龙首水库测量技术方案

龙首一级、二级水库库区及坝前淤积测量技术方案1．综合说明1.1 一级水库概况龙首一级水电站位于黑河中游，距张掖市约30km，工程以发电为主。

坝址以上集水面积10009km2，水库总库容1320万m3（设计），电站装机容量59MW，为三等中型工程，主要建筑物为3级，挡水及泄水建筑物按照50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核。

水库正常蓄水位1748.00m，校核洪水位1749.40m。

龙首一级水电站回水长度约7km(设计)，本次库区淤积测量工作主要目的是了解水库运行10年来库内淤积和枢纽区泄洪建筑物和引水建筑物进水口前的淤积情况。

为今后水库运行方式的调整提供基本依据。

1.2 二级水库概况龙首二级水电站位于甘肃省张掖市肃南裕固自治县境内，黑河大峡谷西流水至榆木沟河段，距张掖市西南53.8km处，是黑河中上游梯级开发规划中的第七座梯级电站，电站以发电为主，属中型三等工程。

主要由面板堆石坝、天生坝、溢洪道、泄洪排沙洞、引水发电隧洞、发电厂房等组成。

其中大坝最大坝高146.5m。

水库正常蓄水位1920.0m，水库校核水位1923.0m，水库总库容9120万m³，属日调节水库。

电站总装机容量157MW。

龙首二级水电站回水长度约8km，本次库区淤积测量工作主要目的是了解水库运行7年来库内淤积和枢纽区泄洪建筑物和引水建筑物进水口前的淤积情况。

为今后水库运行方式的调整提供基本依据。

1.3 工程范围根据龙首一级、二级水库的整体规模及工程布设，本工程范围为：建立水库库区测量平面、高程控制网；库区横断面布设、联测，设立断面标志（断面桩）；水库横断面测量；库容及淹没面积计算；测量成果整编及移交。

主要工作包括：平面与高程控制网网点勘选、测量、计算与精度评价；横断面布设；横断面测量；资料整编；横断面图绘制；库容及淹没面积计算等。

2. 设计及施工依据2.1《龙首一级、二级水库库区测量工程技术要求》2.2 GB 12898－91《国家三、四等水准测量规范》；2.3 DL／TB5173-2003《水电水利工程施工测量规范》；2.4 SL197-97《水利水电工程测量规范》；2.5 CH2001 － 92《全球定位系统（ GPS ）测量规范》3 技术方案设计3.1水库平面控制网设计3.1.1水库平面控制网设计方案龙首一级、二级电站水库平面控制网及高程控制网的布设，是为水库库容测量提供观测基准，以满足龙首一级、二级水库库区测量要求。

1）根据龙首一级、二级水库库区测量内容要求，结合水库地形条件、地质条件及控制范围，经过室内图上技术设计和野外实地踏勘比较，分别在库区测量范围以内左右岸边坡布设平面控制网点6点，平均边长2-3km，在设计校核洪水位以上，并编制标石埋设点之记。

