洪水控制工程論文

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1變形監(jiān)測的目的

根據(jù)《水閘技術(shù)管理規(guī)程》規(guī)定要求，每年對臨淮崗樞紐工程進行汛前汛后2次變形監(jiān)測，根據(jù)大量觀測資料進行整編分析，對樞紐工程的運行狀態(tài)、發(fā)展趨勢進行分析論證。

2變形監(jiān)測過程

根據(jù)臨淮崗洪水控制工程變形觀測的工作需要，管理局配備了精干而高水平的技術(shù)力量和高密度的測量設(shè)備，按要求完成觀測任務(wù)。

3基準控制網(wǎng)建立

在工程建設(shè)期間，中水淮河工程有限責任公司在2006年4月至2007年元月完成了臨淮崗洪水控制工程變形監(jiān)測基準網(wǎng)的建立、加固改造和復(fù)測工作，完成了變形監(jiān)測點的改造施工工作。

3.1平面基準控制網(wǎng)

首期平面基準控制網(wǎng)由CH01，CH04，CH05，CH06，CH09五點和起算點HW02，,BFB02，LH05(該3點均為臨淮崗洪水控制工程施工控制點)組成，按B級GPS網(wǎng)精度測量。同時連測國家三角點Ⅱ垂崗集合七里廟，選用4臺NGS-9800雙頻GPS接收機分2個時段進行觀測，每時段觀測時間大于2小時。測后經(jīng)過平差計算，B級GPS網(wǎng)基線邊最弱邊邊長相對中誤差為1/200000，最弱點點位中誤差為±2.2mm，滿足有關(guān)規(guī)范和水平位移監(jiān)測的精度要求。

3.2高程基準控制網(wǎng)

高程基準控制網(wǎng)由CH01，CH04，CH05，CH06，CH07，CH08，CH09七點和國家水準點Ⅱ南鳳13，Ⅱ臨淮02基點組成，二等水準精度測量，布設(shè)為附合水準路線。高程基準監(jiān)測控制網(wǎng)觀測采用S05S1型威特N3自動安平水準儀進行，水準點的計算采用嚴密平差方法計算。經(jīng)計算，二等水準測量的線路長、高程往返差、附合水準線路閉合差、每公里水準測量的偶然中誤差等均符合《國家一、二等水準測量規(guī)范》規(guī)定，滿足垂直位移監(jiān)測的精度要求。

3.3監(jiān)測點設(shè)置與改造

根據(jù)工程設(shè)計要求，沿主壩共計布設(shè)16條監(jiān)測橫斷面。主壩監(jiān)測點分布于兩側(cè)灘地、兩側(cè)壩腳、兩側(cè)壩坡平臺和壩頂下游一側(cè)。在工程施工階段已經(jīng)為主壩變形監(jiān)測點預(yù)澆了砼觀測墩，觀測墩的變形，可以充分代表主壩的整體變形。水閘的變形觀測點分別布設(shè)在公路橋下游啟閉機房外側(cè)閘墩和上、下游兩側(cè)的翼墻。上述變形觀測點與被監(jiān)測體通過鋼筋混凝土連接良好，監(jiān)測點的位移可以反映被監(jiān)測體的整體變形。

4變形觀測

4.1垂直位移觀測

垂直位移觀測采用幾何水準測量方法，使用TrimbleDiNi12電子水準儀配3m銦瓦條碼尺按二、三等水準精度施測，投入變形觀測的儀器在使用前經(jīng)檢測合格，在使用過程中又按照相關(guān)規(guī)范要求進行了儀器的檢測、調(diào)校和校正，測量儀器的精度指標及運行狀態(tài)滿足變形觀測工作的要求。Ⅱ南鳳13，Ⅱ臨淮02基上兩個國家水準點分別位于臨淮崗主壩南端和北端，分屬于Ⅱ南鳳（南照－鳳臺）和臨淮崗支線兩條水準線路。測量以此2點為基準進行附合路線水準測量。首先按三等水準測量精度對已知點國家水準點進行了檢測，根據(jù)檢測資料分析，水準標石穩(wěn)定，高程成果可靠，可作為本次變形監(jiān)測的高程起始點使用。

