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水利水电测量中误差分析与控制

 2021-07-22 07:12  来源:杂志社网 

  【摘要】目前,城市化建设进程的加快对水利水电提出了更高的要求。水利水电工程是决定社会发展的关键因素,因此其施工状况得到各界高度重视。在施工期间为保证工程质量,施工单位需做好准备工作,例如数据测量等。若数据缺乏准确性建设期间定然会出现各种各样的问题,不仅耽误工程进度,同时难以达到预期标准。目前我国水利水电项目的数据测量经常受到设备、自然因素等影响,基于此文章对导致测量误差出现的原因进行分析,并提出控制措施。


水利水电测量中误差分析与控制水利水电测量中误差分析与控制


  【关键】水利水电测量;误差分析;控制策略


  1水利水电测量准确性影响因素


  1.1自然环境的影响


  自然环境影响因素主要包含以下几方面:其一是地形因素产生的影响,若工程所处区域地势走向较为复杂或周围存在大量建筑物,会干扰测量工作自身通透性,实质观测数据存与真实数据建存在差异。其二是环境和温度差生的影响,检测工具是开展测量工作的必备条件,不同的设备对环境温度有不同要求,若设备运行状态不佳检测结果准确性会随之降低。其三是空气密度产生的影响,地面海拔会伴随施工逐渐上升,在这一条件的影响下空气之间的密度缓缓下降,甚至在测量阶段会出现折射等情况,致使测量工作无法顺利开展。其四是风力产生的影响,若工程所处区域风力过大,施工现场安置的设备以及测量对象稳定性会受到干扰,在外部作用力的影响下不断摇晃,测量结果准确性无法得到有效保障。


  1.2仪器设备影响


  伴随科学技术不断创新,许多现代化技术逐渐运用于水利水电工程测量工作中,不仅简化测量流程的工作量和压力,同时提高工作效率减少时间资源投入。GPS空间定位技术是目前常用的一种方法,以传统测量技术为辅可快速确定位置,随着设备更新换代,以往测量过程中使用的工具如经纬仪、全站仪等逐渐被现代化设备取代,在这一阶段测量误差逐渐受到控制,但仪器生产时在工艺技术的影响下,依旧无法避免误差。除此之外在测量阶段需以人工方式操作,若观测人员操作不当同样会导致测量误差出现。


  2水利水电工程测量施工中的误差分析与控制


  2.1施工放样与误差控制


  首先,水利水电过程的施工建设过程中,放样测量是基础工作,对工程的施工质量具有重要影响,对此,应确保放样工作的质量,并确保放样工作与施工图纸相吻合,与此同时,有效控制误差,避免误差过大影响。放样施工阶段,应严格遵循设计图纸要求,准确开展放样工作。放样过程中,汇总放样草图,所有数据、草图均应该由两人独立完成,通过这种施工形式,可以提高放样工作的质量,也利于避免有关误差的产生。其次,放样工作中,应准确测量区域平面大小、高程距离,轴线点位置,测站点等,确保有关数据的准确,为了科学合理的确保数据可靠,可以采用多次测量取平均值的方法,一般以3次测量为基准,利于保障测量结果的准确,也利于避免误差影响。相关数据测量后,应形成数据手册,方便后续查询工作,为工程的顺利建设提供保障。最后,现场放样阶段,应加强一些放样工作的抽查工作,有效确保放样工作的质量,也利于对测量放样的误差给予检测,确保有关误差控制在科学合理范围内。


  2.2平面位置放样方法选择与误差控制


  平面位置放样具有较高的精度要求,缺乏放样测量精度,对工程的施工建设可能会产生相关影响,对此,应结合实际情况,确保平面位置放样工作的可靠,保障放样结果精确,避免一些误差过大的问题影响。具体而言,为了确保放样测量精度,避免一些误差过大影响,应结合以下方法:直角交会法、极坐标法、角度交会法和距离交会法等几种。


  2.3高程放样方法选择与误差控制


  2.3.1水利水电工程建设过程中和高程测量过程中,同样应确保测量结果的精确,避免误差问题的影响。而为了确保高程测量的准确,应选择适宜的方法。具体而言,结合放样点的高程要求,根据现场作业条件,合理选择测量方法。主要包括水准测量法、光电测距三角高程法、解析三角高程法和视距法等。测量过程中,为了避免误差过大影响,采用测量3次取平均值的方法。2.3.2高程放样中,误差要求控制在±10mm,为了确保准确选用水准测量法。


  2.4仪器、工具的检验


  测量过程中,所使用的仪器设备,对测量准确性具有重要影响,为了避免相关影响,科学合理的控制误差,需要在放样准备工作中,加强仪器设备的检验,给予必要的校正工作。例如,加强经纬仪的三轴误差、指标差、光学对中误差、水准仪的i角等检验工作,给予必要的校正工作,确保能够保障水利水电过程建设中的测量工作准确。对于光电测距仪的照准误差(相位不均匀误差)、偏调误差(三轴平行性),应在施工前给予认真检查,避免误差影响。图1为放样工作的具体施工。


