水利水電測量中誤差分析與控制探析

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摘要：目前，城市化建設(shè)進程的加快對水利水電提出了更高的要求。水利水電工程是決定社會發(fā)展的關(guān)鍵因素，因此其施工狀況得到各界高度重視。在施工期間為保證工程質(zhì)量，施工單位需做好準(zhǔn)備工作，例如數(shù)據(jù)測量等。若數(shù)據(jù)缺乏準(zhǔn)確性建設(shè)期間定然會出現(xiàn)各種各樣的問題，不僅耽誤工程進度，同時難以達到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。目前我國水利水電項目的數(shù)據(jù)測量經(jīng)常受到設(shè)備、自然因素等影響，基于此文章對導(dǎo)致測量誤差出現(xiàn)的原因進行分析，并提出控制措施。

關(guān)鍵詞：水利水電測量；誤差分析；控制策略

1水利水電測量準(zhǔn)確性影響因素

1.1自然環(huán)境的影響

自然環(huán)境影響因素主要包含以下幾方面：其一是地形因素產(chǎn)生的影響，若工程所處區(qū)域地勢走向較為復(fù)雜或周圍存在大量建筑物，會干擾測量工作自身通透性，實質(zhì)觀測數(shù)據(jù)存與真實數(shù)據(jù)建存在差異。其二是環(huán)境和溫度差生的影響，檢測工具是開展測量工作的必備條件，不同的設(shè)備對環(huán)境溫度有不同要求，若設(shè)備運行狀態(tài)不佳檢測結(jié)果準(zhǔn)確性會隨之降低。其三是空氣密度產(chǎn)生的影響，地面海拔會伴隨施工逐漸上升，在這一條件的影響下空氣之間的密度緩緩下降，甚至在測量階段會出現(xiàn)折射等情況，致使測量工作無法順利開展。其四是風(fēng)力產(chǎn)生的影響，若工程所處區(qū)域風(fēng)力過大，施工現(xiàn)場安置的設(shè)備以及測量對象穩(wěn)定性會受到干擾，在外部作用力的影響下不斷搖晃，測量結(jié)果準(zhǔn)確性無法得到有效保障。

1.2儀器設(shè)備影響

伴隨科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新，許多現(xiàn)代化技術(shù)逐漸運用于水利水電工程測量工作中，不僅簡化測量流程的工作量和壓力，同時提高工作效率減少時間資源投入。GPS空間定位技術(shù)是目前常用的一種方法，以傳統(tǒng)測量技術(shù)為輔可快速確定位置，隨著設(shè)備更新?lián)Q代，以往測量過程中使用的工具如經(jīng)緯儀、全站儀等逐漸被現(xiàn)代化設(shè)備取代，在這一階段測量誤差逐漸受到控制，但儀器生產(chǎn)時在工藝技術(shù)的影響下，依舊無法避免誤差。除此之外在測量階段需以人工方式操作，若觀測人員操作不當(dāng)同樣會導(dǎo)致測量誤差出現(xiàn)。

2水利水電工程測量施工中的誤差分析與控制

2.1施工放樣與誤差控制

首先，水利水電過程的施工建設(shè)過程中，放樣測量是基礎(chǔ)工作，對工程的施工質(zhì)量具有重要影響，對此，應(yīng)確保放樣工作的質(zhì)量，并確保放樣工作與施工圖紙相吻合，與此同時，有效控制誤差，避免誤差過大影響。放樣施工階段，應(yīng)嚴(yán)格遵循設(shè)計圖紙要求，準(zhǔn)確開展放樣工作。放樣過程中，匯總放樣草圖，所有數(shù)據(jù)、草圖均應(yīng)該由兩人獨立完成，通過這種施工形式，可以提高放樣工作的質(zhì)量，也利于避免有關(guān)誤差的產(chǎn)生。其次，放樣工作中，應(yīng)準(zhǔn)確測量區(qū)域平面大小、高程距離，軸線點位置，測站點等，確保有關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，為了科學(xué)合理的確保數(shù)據(jù)可靠，可以采用多次測量取平均值的方法，一般以3次測量為基準(zhǔn)，利于保障測量結(jié)果的準(zhǔn)確，也利于避免誤差影響。相關(guān)數(shù)據(jù)測量后，應(yīng)形成數(shù)據(jù)手冊，方便后續(xù)查詢工作，為工程的順利建設(shè)提供保障。最后，現(xiàn)場放樣階段，應(yīng)加強一些放樣工作的抽查工作，有效確保放樣工作的質(zhì)量，也利于對測量放樣的誤差給予檢測，確保有關(guān)誤差控制在科學(xué)合理范圍內(nèi)。

