水利工程中渠道及其配套建筑物的测量

水利工程中渠道及其配套建筑物的测量

1.河南黄河勘测设计研究院河南郑州450000;2.西安铁一院工程咨询监理有限责任公司陕西西安710000

摘要:渠道测量的目的,是在地面上沿选定中心线及其两侧测出纵、横断面,并绘制成图,以便在图上绘出设计线;然后,计算工程量,编制概算或预算,作为方案比较或施工的依据。渠道工程的勘察放线,是与工程设计密切相关的。只有在现场放线位置合适、测量数据准确的基础上才能因地制宜的做出经济合理的工程设计来。

关键词:现状导线图;渠道;配套建筑物

1水利工程测量的基本原则

近代水利工程已经是基础设施改造的重点项目,与我国水力发电事业改革存在着密切的联系,也是人类充分开发利用自然资源的有效途径。渠道及其配套建筑物测量工作,需坚持真实性、广泛性、科学性等三大原则。

(1)真实性。保证测量工作的真实可靠性,才能让勘测数据发挥出应有的指导作用。水工建筑物是水利工程最为核心的构成,无论是水资源调度或水力发电等活动,都是通过水工建筑才能正常地运转。这就要求现场勘测人员根据水利渠道所处的实际位置,多方勘察测量出相关的数据信息,向设计人员提供真实可靠的参考标准。

(2)广泛性。渠道是人工建造的输水建筑物,负责水资源的运输调配。水利渠道运输水资源时并非单独作业,还要借助其它配套建筑物才能维持良好的运输效率。广泛性原则指出,不仅要测量以渠道为主的输水建筑物,还应对挡水、泄水、进水等其它结构综合测量,从整体上反映水工建筑物的性能状态,提高水利工程测量的操作效率。

(3)科技性。先进测量技术用于渠道测量是一项改革创新,必要时采用先进的勘测技术,辅助技术人员完成水工建筑物的测量取样,这是未来水利测量改革的必然趋势。水力发电在我国是一种重要的发电方式,国家投资建设背景下工程的规模越来越大。建立高科技勘测系统帮助人员进行测量,既能覆盖大面积的测量范围,也可避免人工录入数据的错误率。

2渠道及其配套建筑物测量的重点

由于渠道及其配套建筑物在水里工程中发挥的重要作用,工程测量阶段应抓住水工建筑物的主要结构,以掌握建筑物测量的关键点。本次新疆的吉勒布拉克水电站工程,组建规划初期考察确定该项目具有“耗资大、工期长、施工难、任务重”等特点,这更加要求测量单位加强输水建筑物的测量管理。根据研究工程的实况,其测量的重点包括:

(1)纵断面测量。渠道纵断面高程测量是利用间视法测量路线中心线上里程桩和曲线控制桩的地面高程,以便进行渠道纵向坡度、闸、桥、涵等的纵向位置的设计。沿渠道中心线从渠首或分水建筑物的中心或筑堤的起点,不论直线或曲线均应用小木桩标定里程,这些木桩称为里程桩,可以为测量人员提供明确的勘测标记。一般情况下,木桩的间距一般为100m或50m,自上游向下游累积编号,结合现场渠道及其它输水建筑物情况可适当地调整。

(2)横断面测量。测量横断面需保持良好的勘测角度,以掌握渠道内外部结构的具体布局。其中,最关键的是注意中心线与河道、沟渠、道路等交叉时,需要测出中心线与其交角。如:当交角大于85°、小于95°时,可只沿中心线施测一条所交渠、路的横断面;当交角小于85°或大于95°时,应垂直于所交渠、路和沿中心线方问各测一条断面。渠道放线测量时应注意观察沿线的地形地貌、植被情况,并以桩号为准做好记录。

