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瑞丽江一级水电站库容测量方案

2013-11-23 19:29:17 来源: 测绘论坛
聊聊

 1概述

本次监测包括瑞丽江一级水电站大坝水库淤积监测,EL740m以下水库库容、淤积计算,水库水质分析。

2监测内容

2.1监测范围

2.1.1瑞丽江一级水电站坝址至南坎大桥上游300m之间(约22km);

2.1.2瑞丽江一级水电站EL740.00m以下的水库库容计算、水库淤积分析及库容变化分析;

2.1.3瑞丽江一级水电站过机含沙量、矿物成分监测。

2.2监测工程量

依据《缅甸联邦瑞丽江一级水电站水库淤积测量横剖面布置图》,水库淤积测量包括:标石恢复1项,四等GPS控制测量14点;四等电磁波测距三角高程测量25 km;五等电磁波测距平面三角测量22km12000水库纵剖面测量22 km11000横剖面测量约4.2 km271条);1500数字化地形图测量0.03km2,水质分析1项,具体工程量详见表2-1

2-1  水库淤积监测工程量

编号

名称

单位

数量

 

1

标石恢复

1

 

2

四等GPS控制测量

14

 

3

四等电磁波测距三角高程测量

km

25

 

4

五等电磁波测距平面三角测量

km

22

 

5

12000水库纵剖面测量

km

22

 

6

横剖面端点放样

56

 

7

横剖面端点联测

56

 

8

11000横剖面测量

km

4.2

291

9

1500数字化地形图测量

km2

0.03

 

10

库容、淤积、冲刷计算及分析

1

 

2.3坐标高程系统

采用坐标和高程系统与枢纽区工程系统一致。

2.4执行规范和参考文件

库区淤积监测遵守下列规程规范和参考文件,如实施过程中下列规程规范有更新的版本,则按最新的有效版本执行。

1)《混凝土坝安全监测技术规范》        DL/T5178-2003

2)《水利水电工程施工测量规范》        DL/T5173-2003

3)《全球定位系统(GPS)测量规范》    GB/T18314-2001

4)《1:500  1:1000  1:2000地形图图式》  GB/T7929-1995

5)《水电站基本建设工程验收规范》      DL/T5123-2000

6)《水利水电工程测量规范》            SL197-97

7)《水质采样技术规程》                SL 187-96

8)《水道观测规程》                    SL257-2000

9)《河流泥沙颗粒分析规程》            SL 42-2010

10)《多泥沙河流水环境样品采集及预处理技术规程》SL270-2001

2.5作业方式

1)水库地形测量:水库淤积测量1:500地形图测量可采用两种方式作业,即全站仪极坐标法配合测深仪测量,或GPS RTK配合测深仪测量方式,两种作业模式均可以满足测量要求,具体实施时,视测区条件及测量人员的配备而定,每天作业前应对平面测点和测深仪深度测量的准确性进行检核,确认无误后才能继续作业。

2)水质分析:用水质采样器分别在入库和电站机组下游各选择1个监测断面进行取样分析,采样点数和部位严格按《水道观测规程》相关要求进行,分析内容包括含沙量、矿物成分分析。

3监测实施方案

3.1 控制测量

库区布设GPS控制网和电磁波测距三角高程导线高程控制网;当测量部位在控制网点附近时,测量控制点采用高等级控制网点,即GPS控制网点、施工测量控制网点或枢纽区变形监测控制网点,当高等级控制点位不能满足测量要求时,需要加密控制点,加密控制可采用五等电磁波测距导线或GPS RTK技术完成。

3.1.1 四等GPS控制网

1GPS接收机标称精度为±(5mm+1ppm×D),以静态相对定位模式进行观测。

2)卫星截止高度角≥15°,有效观测卫星数4颗,平均重复设站数≥2,独立闭合环边数≤5条,同步观测时段长度为6090分钟,数据采样间隔15秒,仪器对中误差不大于2mm

3)作业前应编制GPS卫星可预见性预报表,选择最佳观测时段,PDOP值应小于8.