2.2平面位置放樣方法選擇與誤差控制

平面位置放樣具有較高的精度要求，缺乏放樣測量精度，對工程的施工建設(shè)可能會產(chǎn)生相關(guān)影響，對此，應(yīng)結(jié)合實際情況，確保平面位置放樣工作的可靠，保障放樣結(jié)果精確，避免一些誤差過大的問題影響。具體而言，為了確保放樣測量精度，避免一些誤差過大影響，應(yīng)結(jié)合以下方法：直角交會法、極坐標(biāo)法、角度交會法和距離交會法等幾種。

2.3高程放樣方法選擇與誤差控制

2.3.1水利水電工程建設(shè)過程中和高程測量過程中，同樣應(yīng)確保測量結(jié)果的精確，避免誤差問題的影響。而為了確保高程測量的準(zhǔn)確，應(yīng)選擇適宜的方法。具體而言，結(jié)合放樣點的高程要求，根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)條件，合理選擇測量方法。主要包括水準(zhǔn)測量法、光電測距三角高程法、解析三角高程法和視距法等。測量過程中，為了避免誤差過大影響，采用測量3次取平均值的方法。2.3.2高程放樣中，誤差要求控制在±10mm，為了確保準(zhǔn)確選用水準(zhǔn)測量法。

2.4儀器、工具的檢驗

測量過程中，所使用的儀器設(shè)備，對測量準(zhǔn)確性具有重要影響，為了避免相關(guān)影響，科學(xué)合理的控制誤差，需要在放樣準(zhǔn)備工作中，加強儀器設(shè)備的檢驗，給予必要的校正工作。例如，加強經(jīng)緯儀的三軸誤差、指標(biāo)差、光學(xué)對中誤差、水準(zhǔn)儀的i角等檢驗工作，給予必要的校正工作，確保能夠保障水利水電過程建設(shè)中的測量工作準(zhǔn)確。對于光電測距儀的照準(zhǔn)誤差（相位不均勻誤差）、偏調(diào)誤差（三軸平行性），應(yīng)在施工前給予認(rèn)真檢查，避免誤差影響。圖1為放樣工作的具體施工。

3開挖工程測量與誤差控制

3.1開挖工程測量

工程開挖過程中，需要嚴(yán)格結(jié)合施工設(shè)計圖紙，在指定位置開展開挖施工。首先，需要結(jié)合開挖區(qū)原始地形和原始斷面圖進行測量工作，在開挖輪廓點放樣，放樣后，再有機進行開挖施工建設(shè)。此過程中，控制誤差具有必要性，為了確保有關(guān)誤差在控范圍內(nèi)，需要確保測量工作的準(zhǔn)確，具體控制方法為：采用多次測定的方式，取平均值。

3.2開挖工程細(xì)部放樣

開挖工程細(xì)部放樣過程中，需要結(jié)合工程實際情況，在實地放出開挖輪廓的坡頂點、轉(zhuǎn)角點或坡角點，放樣后，應(yīng)采用醒目的標(biāo)志，給予良好的標(biāo)定。標(biāo)定后，進行細(xì)部放樣工作，具體可以采用極坐標(biāo)法、測角前方交會法、后方交會法等，采用極坐標(biāo)法較為常見。此過程中，為了有效控制誤差，可以結(jié)合極坐標(biāo)法和前方交會法的并用，如放樣結(jié)果不同，應(yīng)加強有關(guān)原因的分析，給予多次測量，避免誤差過大現(xiàn)象發(fā)生。另外，用極坐標(biāo)法放樣開挖輪廓點，測站點必須靠近放樣點。

3.3距離測量中確保測量精度的方法

3.3.1使用鋼尺或皮尺丈量時，為了確保丈量數(shù)據(jù)的可靠，以不超過一尺段為宜。針對高差較大的地區(qū)，丈量斜距時，可以加傾斜改正處理。3.3.2采用視距法測定距離時，測定長度不宜大于50m，對于預(yù)裂爆破放樣工作，不宜采用視距法。3.3.3對于細(xì)部點的高程放樣，可采用支線水準(zhǔn)，光電測距三角高程或經(jīng)緯儀置平測高法。