3水工建筑物测量的注意事项

根据水利工程测量数据需绘制出输水建筑物的建造图纸,从而对后期现场施工提供有效的帮助。测绘是水利工程建设的前期工作,由设计单位安排专业人员到达水电站展开测量。测量与绘图是一个不可分割的整体,测量是为了更好地绘图,绘图要依赖于测量提供的数据。笔者认为,为了保证水工建筑物测量的质量,实际测绘阶段还需注意:(1)仪器。积极推广数字化测绘仪器,既提高了实地勘测所得数据的准确性,也能使渠道图纸设计更加合理。(2)专业。现场完成测量工作的人员,要掌握足够的专业技能,绘图人员也要具有相同等级的资历,设计出高水平的建造图纸。(3)操作。操作流程需遵循“先测量,再绘图”的流程原则,不得随意性绘制或修改建筑物图纸。由此可见,渠道及其配套建筑物测量需考虑多方面内容,只有这样才能获得最优的测绘方案。

4渠道导线图测绘方法

渠道建设的重点就是测绘工作,在进行渠道测量时,需要与设计单位、建设单位的人员共同商议,共同完成渠道导线图的测绘工作。通常,建设单位会提供给测量人员一定测量标准,那么测量人员就必须严格按照该标准进行测量。如果建设单位没有提供具体的标准,就需要根据渠道草图来进行测量。在没有渠道草图的情况下,就需要同其他工作人员使用GPS技术完成对渠道的测量,并根据测量结果绘制出相关的渠道导线图。

渠道导线图中需要包含以下内容。首先,要将渠道的起点、各个拐点以及终点明确标示到导线图上。同时,渠道建设中的分水闸、节水闸等相关的配套设施也必须在导线图上进行准确的反映。而有关渠段不同时间的流量要求以及相关配套设施的流量要求也有必要在导线图上进行注明。准确的绘制渠道导线图是为了方便日后工作的需要,也是为了提高对渠道建设环境的认识,从而能够灵活处理之后在工程建设过程中所遇到的困难。渠道导线图的绘制提高了渠道建设的准确性,从而确保工程建设的安全性。

5渠道纵断面高程测绘方法

为了绘制渠道设计导线图,应当精确的把各拐点的位置在渠道设计导线图中标出来,这项工作主要是使用GPS来完成的。主要测出渠道拐角和渠道弯点始点、终点及其配套建筑物中心位置点的坐标,并在图纸上用适当的比例和图例明确表示出来。渠道纵断面高程测量是利用间视法来测量路线中心线上里程桩和曲线控制桩的地面高程,以便进行渠道纵向坡度、闸、桥、涵等的纵向位置的设计。沿渠道中心线从渠首或分水建筑物的中心,或筑堤的起点,不论直线或曲线,均应用小木桩标定里程,这些木桩称为里程桩。木桩的间距一般为100m或50m,自上游向下游累积编号。按相等间隔设置的木桩称为整桩。在实际工作,遇到特殊情况应设加桩。整桩和加桩均属于里程桩。

5.1下列情况应设置加桩

中心线上地形有显著起伏的地点;转弯圆曲线的起点、终点和必要的曲线桩;拟建或已建建筑物的位置;如河道、沟渠、闸、坝、桥、涵的交点;穿过铁路、公路、和乡村干道的交点;中心线上及其两侧的居民地、工矿企业建筑物;由平地进入山地或峡谷处;设计断面变化的过渡段两端。为了注记地表中心线经过的主要建筑物,必要时要绘制路线草图或做出详细记录。

5.2纵断面测量时需要连带测定的数据和注意事项

(1)渠首交上级渠道的桩号及交点处的坐标和渠底高程、水位高程;(2)已建节制闸、分水闸应测出闸底、闸顶、闸前闸后水位高程,闸孔宽度和孔数;(3)已建桥(或渡槽)应测出桥顶、桥底高程;桥面(路面)宽度和其跨度;(4)已建涵洞或倒虹吸应测出其跨度和顶部高程;(5)已建跌水或陡坡应测出其宽度、长度、落差和级数;(6)渠道拐角、拐点处的中点坐标及高程;(7)遇河沟、排渠、道路和下级渠道的交角;(8)渠道穿过铁路时应测出轨面高程;穿过公路时应测出路面高程,同时应测出道路宽度;(9)渠道末端坐标,及其所灌溉的农田地面控制高程;(10)如果大段的渠道,中心线在水内或者穿越居民点时,为便于测量工作,可以平行移开,选择辅助中心线;(11)沿线所留的BM点的高程和位置坐标,并应详细填写出点之记。

