三角测量技术在水利工程测量中的应用

摘要：工程测量是为工程规划、设计以及建设等过程提供工程数据的重要过程，也是一个全方位测量的重要技术，是一门应用测量学科。文章结合具体工程实例，就三角测量在水利工程测量中的应用进行了分析。

关键词：施工控制网；水利工程；施工测量；应用分析

1 工程概况

某一水利工程水系工程全长约20km，河道底宽40m，河道两岸开阔。控制网实测中投入使用的测量仪器有全站仪Topcon332N、水准仪（DS3）和钢尺（50 m）等，以上仪器都符合《水利水电工程施工测量规范》（SL52-93）的施工测量精度要求，并经具有资质的检验单位检测，在检测有效期内投入使用。

2 施工控制网运用分析

3 平面控制网

3.1 四等边角网精度要求

四等边角网测量精度要求：等级为四等；测角中误差为±2.50″；平均边长相对中误差为1：100000；测回数为6；三角形闭合差为±9。

3.2 平面控制网的布置

3.3 复核平面控制网的角度测量

水利工程的控制测量依据阶段和内容来划分，主要包括测图控制网及专用控制网，具体的测量技术为高程控制及平面控制。在进行复核平面控制网的角度测量时，按观测度盘表，将仪器照准起始方向，顺时针方向旋转照准部2周，配置好度盘和测微器位置，读定度、分和光学测微器读数两次。水利施工测量的根本任务是点位的测设，其基本工作是已知长度、角、高程的测设，施工测量对地形图精度和放样的精度要求较高，因此，还需顺时针方向旋转照准部，精确照准SK1点方向，读定度、分和光学测微器读数两次，最后闭合至零方向。

3.4 平面控制网的计算标准

3.5 平面控制网的计算方法

3.6 观测限差和重测

为保证工程的竖向精度，根据施工经验，在靠近施工区范围内至少布设5 个高程控制点组成的高程控制网，高程点可以选在平面坐标点上，组成三维坐标系，便于全站仪的测量放样工作。按表1 执行方向观测。

表1方向测角法限差表

等级 两次照准目标读数差 半测回归零差 同一角度各测回互差 一测回2C较差

四等 6” 8” 9” 13”

4 距离测量和天顶距测量

4.1 距离测量的观测条件

一般在气温变化不显著的时间段里进行距离测量，本工程选择在日出后0.50～2.50 h时间段进行距离测量。

4.2 边长观测的技术要求

GPS基线向量采用厂家提供的商用随机软件LGO计算，并及时对同步环闭合差、异步环闭合差进行检查计算，发现粗差，应分析产生的原因，外业返测。正确安平全站仪及配套棱镜。用钢尺从不同方位准确量取仪器、棱镜高度三次取中值。在观测之前，保证全站仪有充足的预热时间。平面计算应对已知点进行检查，以核对已知点的点位是否可靠，并检查GPS网的可靠性。平面控制的各项精度指标应符合规范要求，所有边长观测采用往返各4测回，一测回是指整置仪器照准目标1次，读取数据4 次。平距的计算及气象元素的改正均采用仪器机内进行。在观测前，对仪器的各项参数进行检查。

4.3 距离观测中的注意事项

在三角测量、导线测量、地形测量和工程测量等工作中都需要进行距离测量。晴天作业时，要确保测距仪、气象仪表不被气温影响，因此必要时需要打伞遮阳。在进行测距的过程中，为避免干扰测距，需要停止无线通话。在测区内布设GPSD级控制网，图上设计点位、编号，实地埋设在方便施工、不易破坏、适宜永久保存的地点，点位便于安置仪器，周围视野开阔，通视情况良好，四周无障碍物。

5 高程网主要技术

5.1 平面网与高程网的联测

依据规范高程控制测量中可以用光电测距三角高程导线测量代替

三、四等水准测量，高程网采用三角高程测量方法测定，高程点全部布设在网点上，按照高程测量的精度要求，布设应在平面网的基础上，构成三角高程网或高程导线。采用四等水准测量联测一定数量的水准点，作为高程起算数据。通过全站仪的使用，可实现光电测距三角高程导线测量。

5.2 三角高程技术要求

表2 光电测距三角高程导线测量的技术要求

等级 测距精度（mm） 最大视线长度（m） 测回数中丝法 天顶距指标差较差（″） 测回差（″） 仪高、镜高丈量精度（mm） 对向观测高差较差（mm） 环线闭合差（mm）

6 成果的计算及资料归档

对外业观测记录手簿、平差计算起始数据，在进行平差计算前，就要进行一次全面检查校对工作。在各项外业观测结束后，各项限差均满足规范要求后，才能参与平差计算，平差采用平差软件严密平差计算。

7 结语

综上所述，在水利工程建设全过程中，施工测量贯穿于全过程，起着至关重要的作用。文章通过项目的实施和对结果的验证，在设计中考虑到的方案得到了很好的运用，提高了GPS网的可靠性和精度，而且提高了作业效率，避免了无效观测，节约了成本。