第八章 水利工程测量
![第八章 水利工程测量](https://img.360docs.net/img72/03g48i9zz1e2skkgq228-21.webp)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第八章水利工程测量
第一节河道测量
一、水利工程测量任务
测量工作在水利工程中起着十分重要的作用。我国的水资源按人口平均是很少的,只有世界人均占有水量的四分之一;但因我国地域辽阔,水资源总量居世界第六位,许多未能开发利用。为了合理开发和利用我国的水资源,治理水利工程的规划设计阶段、建筑施工阶段和运行管理阶段,每个阶段都离不开测量工作。
对一条河流进行综合开发,使其在供水、发电、航运、防洪及灌溉等方面都能发
挥最大的效益。在工程的规划阶段,应该对整个流域进行宏观了解,进行不同方案的分析比较,确定最优方案,这时应该有全流域小比例尺(例如采用1:50000或1:100000)的地形图。当进行水库的库容与淹没面积计算时,为了正确地选择大坝轴线的位置时,这时应该采用较小比例尺(例如采用1:10000~1:50000)的地形图。坝轴线选定后,在工程的初步设计阶段,布置各类建筑物时,应提供较大比例尺(例如1:2000~1:5000)的地形图。在工程的施工设计阶段,进行建筑物的具体形状、尺寸的设计,应提供大比例尺(例如1:500~1:1000)的地形图。另外,由于地质勘探及水文测验等的需要,还要进行一定的测量工作。
在工程的建筑施工阶段,为了把审查和批准的各种建筑物的平面位置和高程,通过测量手段,以一定的精度测设到现场,首先要根据现场地形、工程的性质以及施工组织设计等情况,布设施工控制网,作为放样的基础。然后,在按照施工的需要,采用适当的放样方法,按照猫画虎规定的精度要求,将图纸上设计好的建筑物测设到实地,定点划线,以
指导施工的开挖与砌筑。另外,在施工过程中,有时还要进行变形观测。工程竣工后,要测
绘竣工图,以作为工程完工后的验收资料,并为今后工程扩建或改建提供第一手资料。
在工程的运行管理阶段,需要对水工建筑物进行的变形观测。以便了解工程设计是否合理,验证设计理论是否正确,同时也为水工建筑物的设计和研究提供重要的数据。对水工建筑物进行系统的变形观测,能及时掌握建筑物的变化情况,能及时了解建筑物的安全与稳定情况,一量发现异常变化,可以及时采取相应措施,防止事故的发生。水工建筑物的变形观测工作,大体上分为外部观测和内部观测两类。在施工单位实施项目施工时,外部观测项目由测量部门负责;内部观测项目由实验或科研单位负责。在管理工作上,一般将外部、内部观测工作,统一由观测班、组承担。水工建筑物的变形观测项目,主要包括大坝的水平位移、垂直位移(又称沉陷)、裂缝、渗漏观测等。
二、水利工程的类型
在水利事业中采取工程措施称为水利工程。工程中的建筑物称为水利工程建筑物,简称水工建筑物。按照建筑物的用途。可分为一般水工建筑物和专门水工建筑物两大类。
一般水工建筑物有:
1.挡水建筑物:用以拦截水流,雍高水位或形成水库,如各种闸、坝和堤防等。2.泄水建筑物:用以从水库或渠道中泄出多余的水量,以保证工程的安全,如各种溢洪道、泄洪隧洞和泄水闸等。
2.输水建筑物:从水源向用水地点输送水流的建筑物,如渠道貌岸然、隧洞、管理等
3.取水建筑物:它是输水建筑物的首部,如深式进水口、各种进水闸等。
4.河道整治建筑:为调整河道改善水流状态,防止水流对河床产生破坏作用所修建筑物,如护岸工程、导流堤、丁坝、顺坝等。
专门建筑物:
1.水力发电建筑物:如水电站厂房、压力前池、调压井等。
2.水运建筑物:如船闸、升船机、过木道等。
3.农田水利建筑物:如专为农田灌溉用的沉少地、量水设备、渠系及渠系建筑物等。
4.给水、排水建筑物:如专门的进水闸、抽水站、滤水池等。
5.渔业建筑:如鱼道、举鱼机、鱼池等。
三、河道测量概述
河道有对人们提供灌溉、泄洪、航运和动力等有利的一面,但是又有危害人们的另一面。为了兴利除害,就必须进行河道的整治。要正确的整治河道,必须了解河道及其附近的地形情况掌握它的演变规律,而河道测量就是对河道进行调查研究的一个重要的方法。
河道测量是江、河、湖泊等水域测量的总称。为了充分开发和利用水力资源以获得廉价的电力,为了更好地满足工业与居民用水的需求,为了使农田免受旱涝灾害以增加生产,为了整治河道以提高航运能力,应该对河道进行截弯取直、拓宽、加深甚至兴建各种水利工程。在这些工程的勘测设计中,除了需要路上地形图外,还需用要了解水下地形情况,测绘水下地形图。它的内容不像路上地形图那样复杂,根据用途目的,一般可用等高线或等深线表示水下地形。
在水利工程的规划设计阶段,为了拟定梯级开发方案,选择坝址和水头高度,推算回水曲线等,都应编绘河道纵断面图。河道纵断面图是河道纵向各个最深点(又称深泓点)组成的剖面图。图上包括河床深泓线、归算至某一时刻的同时水位线、某一年代的洪水位线、左右堤岸线以及重要的近河建筑物等要素。
在水文站进行水情预报时,在研究河床变化规律和计算库区淤积确定清淤方案时,在桥梁勘测设计中,决定桥墩的类型和基础深度,布置桥梁的孔径等时,都不得需要施测河道貌岸然横断面图。河道横断面图是垂直于河道主流方向的河床剖面图。图上包括河谷横断面、施测时的工作水位线和规定年代的洪水位线等要素。
另外,河道纵断面图,完全是依据河道横断面图绘制的。
四、河道控制测量
河道测量与陆上测量的原理机同,即先作陆上控制测量,后测绘水下地形(含纵横断断面的水下部分),河道貌岸然控制测量包括平面控制测量和高程控制测量。
(一)平面控制测量
1.当测区原有的控制点能满足河道测量的精度与密度要求时,应充分予以利用,不再另布设新控制网。当测区已有的地形图的比例尺和精度能满足要求时,容许依据地形图上的明显地物点作为测站,将沿河水位点和横断面位置等测绘于图上,作为编绘纵断面图的基本资料。
2.当测区没有适合的平面控制和地形图可利用时,应按《水测规范》的规定布设首级平面控制网(图根级)。
例如,对中、小河道进行测量时,通常用经纬仪导线作为平面控制。根据实是情况,把导线布置在河道一岸的堤顶上或者沿着河岸布置。对于大河道,由于河面宽,堤防高,在一边布置导线,对施测河道另一边的地形就会有困难,所以可考虑用小三角测量作为平面控制。导线和小三角应该尽量与国家控制点连接,如果连接有困难,最好在两端分别观测方位角,以便校核。
(二)高程控制测量
施测河道纵、横断面布设基本高控制时,在水准路线长度一定的情况下,河流比降愈大,水准测量的等级愈低;反之,则水准测量的等级愈高,见表8-1。这样使水准测量的误差,在测定河流比降时,对其影响最小。
中、小河道可以采用五等或四等水准测量作为高程控制。在进行五等或四等水准测时,应该以高一级的水准点为起闭点,采用附和或闭合水准路线。五等或四等水准测量的路线不要紧靠导线,可以选择在平坦和坚硬的大路上进行。为了便于连测导线点,在观测过程