2）所有控制点均布设为永久观测标志，编号为LS01-LS06。

3）以龙首一级、二级水库库区控制网网点作为平面控制网起测基点。

根据龙首一级、二级水库库区测量要求按GPS四等网要求进行观测。

3.1.2水库平面控制网观测3.1.2.1 GPS四等网观测技术要求1）水库平面控制网采用载波相位静态相对定位作业模式，按四等GPS测量作业的基本技术进行。

2） GPS测量的技术要求技术要求a、观测仪器：中海达GPS接收机b、性能参数：c、其它观测设备：干湿温度计5个，气压表5个，对讲机6台。

4)测前准备：水库平面控制网观测采用GPS接收机。

为了确保仪器设备在观测中处于良好状态，每年应送到由省级技术监督部门授权的检定机构进行全面检验，在观测过程中应加强仪器维护保养。

3.1.2.2 观测方法1)观测前对接收机进行通电检查。

2)天线架设要严格对中，保持垂直，无摇晃、旋转现象。

GPS天线架设高度要求在1.2m以上，避免地面辐射影响，GPS天线选用抗干扰强的扼流圈天线，天线架设其中误差保持在0.5mm以内。

3)天线上的方向标记对准北方向（可在作业前利用罗盘仪在测墩上将北方向线标出）。

4)观测前精确量出仪器垂高。

5)先将电缆线与电池连接，再连接接收机；确保接收机与天线、电池间无误后才能开机。

6)检查STAT灯以掌握跟踪卫星情况，待接收卫星达到4颗卫星以上时开始进行观测。

7)观测工作结束后，先关闭接收机电源，再拔下各连接线。

8)认真填写观测记录手薄表格，记录表格应包括观测日期、观测人员、天气情况、测点名、主机编号、开机时间、关机时间。

9)外业观测结束后，应立即对数据保存文件进行检查、下载。

3.1.2.3 GPS网平差1)坐标系：龙首一级、二级水库平面控制网坐标系。

2)内业数据处理基线解算后应按以下指标进行质量检核。

a、重复基线长度较差ds应满足下式要求：b、同步环坐标分量及环线全长闭合差应满足下式要求：c、异步环坐标闭合差应满足下式要求：式中：n：闭合环边数；d、三维网中基线分量的改正数绝对值应满足下式：e、二维网中基线分量的改正数绝对值应满足下式：3.1.2.4平差计算1) GPS网整体平差计算采用ZHD2003全球版系统处理软件进行。

在单基线与多基线解相差不大时，以基线解的坐标差和协方差矩阵作为整网无约束平差的相关观测量。

无约束平差后提供的相邻两点间的弦长精度应符合：最弱相邻点边长相对中误差1/50000。

2) GPS网进行约束平差时，约束平差后控制网的精度应符合：固定误差a（mm）≤10，比例误差b（mm）≤5。

3)成果报表中应输出约束平差计算后的WGS-84系下坐标、基线向量及其改正数、基线边长、方位、转换参数及其相应的精度信息。

4) 将WGS-84系数据转换为龙首一级、二级水库库区测量要求控制网坐标系统数据。

3.2水库高程控制网设计根据龙首一级、二级水库库区测量已有控制点的分布及覆盖情况，龙首一级二级水库可直接用已有的控制成果作为高程的起算点。

方法：采用动态GPS RTK观测模式直接数据采集。

3.3纵、横断面测量3.3.1横断面布设1）根据《龙首一级、二级水库库区测量工程要求》要求，经过现场实地踏勘，考虑目前河道特殊地形条件、通视情况，在龙首一级水电站水库河道布设约20条横断面，龙首二级水电站水库河道布设约40条横断面；为了准确了解坝前淤积情况，在坝轴线前2km范围内加密测量。

