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水利水电工程测量误差的来源及控制方法
摘要:水利水电工程的测量结果的准确性是施工安全的有力保证。然而在实际测量工作中,测量仪器本身和测量过程均有可能会遭到来自外界的影响从而产生测量误差。针对测量误差的影响因素,笔者展开探究和分析,并提出几种控制误差出现的方法,旨在做好测量误差的预防措施,减少测量误差的出现,提升水利水电工程测量的精确性。
关键词:水利水电;测量误差;影响因素;控制措施
随着现代化进程的不断前进,水利水电工程的建设规模也在不断扩大。由于数据测量的准确性会对施工安全造成巨大影响,因此,测量工作作为水利水电工程中较为重要的环节,越来越受到重视。但是,在实际操作过程中,存在很多导致测量误差出现的因素,本文针对这些因素进行探究,并提出具体可行的预防措施。
1水利水电工程测量及误差
水利水电工程测量工作是工程前期准备阶段制定施工方案的重要环节,对于后续施工过程中生产经营质量的保证具有重要的作用[1]。测量工作需要有科学的测量方法和高水平的测量技术。在实际操作过程中。会由于地理位置、设备不稳定、洞内爆破造成空气流动不稳定等突发原因造成测量结果的误差。
2水利水电工程测量误差的来源
2.1测量设备和技术
水利水电工程会由于类型的不同而需要不同的测量设备和不同的测量技术。因此,测量设备和测量技术如果不合理就会造成测量数据结果的差异。然而在实际测量工作中,经验再丰富的专业测量工作人员也会出现测量误差的情况。因此,测量人员在测量的时候要更加谨慎,充分调动自身的专业素质和工作经验,选择最合适的测量方法。除此之外,不合适的测量设备也是数据测量误差的来源。例如,全站仪和经纬仪是较为常见的两种测量设备,但是这两个设备的测量精度存在一定的差异。因此,使用不同的测量仪器对同一个项目进行测量,得出的结果也是存在差异的[2]。所以,选择合适的测量设备和科学的测量技术是十分重要的。
2.2人为因素
人为因素是对测量结果影响程度最大的因素。由于水利水电测量工具的精密度很高,所以测量工作人员一旦操作不规范就会直接造成测量数据的误差。除此之外,许多水利水电工程的测量工作都需要人工完成,由于测量人员技术水平、测量经验和专业能力具有很大的主观性和不确定性,因此,测量结果的准确程度比较没有保障。
2.3自然环境因素
水利水电工程项目位置大多位于地质特殊、环境恶劣的山区之中。复杂的自然环境会对测量工作带来极大的阻碍,同样也会带来误差。例如,不平坦的地形会影响测量的视线;湿度较高的地区容易使测量仪器受潮;空气密度较大的地区会使测量光纤出现折射;风力较强的环境会使测量仪和测量对象出现晃动;温度差异较大的测量环境会影响仪器的使用状态等等。
3水利水电工程测量误差的控制方法
3.1规范使用测量设备
水准仪是一种水利水电的常用测量仪器。测量人员在测量的时候要观察水准仪自身结构是否存在会造成测量误差的问题。例如:水准仪望远镜的水准管轴和视准轴出现不平衡,视准轴的倾斜会造成测量数据的误差。此时,就需要测量人员对其进行校准,但是不能完全以来校准来避免误差的发生。此外,读数环节也会由于观测视距的大小产生误差,且呈正相关。为了避免在读数过程中造成误差,工作人员需使用中间法和举例补偿法观测数据。其中,使用中间法进行观测的时候,可以从立尺和人两个方面减小测量误差,具体方法是先使用普通皮尺进行测量,并确定立尺的目标点。举例补偿法相对于中间法来说消除误差的难度较大,在实际测量中很少用到[3]。除此之外,水准尺的误差存在零点差、刻划误差和尺长误差三种形式。为了避免以上三种误差,测量人员需要轮换使用两把水准尺。在同一测试阶段,前视尺是下一个测站,视尺为水准尺本测站,另一根情况刚好相反,在设置测量段站的数量时将其设置为偶数,使得高差之间可以相互抵消,利用
