景泰县戈壁农业灌溉引水控制测量技术实现
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
.0.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。
2.2 GNSS 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 105o 00′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 105o 00′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和灌溉排水学报浅析咬合桩基坑止水支护工程，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.
【3】中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 18314-2009 全球定位系统(GPS)测量规范[S].北京：中国标准出版社，2009.
【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/T 2009-2010 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.
作者简介：高贤平(1978—)，男，甘肃省兰州市皋兰县人，本科，工程师。从事水利水电工程测量工作。
《景泰县戈壁农业灌溉引水控制测量技术实现》
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