  3开挖工程测量与误差控制


  3.1开挖工程测量


  工程开挖过程中,需要严格结合施工设计图纸,在指定位置开展开挖施工。首先,需要结合开挖区原始地形和原始断面图进行测量工作,在开挖轮廓点放样,放样后,再有机进行开挖施工建设。此过程中,控制误差具有必要性,为了确保有关误差在控范围内,需要确保测量工作的准确,具体控制方法为:采用多次测定的方式,取平均值。


  3.2开挖工程细部放样


  开挖工程细部放样过程中,需要结合工程实际情况,在实地放出开挖轮廓的坡顶点、转角点或坡角点,放样后,应采用醒目的标志,给予良好的标定。标定后,进行细部放样工作,具体可以采用极坐标法、测角前方交会法、后方交会法等,采用极坐标法较为常见。此过程中,为了有效控制误差,可以结合极坐标法和前方交会法的并用,如放样结果不同,应加强有关原因的分析,给予多次测量,避免误差过大现象发生。另外,用极坐标法放样开挖轮廓点,测站点必须靠近放样点。


  3.3距离测量中确保测量精度的方法


  3.3.1使用钢尺或皮尺丈量时,为了确保丈量数据的可靠,以不超过一尺段为宜。针对高差较大的地区,丈量斜距时,可以加倾斜改正处理。3.3.2采用视距法测定距离时,测定长度不宜大于50m,对于预裂爆破放样工作,不宜采用视距法。3.3.3对于细部点的高程放样,可采用支线水准,光电测距三角高程或经纬仪置平测高法。


  4水利水电测量中误差控制的建议


  4.1系统误差处理


  与随机误差的处理相比,系统误差的处理会具有更高的难度,并且两种误差没有通用的处理方式。因此为了提高系统误差的分析质量,有必要对测量系统进行精心设计,在对误差进行分析的过程中加强利用技术措施,从而对影响系统误差的因素进行及时的消除或者减弱。系统误差处理的主要内容包括了:对残存的系统误差的数值或者是大概范围进行估计;如果系统误差的方向和大小已经被掌握,在对这种系统误差进行修正时可以采用修正值的修正方法,相反如果系统误差的方向和大小不能得到肯定的值则需要对系统误差的大致范围进行判断,从而根据范围来了解系统误差会对测量结果造何种影响。在对系统误差进行处理的过程中需要对系统误差进行判别。当系统误差具有明确的大小和方向时,这种系统误差会被称之为恒值系统误差,这种系统误差的判别方法也是较为简单的。由于随机误差具有一定的抵偿性,因此在对系统误差ε进行计算时,则是多次测量值的平均值和真值之间的差,也就是此时系统误差的确定需要的条件为真值或者其近似值,当真值或者近似值确定后就可以判定是否存在恒值系差。对变值系差,即是在测量条件变化下,值的误差大小和方向都会出现相应改变,一般都会使用观察和对测量数据进行分析的方法对息差进行处理。工程误差控制方案如图2所示。


  4.2仪器误差处理


  仪器误差在水利水电测量误差因素当中也是比较常见的种类,由于仪器加工技术限制以及操作人员专业水平高低等原因影响,仪器设备自身或者操作过程中,都有可能会出现各种各样的误差。针对不同原因导致的误差,采取的处理措施也要有所区别。比如仪器自身经常出现的零点偏差问题,可在处理过程中首先考虑如何弥补仪器本身缺陷,具体可以采取以下措施:一是可以采用提点法,在测量装置上测量被检物品之后,立刻将物品与标准计量物进行交换,再次测量后利用函数关系式计算二者之间的差异,即可得出正确的测量参数。二是由于观测者技术水平不到位,或者自身视力等感官鉴别能力有限,导致使用仪器测量的过程中出现瞄准、整平或者对中误差,则需要水利水电测量单位有针对性采取改善方案,比如更换技术人员,或者对技术人员加强培训等。实际上出现仪器误差的几率大多还是由于测量技术人员操作过程中不够细致认真导致的,因此,最重要的处理手段还是要强化测量人员使用仪器的专业度。


  5结论


  根据上述内容可以看出,水利水电工程不仅能够为民众日常生活提供便利帮助,同时是我国经济发展过程中不可缺少的基础设施,基于此必须对工程建设给予足够重视,掌握其中所有细节从而保证工程整体质量以及实用性。若想实现这一目标首先要进行工程测量,数据误差是导致经济损失与施工人员受伤的主要因素,由此可见对导致水利水电测量误差出现的原因进行探究分析具有极为重要的意义和价值,以此为基础制定相应措施不仅能处理误差带来的问题,同时可为工程质量提供保障。


  参考文献


  [1]唐晓强.水利水电测量中的误差分析与控制[J].百科论坛电子杂志,2020,(04):777-778.


  [2]叶辅成.水利水电测量中的误差分析与控制[J].陕西水利,2019,(02):210-211.


  [3]白庆华.水利水电测量中的误差分析与控制[J].四川水泥,2019,273(05):324.


  作者:雷宁 杨康锡


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