测区内沟谷纵横，山体陡峭，没有道路，交通不便，控制测量困难较大。

1.基础资料的获取方法

收集到测区1∶10000地形图，可用于实地选点和选线用图。测量人员用海星达仪器对测区分布均匀的5个点进行静态观测，按C级GNSS网精度要求进行观测，每点观测1个时段，观测时间为4小时。其5个点解算是委托甘肃省测绘工程院，用观测提供的5个点的静态观测数据与GSCORS静态数据联合平差计算，获得5个点的2000国家大地坐标系成果，并转化为1980西安坐标系成果。同时计算5个点的1985国家高程成果。作为本次平面及高程控制的起算数据。

2.平面控制网布设

平面控制测量按四等GNSS布网，采用高斯3度带2000国家大地坐标系,分四等控制网和工程控制网（布有43个GNSS网点）。其四等GNSS网图（如图1所示）：

2.1基线解算采用中海达GPS的随机软件HGO数据处理软件进行原始数据导入，点名更改，并进行基线解算。然后将基线导入科傻GPS平差软件进行平差计算。

2.2GNSS网平差计算本次控制测量工作的主要任务是引水明渠、引水管线纵横断面测量控制，线路呈南北走向，线路全长78.5km,每公里投影长度变形值达-0.186m，此值超过每千米投影变形值不大于5cm/km的规范要求。因此工程坐标系以105o00′00"为中央子午线,投影面分为两层，第一层为2160m高程面工程坐标系，投影面为2160m，以DG17的国家2000坐标成果为起算点，DG17至DG02的方位角为起始方位，用一点一方向进行平差计算。第二层为2000m高程面工程坐标系，投影面为2000m，以DG17的2000国家大地坐标系为起算点，DG17至DG42的方位角为起始方位，用一点一方向进行平差计算。平差结果输出在相应坐标系下的三维或二维坐标、基线向量改正数、基线边长、方位、转换参数及其相应的精度信息。

2.3平差计算结果分析经计算，四等GNSS网中最弱点DG42，dx为4.4mm，dy为4.0mm，点位中误差为5.9mm，最弱边为DG05和DG06之间的边，相对精度为1/412000。经检核，相邻点边长相对中误差满足不大于1/20000，每公里投影长度变形值不大于5cm/km的要求。其平面控制测量满足景泰县戈壁农业灌溉引水工程初步设计阶段的平面精度要求。

3.四等三角高程控制方法

引水明渠段四等三角高程以DG14为起算点，沿引水明渠线路联测了13个四等GNSS点，构成1个闭合环，环线全长38.3km。引水管线段四等三角高程以DG17为起算点，沿引水管线联测了24个四等GNSS点，构成2个闭合环，环线全长105.8km。由于本次取水口在引大东二干渠末尾，为了保证工程之间的顺利衔接，本次测量联测了引大东二干渠四等水准点BM1。本次测量BM1高程为2167.866m，原BM1高程为2168.009m，找出了高程测量差值-0.143m。3.1高程平差分析四等三角高程测量用高差和距离进行高程平差。引水明渠段起算点为DG14，检核点为DG02，构成1个闭合环。闭合环闭合差-12.8mm，限差±103.5mm，路线长度38.266km。每公里高差中误差±0.54mm。引水管线段高程测量起算点为DG17，构成2个闭合环。闭合环1（DG28-DG29-DG30-A56-A30-DG21-DG22-DG17-DG18-DG20-DG24-DG25-DG26），环闭合差-74.4mm，限差±141.4mm，路线长度49.979km；闭合环2（J27-DG37-DG38-DG40-DG39-DG42-DG41-J18-J40-A56-DG30-DG31-DG32-DG33-DG34-DG36），环闭合差-52.8mm，限差±149.3mm，路线长度55.751km。每公里高差全中误差±9.11mm。满足规范允许每公里高差全中误差±10mm要求。其高程控制测量满足景泰县戈壁农业灌溉引水工程初步设计阶段的高程精度要求。

4.结束语

为了解决投影变形值不大于5cm/km的规范要求，本工程建立了独立工程坐标系，以105o00′00"为中央子午线。边长投影面分为两层，第一层从甘露池至西岔新建段，长15.56km，最大高程2165m，最小高程2150，边长投影面为2160m高程面，建立2160m高程面工程坐标系；第二层从车路沟至末端，长44.7km，最大高程2110m，最小高程1910m，选择投影面为2000m高程面，建立2000m高程面工程坐标系，满足长度投影变形值不大于5cm/km，相对中误差小于1/20000规范要求。为了国土部门征地需要，便于坐标系的转换，计算了高斯正形投影3度带2000国家大地坐标系成果和1980西安坐标系成果。由于本工程引水管线末尾，从DG30至DG42之间，高程线路沿着山前洪积扇布设，地形平坦，三角高程观测条件差，测段间往返高差易超限。在以后工作中，建议在平坦地区四等高程控制测量宜采用水准测量。

参考文献：

【1】高绍伟，董俊峰.控制测量学[M].北京:煤炭工业出版社，2011.

【2】水利部.SL197-2013.水利水电工程测量规范[S].北京：中国水利水电出版社，2013.

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【4】冯宇华.GPS技术在工程测量中的应用[J].四川建材，2016（1）：252-253.

【5】国家测绘局.CH/T2009-2010全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范[S].北京：测绘出版社，2010.

作者：高贤平 单位：甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司