这种方法还将刻划误差和尺长误差造成的影响减小。
3.2合理进行观测
首先,在使用水准管的时候,不仅需要观测水准管的气泡是否位于中央,还需要在观测的时候保证仪器的调平。其次,在使用水准仪的时候,视差是产生误差的重要原因。当十字丝和尺像不能完全重合的时候,就会产生误差。所以,需要在十字丝和尺像完全重合的时候读取数值。此外,做好物镜对光也能够有效消除视差,进而提高读书的准确性。最后,水准尺的倾斜也要避免。这需要在测量的过程中保证水准尺的直立状态。还要注意的是,要谨慎使用水平面代替水准面,这是因为,水平面产生的高程误差会比测量结果误差还要严重,尤其是在高精度要求的高程测量任务的时候,需要尽量使用水准面,避免使用水平面。由于地球曲率的影响,中间法相比补偿法更加有利于降低误差。
3.3角度测量误差控制
首先,避免对中误差。对中误差是角度测量过程中对测量数据造成影响较大的问题。尤其是测量目标距离比较小的时候,更要注意对中问题。其次,避免整平误差。仪器如果不能平整摆放,会导致仪器的垂直轴和水平轴发生倾斜。当望远镜围绕横轴进行旋转的时候,视准轴会掠过倾斜的平面。尤其是当盘的左右两侧用于观察时,水平误差将直接影响水平角的角度,并且不能利用正倒镜观察来消除。所以在进行测量之前,需要对确保测量仪的平整[4]。再次,避免工作台出现倾斜。如果工作台发生倾斜,那么在测量角度的时候,电杆的倾斜角度会直接导致瞄准点和测量点发生偏离,进而产生误差。因此,在测量水平角的时候,需要保证电杆呈现垂直状态,并将其与电杆底部对准。当与测量目标之间的距离比较近,可以使用悬挂垂涎的测量方法进行作业。最后,控制测量钢尺距离的关键点。在测量距离的时候,应该遵循“一直二平三准”的测量标准。其中“一直”是指找准两点之间的直线长度。“二平”是指,找准两点之间的水平距离,同时尺身要持平。“三准”是指读数、投点的准确性。另外,前后尺的协调和拉力的均匀也是需要考虑的问题。
3.4实际测量的注意事项
首先,理解图纸。测量人员首先要仔细分析所配备的图纸,清楚了解图纸的设计用途,并在图纸的指导下放线并进行测量。同时根据您的具体图纸要求进行测量和选择合适的测量设备和设备。二是提高测量人员的技术水平。对测量结果准确性影响最大的因素是测量负责人,测量负责人的过硬技术水平是保证测量数据准确性的重要条件。因此,参与的技术人员需要充分了解测量的技术要点,明确测量误差的原因,严格控制误差的条件,在测量结果出来的第一时间确定误差是否存在。最后,还需要消除自然环境条件对测量误差的影响。在具体操作的过程中,测量人员需要选择合适的时间、地点和气候进行测量,如果土壤相对较软,则应使用尺垫将其稳定或进行多次测量。按照惯例,应该选择在无风或无风且温度合适的阴天进行测量。
结语
综上所述,虽然测量误差不可避免,但是我们可以采取合适的手段将其出现的可能性降至最低。因此,水利水电工程测量需要从测量设备本身、测量工作人员和测量环境三个方面规范操作。切实提高水利水电工程测量工作的准确性。
参考文献
[1]曹卫斌.水利水电工程高程控制测量过程中的误差来源及控制方法研究[J].中国科技纵横,2019(23):2.
[2]王智洋.水利水电工程高程控制测量过程中的误差来源及控制方法浅析[J].地下水,2018,40(5):2.
[3]王锋.水利水电工程测量误差控制要点解析[J].科学与财富,2019,000(030):347.
[4]黄定川.水利水电测量中的误差分析与控制[J].科学大众:科技创新,2021(12):2.
作者简介:柯昌元 1980.01 男 贵州省盘州市 汉 本科 测绘事业部副经理 工程测量 贵州新中水工程有限公司
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