4)根据接收机台数、网形等因素,编制作业调度表。

5)接收机天线的安置、观测数据记录及重测均要求按《全球定位系统(GPS)测量规范》相关要求执行。

6)为了与国家坐标系统衔接,同时检核GPS控制网精度,在库首和库中联测国家控制点。

3.1.2 GPS RTK加密控制

1)基准站应选择在测区中部,四周较开阔的控制点上,以保证基准站GPS接收机具有较好的卫星接收条件。数据链使用35W发射功率的电台时,电台天线与接收机天线的距离不得小于15m。基准站的配置应注意,电台通信口要与电台通信线的接口一致。

2)流动站的配置应与基准站相匹配,电台接收频道要与基准站的配置一致。

3)基准站和流动站的设置要注意选择真确的天线类型,定义流动站的坐标系统时,至少通过包括基准站设站点在内的两个已知的WGS84坐标作转换参数,再通过第三个已知点作检查,确定整个系统已调试正常后方可施测。

4)利用RTK流动站采集数据或放样前后,必须找已知点检查,如果作为检查的已知点距离测区较远,可检查已测的点。

5)测量时必须选择仪器处于cm级定位精度的状态保存测点,保存测点前至少保持流动站天线稳定施测3秒钟(假定数据更新率为1/秒)。

6)发现所接收使用的卫星数目过少或出现浮点解时延长测量时间或缩短RTK测量范围的工作半径。

3.1.3 五等电磁波测距导线

1)五等电磁波测距导线点定位根据实地条件选择,避免对周围树木的大量砍伐,结合工程实际情况,满足加密控制的设计要求。

2)五等电磁波测距导线水平角观测3个测回,各项限差要求严格按《水利水电工程测量规范》执行。

3)天顶距采用中丝法对向观测各3个测回。

4)每条边均进行往、返各2测回观测。

5)测距边的仪器高河棱镜高量至毫米。

6)测站、镜站每边观测始末测定气象(气温、气压)数据。

7)测距边的归算:经过气象(气温、气压)、加、乘常数、周期误差等顶改正后的斜距,用天顶距进行该平。导线数据处理采用最小二乘法原理进行平差。

3.1.4 四等电磁波测距三角高程

沿瑞丽江布设四等电磁波测距三角高程,并按四等作业要求联测GPS点,GPS点要测出上下标高差。

四等电磁波测距三角高程线路的边长控制在800m1200m之间,天顶距观测使用全站仪,边长往返观测4个测回,测前、测后记录气温、气压,各项观测限差要求严格按(水利水电工程测量规范)执行。

数据处理采用最小二乘法原理的间接平差法进行严格平差,四等电磁波测距三角高程的权P=1/S2

3.2 地形、剖面测量

3.2.1  11000横剖面测量

横剖面布置在坝址以上400m22km处,共布置了248条横剖面,其中400m5km处每20布设1个横剖面,5km以上部位每1km布设一个横剖面,剖面布置参见设计图纸。要求埋设横剖面端点,剖面端点的埋设不低于EL740m高程,用五等支导线联测,高程变觇标高测量。

1)横剖面应垂直于剖面所在处的水库中轴线走向,剖面位置根据设计坐标放样,坐标偏差一般不超过图上5cm,一般情况,横剖面位置应与设计位置相同,特殊情况根据现场情况可适当的调整。

2)剖面上的测点偏离剖面线不大于±0.5m,测点必须能控制地形、地物的变化,大于0.5m的地坎上下应有测点外,水下地形点间距为1m10m,并测出河床最低点。

3)剖面测点注明地物特征,如陡坎、公路、水边、水下等。

3.2.2  1:500地形图测量

测量范围:坝址往上游约0.4km处,每10布设1个横剖面,两岸至740m高程处。

1)坝前河道测绘比例尺为:1:500,基本等高距1.0m.