4水利水電測量中誤差控制的建議

4.1系統(tǒng)誤差處理

與隨機誤差的處理相比，系統(tǒng)誤差的處理會具有更高的難度，并且兩種誤差沒有通用的處理方式。因此為了提高系統(tǒng)誤差的分析質(zhì)量，有必要對測量系統(tǒng)進行精心設(shè)計，在對誤差進行分析的過程中加強利用技術(shù)措施，從而對影響系統(tǒng)誤差的因素進行及時的消除或者減弱。系統(tǒng)誤差處理的主要內(nèi)容包括了：對殘存的系統(tǒng)誤差的數(shù)值或者是大概范圍進行估計；如果系統(tǒng)誤差的方向和大小已經(jīng)被掌握，在對這種系統(tǒng)誤差進行修正時可以采用修正值的修正方法，相反如果系統(tǒng)誤差的方向和大小不能得到肯定的值則需要對系統(tǒng)誤差的大致范圍進行判斷，從而根據(jù)范圍來了解系統(tǒng)誤差會對測量結(jié)果造何種影響。在對系統(tǒng)誤差進行處理的過程中需要對系統(tǒng)誤差進行判別。當(dāng)系統(tǒng)誤差具有明確的大小和方向時，這種系統(tǒng)誤差會被稱之為恒值系統(tǒng)誤差，這種系統(tǒng)誤差的判別方法也是較為簡單的。由于隨機誤差具有一定的抵償性，因此在對系統(tǒng)誤差ε進行計算時，則是多次測量值的平均值和真值之間的差，也就是此時系統(tǒng)誤差的確定需要的條件為真值或者其近似值，當(dāng)真值或者近似值確定后就可以判定是否存在恒值系差。對變值系差，即是在測量條件變化下，值的誤差大小和方向都會出現(xiàn)相應(yīng)改變，一般都會使用觀察和對測量數(shù)據(jù)進行分析的方法對息差進行處理。工程誤差控制方案如圖2所示。

4.2儀器誤差處理

儀器誤差在水利水電測量誤差因素當(dāng)中也是比較常見的種類，由于儀器加工技術(shù)限制以及操作人員專業(yè)水平高低等原因影響，儀器設(shè)備自身或者操作過程中，都有可能會出現(xiàn)各種各樣的誤差。針對不同原因?qū)е碌恼`差，采取的處理措施也要有所區(qū)別。比如儀器自身經(jīng)常出現(xiàn)的零點偏差問題，可在處理過程中首先考慮如何彌補儀器本身缺陷，具體可以采取以下措施：一是可以采用提點法，在測量裝置上測量被檢物品之后，立刻將物品與標(biāo)準(zhǔn)計量物進行交換，再次測量后利用函數(shù)關(guān)系式計算二者之間的差異，即可得出正確的測量參數(shù)。二是由于觀測者技術(shù)水平不到位，或者自身視力等感官鑒別能力有限，導(dǎo)致使用儀器測量的過程中出現(xiàn)瞄準(zhǔn)、整平或者對中誤差，則需要水利水電測量單位有針對性采取改善方案，比如更換技術(shù)人員，或者對技術(shù)人員加強培訓(xùn)等。實際上出現(xiàn)儀器誤差的幾率大多還是由于測量技術(shù)人員操作過程中不夠細(xì)致認(rèn)真導(dǎo)致的，因此，最重要的處理手段還是要強化測量人員使用儀器的專業(yè)度。

5結(jié)論

根據(jù)上述內(nèi)容可以看出，水利水電工程不僅能夠為民眾日常生活提供便利幫助，同時是我國經(jīng)濟發(fā)展過程中不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施，基于此必須對工程建設(shè)給予足夠重視，掌握其中所有細(xì)節(jié)從而保證工程整體質(zhì)量以及實用性。若想實現(xiàn)這一目標(biāo)首先要進行工程測量，數(shù)據(jù)誤差是導(dǎo)致經(jīng)濟損失與施工人員受傷的主要因素，由此可見對導(dǎo)致水利水電測量誤差出現(xiàn)的原因進行探究分析具有極為重要的意義和價值，以此為基礎(chǔ)制定相應(yīng)措施不僅能處理誤差帶來的問題，同時可為工程質(zhì)量提供保障。

參考文獻

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作者:雷寧 楊康錫 單位:濱州市水利勘測設(shè)計研究院有限責(zé)任公司