小水电工程地面控制测量的几种有效方法

小水电工程按其布置的方式分为堤坝式、引水式和混合式３种。堤坝式电站属于低水头大流量型，大多位于水流平缓处，工程主要由大坝、坝后的厂房及库区构成，一般没有引水隧洞，这种电站的测量工作比较简单，只需在坝址处建立控制网，用以测量坝址和库区地形图，测绘工作相对比较简单；而引水式和混合式电站是高水头式，它的结构除大坝和厂房外，一般还有引水隧洞、压力管等。这类电站传统的地面控制测量方法是建立小三角网，但目前由于ＧＰＳ和全站仪（测距仪）的全面普及，传统的小三角网控制已完全被ＧＰＳ测量或与ＥＤＭ导线结合的方法所代替。本文结合作者多年来小水电工程的测量经验，着重介绍引水式或混合式高水头小水电工程的地面控制测量。 １、小水电工程的特点 小水电一般装机５０００ｋＷ以下，整个工程由拦水坝、引水洞（支洞）、压力管和厂房等组成。引水式或混合式小水电站多处于山地狭谷地带，交通不便，林木茂盛通视差，它的地面控制测量工作相对于堤坝式电站更加复杂和困难。这种电站水头多在３０ｍ以上，高的可达数百米，引水隧洞由一个或一个以上的洞组成，单个洞长一般小于２ｋｍ，洞内坡度０．２％，横向贯通允许限差为２０ｃｍ，高程贯通限差为５ｃｍ。　　小水电工程测量工作的主要内容有建立平面和高程控制网，测绘库区、坝址、进出洞口（中洞）、压力管和厂房的数字化地形图（库区和其他区域的比例尺一般分别为１：２０００和１：５００），以及工程施工放样。测区采用任意直角坐标系和假定高程系，如是流域综合开发，可用区域内或国家统一的平面和高程系统。 ２、地面控制测量 ２．１ ＧＰＳ与ＥＤＭ导线结合的方法对于高水头的小水电工程，输水隧洞的控制是整个工程的核心。由于小水电工程处位于山地狭谷这种特殊的位置，采用ＧＰＳ测量往往受到地形条件的限制，不能直接在坝址、进出洞口（支洞口）、厂房等关键位置上施测，而只能在附近山脊等开阔处选取合适的点，再用ＥＤＭ导线延伸至需要的位置上。 在各施工区如坝址、洞口、厂房等处布点时，每处至少应布设２～３个点，并使各相邻点两两通视，最好能组成一个三角形。ＧＰＳ观测的时间依工程对点位的精度要求不同而不同，一般２０～３０分钟即可，检验测量成果精度的方法，通常有３种：用全站仪（测距仪）测量两点间的平距与ＧＰＳ二维约束边长进行比较（同一投影面上）［１］；用全站仪测量单角，与ＧＰＳ坐标反算角度值进行比较；用ＧＰＳ对原测点位在不同时间进行重测等方法进行检验。 ＧＰＳ测量的二维精度可靠，但高程精度偏低，其高程中误差一般为±１０ｃｍ，不能满足施工要求而需重新布设一条具有四等精度的测距三角高程导线或水准路线，这项测量工作特别是在交通不便的山区，工作量也是

鉴于复合土工膜部分现场观测成果合成材料在工程应用中具有一定的抗老化能力，故有些国家的某些文件中对其使用年限作了较为宽限的规定，如前苏联BCH07-74《土石坝应用聚乙烯防渗结构须知》中规定，聚乙烯土工膜可用于使用年限不超过50年的建筑物。奥地利林茨公司发表的“聚丙烯复合土工膜土工合成材料的长期性状”一文中的结论写道：“对聚丙烯的15年以上的现场应用经验表明，它们的化学和生物稳定性高；织物的最大损坏是在施工中；铺设以后没有大变化；……可预期超过100年的稳定性。

非常大的。 ２．２ ＥＤＭ三维导线 测距导线作为小水电工程的地表控制，也是非常合适的。一方面全站仪在生产单位已得到全面的普及，同时它又有良好的测角、测距精度，目前２秒级全站仪每公里测距精度一般都在３＋２ｐｐｍ（ｍｍ）以内，另一方面，测距导线选点的自由度大，能在所需要的地方布点，并能一次性完成平面和高程控制测量。为提高隧洞的贯通精度，减少坝址与厂房间的控制点的数量，导线宜布设成直伸型。 １）闭合导线：这种闭合导线的布设形式为狭长型（如图１），Ａ为进洞口控制点，Ｄ为出洞口控制点，１、２、……６点为中间点，单号点与双号点各构成一条导线，选点时，应使１与２，３与４等两两相邻的点间距为２ｍ以内，并用钢卷尺量出间距。