6渠道横断面高程测绘方法

在渠道建设工程中,横断面高程指的是与渠道中心线方向相垂直的地面高低。而横断面高程测绘则主要是对与渠道中心线方向垂直的地面高度进行测量,并将测量结果如实准确地反映到渠道图上。渠道工程建设离不开事前对于土石方数量的计算,也必须确定好渠道横向的施工范围。因此,就必须对渠道的横断面高程进行测绘,以此来确保渠道施工建设能保持在事前划定好的范围之内。在进行横断面高程测绘时,要特别注意横断面地形点之间的精确程度,具体而言就是,平地丘陵地区地图上的高程注记点相对于相邻高程控制点的点位中误差值要在正负0.2m以内,而山地之间的点位中误差应在正负0.65m以内。在测量横断面时要注意以下的规则。首先,当渠道的中心线与河道、道路等发生交汇时,要对其交汇的夹角进行测量。根据其夹角来确定接下来的测绘路线,若在一定角度范围内,就沿着中心线展开测量工作。反之则沿着垂直于交汇线的方向进行测绘。在进行横断面高程测绘时通常也会遇到横断面上有居民用地的情况,此时在测量过程中测量到居民用地的边缘即可,同时在相对的一侧做等距离的延长测量。对于居民用地的边缘,一定要在图纸上标明村名。

在测绘渠道横断面高程时,要注意平坦地区横断面点的密度,确保平坦地区的点距在50m以内。同时,在地形条件变得复杂的情况下要注意增加测量点,从而使横断面精度合理提高。根据测量工作所遇到的实际情况,在渠道测量时要注意留意渠道附近的地形地貌以及绿植情况。同时要设置相关的信息木桩做好标记。遇见老渠道就需要仔细查看渠道的使用状况,而对于修建不久的渠道则需要检查其是否穿过田地或植被地带。甚至根据实际情况绘制更大比例尺的地图来进行详细记载,如有重要的文物古迹,就必须采用比例尺更大的地图标注。

7测绘结果提交

当室外的测量工作结束后,就必须对实地测量所获得的结果数据进行整理,在整理的基础上进行数据的计算以及数据的绘图等工作。在绘图以及计算工作完成之后,将数据反馈给渠道设计人员。反馈结果就包括渠道的纵横断面高程图,渠道导线图等相关数据和图样。其中,渠道导线图需要详细标注出其采用的比例尺以及方向,标注出前文所提到的相关数据和注解。渠道的纵横断面绘制的比例要适当,相关的里程桩以及相关的高程标注必须清晰明了。在反馈给设计人员的软档文件方面,要注意资料整理顺序的合理性以及完整性。每份资料必须有详细明确的使用说明,方便设计人员在图纸上进行相关设计。

结束语:

总之,水利工程测量是项目建设前期勘测的一项基本内容,结合现场勘测所得数据能够指导水工建筑物的规划施工。渠道及其配套建筑物测量阶段,应重点考虑水利工程测量的具体内容,并设计与其相匹配的测量方案,以求更好地指导施工作业。

参考文献:

[1]刘吉元.渠道及其配套建筑物测量工作的详细步骤[J].现代农业科技,2011,17(14):28-29.

[2]程丽红.浅述水工建筑物的渠道测量与工程量计算[J].黑龙江科技信息,2010,20(10):61-62.

[3]张固勇,王晓凤.吉勒布拉克水电站工程渠道测量工作的总结[J].新疆科技与信息,2010,35(16):9-12.

[4]肖峰,张惠萍.GPS定位系统在渠道测量中的应用[J].科技创新导报,2010,12(9):15-17.

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