库区测量第一个断面距坝轴线50m，在2km范围内测量断面间距为150m。

其余淤积断面间距为350m，每条横断面均垂直河道。

2）断面标记：由于本次采用RTK GPS方式施测，横断面位置根据布设的GPS控制网点较容易确定。

因此，本次横断面测量位置可不做标记或在岸坡处采用简易标记方法标记。

3）所有断面桩点高程均高于水库校核水位1米以上。

3.3.2 横断面测量1）横断面基点和测站点坐标采用RTK GPS方式施测，系统为中海达V9，测量时采用1+2RTK方式进行，采样时间为1分钟。

2）横断面测站点精度满足1/1000比例尺测图中测站点精度要求。

3）相邻横断面点间距，为正确反映地表形状，陆地部分每隔10-20m左右施测一点，在地形变化较大部位必须增加测点数量。

4）横断面陆地点采用RTK GPS法施测，采样时间为2秒，其精度为±1mm(图上)；高程中误差为±1.0m(按《水库测验规范》)。

3.3.3水下地形测量1）水下地形测量的平面与高程坐标系统与积石峡施工控制网系统相一致。

2）测深横断面与陆地横断面相一致，水下地形每隔15m施测一点，且不少于5点，纵断面水下地形每20m左右施测一点，与横断面位置重合。

3）测深点平面定位采用RTK GPS实时差分定位法，定位中误差不大于图上1.0mm。

4）水深测量与水位观测配合进行，采用回声测深仪或测深锤进行测量工作。

5）水深5m以内，流速小于1.0m/s的水域，采用测深锤进行水深测量；水深大于5m，流速较大的的水域，采用回声测深仪进行水深测量。

ODOM DF3200 MKIII精密双频测深仪参数表6）测深点的高程（测深）中误差小于0.2m。

7）测深前后应对测深设备进行检查校正。

4建筑物进水口前淤积测量排沙泄洪洞进口、表孔进口前为起点间隔20m，长度60m水下淤积横剖面图各4条，沿洞轴线（两表孔中心线）向上游侧水下淤积纵剖面图各1条，长度100m。

并在此纵剖面图中表示出横剖面的位置。

在引水发电洞进水口沟道内，按沟道底部走向，向库区方向测水下地形横剖面1条，长度100m。

在进水口轴线位置为起点，垂直于洞轴线间隔20m，长度20m测5条纵剖面。

4.1 二级水电站下游冲坑概况龙首二级水电站水库建成后，溢洪道及冲沙洞泄洪给造成泄水建筑物下游形成一冲坑，为了确保泄水建筑物的安全，需对下游冲坑进行测量。

4.2 下游冲坑控制网点采用二级坝上控制点作为下游冲坑的控制网点。

4.3 下游冲坑测量具体测量方法及断面标记与坝前淤积相同。

测量断面垂直于泄洪道中心线，测量范围为整个冲坑面，测量高程为溢洪道护坦面，测量断面的间距为5m。

4.4 下游冲坑测量成果龙首二级水电站下游冲坑测量应提交如下资料：冲坑断面图、断面成果表、冲坑的平面图、冲坑深度计算成果、冲坑向四周掏刷情况、技术文件：技术总结、成果检查报告等。

上述成果一式4份，以及相应电子文档1套。

5.计算机成图5.1横断面按照断面基点、测站点和断面点的测量成果绘制断面图，水下测深断面应与陆地断面组合成图，其方向与注记应与陆地断面线一致。

5.2横断面图比例尺均为1:10005.3横断面图绘制要求1）同一测区内横断面长度或比高相差较大时，可选用不同比例尺，一个断面不宜绘制在两张图纸上。

2）左岸横断面端点应绘制在图纸左边，由左至右逐点绘制。

3）横断面左端点起点距和整数高程应安排加粗线。

4）横断面绘制好后，自坝前深泓点高程起，在横断面图上每隔1米高程计算横断面面积及断面长度，并作出各横断面面积及长度表。

6.库容及淹没面积曲线计算1）自坝前深泓点高程起，按平均断面法每隔1米高程计算库容量。

2）自坝前深泓点高程起，按平均断面法每隔1米高程计算库区淹没面积。

3）绘制库容及淹没面积曲线图。

7.检查、验收及提交成果7.1资料的整编分析做到项目齐全、考证清楚、数据可靠、方法正确、图表清晰、分析合理，结论清晰明确。

7.2 提交的资料格式满足业主单位档案管理的有关要求。

7.3检查验收1）控制采用的坐标和高程系统、等级。

2）平面和高程控制的布设、点位选定、密度。

3）各种仪器设备检查项目及其精度。

4）各类控制点的观测手簿记录、计算及各项误差。

5）计算数据和内业计算及校核。

6）制图比例尺。

7）取点密度。

8）图上数字与观测手簿、成果表的一致性。

9）外业测量方法和内业计算方法。

7. 4资料提交在黄河积石峡水电站水库本底测量工程完工后，提交以下资料。

测量成果整理按测量资料整编规范要求进行，最终提交成果报告4份，电子版1份。