4.2水平位移觀測

4.2.1測量方法

臨淮崗洪水控制工程水平位移觀測的方法主要有四種：GPS法、極坐標法、活動覘牌法以及三角形邊長交會法。根據(jù)現(xiàn)場實際情況選用，現(xiàn)在主要介紹GPS觀測方法：GPS觀測法是臨淮崗洪水控水控制工程水平位移觀測的基礎(chǔ)觀測方法，測量時利用三臺LeiCa-SR20GPS接收機與四臺南方測繪NGS-9600GPS接收機聯(lián)合作業(yè)，分別在平面基準控制點及各工程的工作基點架設(shè)儀器，精確測量各工作基點的適時坐標。為提高觀測成果精度，在不同的測次組盡可能采用相同的基線網(wǎng)、選用相同的起算點、定人安置GPS接收機來采集數(shù)據(jù)，且每個時段的觀測時間延長至一小時以上。數(shù)據(jù)處理時，剔除不合格的基線或閉合環(huán)，以確保基線邊邊長相對誤差小于1/10000，最弱點點位中誤差小于±5mm。

4.2.2實測過程

根據(jù)各單位工程及工程部位的特點及觀測條件，在保證觀測精度的情況下，分別采用GPS法、極坐標法、活動覘牌法以及三角形邊長交會法完成了對主壩及水閘的水平位移觀測。在采用GPS法進行水平位移觀測時，為了盡可能降低系統(tǒng)誤差對位移量的影響，力求GPS網(wǎng)采用相同的起算點、構(gòu)成相同的網(wǎng)型。

5數(shù)據(jù)處理與分析

高程控制基準網(wǎng)測量數(shù)據(jù)根據(jù)水準線路構(gòu)成的閉合條件采用嚴密平差方法推求各基準點高程。垂直位移觀測根據(jù)二、三等水準觀測記錄數(shù)據(jù)進行各次平差計算，求得垂直位移監(jiān)測點各次的高程。用各監(jiān)測點第一、二次觀測計算的高程平均值為初始值，用于統(tǒng)計計算以后各次監(jiān)測的累計垂直位移量，編制垂直位移量統(tǒng)計表。根據(jù)各監(jiān)測點垂直位移量和時間的關(guān)系繪制監(jiān)測點垂直位移過程曲線，根據(jù)相同監(jiān)測點垂直位移量與位置（距離）關(guān)系繪制各次觀測的縱橫斷面圖。平面基準控制網(wǎng)采用中海達商用軟件首先進行一點一方向的無約束平差，然后進行已知三點的約束平差，計算各基準點坐標并進行基準網(wǎng)精度評定。采用GPS法進行的水平位移監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用南方測繪“南方GPS后處理程序”進行多點約束平差并評定精度。通過極坐標法、活動覘牌法以及三角形邊長交會法取得的觀測數(shù)據(jù)，在進行投影改正、氣象改正等各項改正后，分別計算各監(jiān)測點的實時坐標，編制各測次各監(jiān)測點坐標表，以第一、二次觀測計算的各點坐標平均值為初始值以統(tǒng)計計算以后各次觀測的水平坐標增量，進而計算坐標增量在垂直建筑方向上的分量，編制坐標增量表及水平位移量表，根據(jù)各監(jiān)測點位移量和時間的關(guān)系繪制監(jiān)測點水平位移過程曲線，根據(jù)相同屬性各監(jiān)測點位移量和位置（距離）關(guān)系繪制各次監(jiān)測的縱橫斷面圖。根據(jù)各種變形的時程曲線圖的總體變化趨勢來判斷被監(jiān)測部位的位移變化特點，根據(jù)同類屬性點間的位移變化特點來判斷其變化規(guī)律。

6結(jié)論和建議

根據(jù)臨淮崗工程在管理運行期的水工變形監(jiān)測工作實踐，為了進一步了解樞紐建筑物的位移變化規(guī)律和變化趨勢，尤其是在有外加荷載情況下的位移變化，提出如下建議：

6.1保持觀測工作的系統(tǒng)性和連續(xù)性，按照規(guī)定的項目、測次和時間，在現(xiàn)場進行觀測。要求做到“四隨”“、四無”“、四固定”，以提高觀測精度和效率。

6.2后續(xù)的監(jiān)測工作應(yīng)采用與以往成熟的觀測方案、相同的觀測路徑和相同的觀測精度，以保持與前期監(jiān)測成果的一致性和可比性。

6.3每年初均應(yīng)對上一年度觀測資料進行整編，并將整編成果報上級主管部門審查，對審查合格的資料整編成果應(yīng)裝訂成冊，歸入技術(shù)檔案。

6.4加強基準控制網(wǎng)點的巡視、檢查和復(fù)測，保護好現(xiàn)有基準點、工作基點和監(jiān)測點標志及基準網(wǎng)成果精度。

作者：陶偉 單位：安徽省臨淮崗洪水控制工程管理局