2)基本平面控制最弱点点位中误差不大于图上0.05mm,最弱点高程中误差≤±h/20,地形测点点位中误差不大于图上±0.75mm,高程中误差≤±0.5m

3)测点间距为图上5.0m,测点必须能控制地形、地物的变化,测点分布均匀,图上不得有漏洞现象。

4)每条测量断面除水边点外,水下地形点不少于5点,并应测出河床最低点

每天开始测绘地形图时,应采集与头一天重合部位水边点的高程。在内业处理时,根据重合点水位观测资料,用同时水位换算公式,把河道水边点高程换算到同一天同一时的水边高程。

3.3 水质分析监测

3.3.1 入库水质采样分析

结合瑞丽江电站水库特点,在坝址上游约200m处选取一个水质分析取样断面,设左右两条垂线,在每条垂线表层(水面下0.5m)、中层(1/2水深处)、底层(河底上0.5m)各采集一个水样,检测入库水样的含砂率、矿物成分;

3.3.2过机水质采样分析

对机组下游出口处选取一个断面进行水样采集,取样只设1条中泓垂线,采表层(水面下0.5m)水样,检测过机含沙量及矿物成分。

水样的含沙量及矿物成分分析在昆明完成,水样的包装及运输均严格按照规范要求执行。

4 资料处理

4.1 四等GPS控制网数据处理

GPS网基线采用双差固定解。GPS网外业观测结束后,为确保观测成果质量,对观测成果进行以下检核:

独立环坐标分量闭合差和全长闭合差应符合公式:

同步环坐标分量和全长相对闭合差限差为独立环限差值的一半。

GPS网平差分两步计算,

1)为了平衡GPS观测结果的内部符合精度,先以一个已知点位固定点,做三维无约束平差。其基线向量的改正数(Ⅴ△X, Ⅴ△Y, Ⅴ△Z)的绝对值应满足Ⅴ△X3δ,Ⅴ△Y3δ,Ⅴ△Z3δ。

2)验证合格后,再作整体网二维约束平差,求出网中各点平差成果及点位精度。

4.2 四等电磁波测距三角高程数据处理

计算测段往返观测高差不符值,其中应小于±45D;计算每一条附和三角高程线的闭合差,其值应小于±数据检验合格后进行平差计算,计算每公里高差中误差应小于±10mm及点位高程中误差。

4.3  横剖面资料处理

横剖面资料按照规定的数据库格式保存原始数据,并进行调制,输出固定格式的成果数据,将所有的观测成果绘制在同一张图上。

剖面成果应展绘至水库河道平面上,标明端点和剖面名称。

4.4  水库深泓线纵剖面资料处理

1)剖面成果各测点按顺序编号;

2)剖面成果包括河道中轴线或水库中轴线(以740m封闭等高线作水库中轴线)、深泓点高程;

3)剖面成果表上注明实测横剖面位置。

4.5 地形资料的处理

水库地形图采用的图式以(1:500  1:1000  1:2000地形图图式),地图分幅采用正方形分幅。

原则上不允许同一条等高线断线,水库区地形图以横断面线为分割建成立每条基本等高线的高程面积库,大坝下游地形图在整个区域内建立每条基本等高线的高程面积库,并按固定格式保存入数据库。

测量资料建库与整理

5.1 原始数据库

水库淤积与河道冲刷测量的原始数据分别是横剖面测量成果和地形测量成果。

横剖面测量的成果数据包含的字段内容(但不限于)为:项目名称、编号、间距、累计、高程、备注。

水库深泓线纵剖面的成果数据包含的字段内容(但不限于)为:项目名称、编号、间距、累计、高程、备注。

地形资料以“.Dwg”AUTOCAD格式存储。

5.2 提交资料的内容

水库淤积测量的资料包含:

1GPS控制测量

GPS控制网观测数据、计算资料及技术总结报告(包括成果)

2)横剖面测量图

横剖面端点联测记录,计算成果;横剖面测量调制成果表、横剖面图、横剖面布置图。

3)四等三角高程及加密导线控制

原始观测记录,计算资料,成果表,布置图。

41:10001:20001:500地形测量成果,地形图成果(CAD图)

5)水库淤积检测技术总结报告,内容包括:含沙量、矿物成分组成。

6仪器设备及人员配置

GPS接收机4台套,全站仪1(包含棱镜和棱镜杆各数个,测量脚架一套),测深仪1台,电脑2(分别装有南方GPS后方数据处理软件和测量平差软件),测船1(配备专业驾驶员一名),水质采样器1台,水质分析仪1套,交通车1辆,照相机一台。另外还需配备专业测量人员5人,小工数名(数目视现场情况而定)

 

 方案下载:http://pan.baidu.com/s/1lBJ45