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水利水電工程測量中GPS技術應用分析論文
1GPS技術在水利水電應用特點
水利水電工程在GPS技術應用上，借助于GPS衛(wèi)星定位，能夠實現(xiàn)工程的精確定位。GPS系統(tǒng)主要有三個部分構成，分別是空間和用戶、地面設備方面，其中空間部分主要是距離地面2000千米高度有二十四顆衛(wèi)星在軌道上，實現(xiàn)全天候的控制和觀測，隨著大氣摩擦的影響，導航精度上會有一定的偏差。對于地面控制系統(tǒng)中，有地面監(jiān)測中心和主要控制站以及地面天線等，地面控制系統(tǒng)主要是接收衛(wèi)星發(fā)布的信號，然后測量衛(wèi)星軌道以及相距距離。還有用戶設備，主要是GPS信號接收機，這種設備能夠精確獲取衛(wèi)星信號，同時經過內部的處理和計算機分析后，能夠有效獲取用戶坐標。GPS技術的適應性非常好，且能夠應用到許多行業(yè)中，和一般的測量技術比較而言，其自身具備更多的高科技優(yōu)點。GPS技術能夠實現(xiàn)高度自動化，且操作上比較簡單、方便，在測量的過程中，只需一點簡單動作，例如操作連接電纜線工作，放置相關儀器等，這些工作都是非常簡單，即可實現(xiàn)GPS技術的自動化跟蹤。同時，還可以不間斷的全天候提供導航服務和各種測量工作，且觀測需要的時間很短，能夠獲得較高精度的測量數(shù)據。
2水利水電工程在GPS技術下的測量應用分析
在水利水電工程測量中，GPS技術能夠科學有效的對控制網進行設計。對于控制網在設計中，可以減少誤差，保證測量的圖形和施工具有較高的精度。在進行測圖工作中，要遵循先整體后局部的原則，控制網設計工作非常重要，其基本圖形的有三角形網和環(huán)形網以及星形網等。三角形網的分布比較均勻，有著良好的結構條件，且穩(wěn)定性較高，有很強的自檢能力，在遇到很多測量缺陷或者測量錯誤時能夠及時的發(fā)現(xiàn)并加以改正，從而使控制網具有更高的可靠性和可行性。但是三角形網也有一些不足，其工作量很大，且需要較多的觀測時間，同時其測量中接收機的數(shù)量應保持一定條件，否則會引起測量時間的延后。對于環(huán)形網的結構雖然不如三角形，且其結構主要是很多條的獨立閉合環(huán)，具有良好的安全性，同時其測量工作量較小，自檢能力較強。只是在相鄰點上的基線沒有較高的精確度。對于星形網的結構也比較簡單，且觀測比較方便，測量的精度以及自檢能力稍低于三角形網和環(huán)形網。在工程中的應用上，一般要根據實際的情況，按水利水電工程的地形條件和工程特點，來選擇相應的控制網。要注意到在地勢開闊且水利水電工程比較重要的情況下，比如一些大型水電水閘、以及樞紐工程，應該使用三角網，嚴格保證工程的精度。而對于地形非常復雜、且地形屬于丘陵山區(qū)，一般受制于地形環(huán)境的制約，加上工程進度的控制，可采用環(huán)形網，應保證一定的精度要求，從而使工程的施工效率提高許多。對高程系統(tǒng)測量屬于水電工程的重點，高程控制對于水利水電工程水位線的測量和推算有決定性作用，同時還對工程量的計算有著控制作用，對水利水底的造價預算有直接影響，同時還影響到工程的安全新。一般水利水電都處于高山河谷地帶，且地形非常復雜，有的山形切割很深，且坡度非常陡，環(huán)境非常惡劣，給高程測量工作帶來了難度。目前的高程測量，一般采用的是三角形高程測量，應用較為普遍，不過需要測量的時間很長，且測量工作量很大。應用GPS技術，進行控制網的建設，對平面的精度非常高，測量的精度能夠提升很高。對于變形監(jiān)測時，如果變形程度非常嚴重，且超出一定的許可值，那么建筑物的穩(wěn)定性就會受到很多影響。一般情況下，對于變形監(jiān)測的精度有很高的要求，且精度要在毫米以內。在測量方法中比較常用的是水準測量法，用來測量建筑物沉降情況。而相對于地基滑移測量以及水電工程建筑物的測量，一般采用的是三角測量方法，測量工具是水準儀和測距儀以及全站儀。這種方法有很好的適應性，但工作量較多，測量時間長，對于地形條件影響較大，且沒有良好的自動化水平。很多水利水電工程，有一部分是在居民區(qū)的上游部位，或者是在居民區(qū)附近，一些大型的水庫，水閘等有的是在居民區(qū)附近。如果出現(xiàn)質量問題，后果不堪設想，直接造成大量人員的傷亡。因此，對于變形監(jiān)測工作十分重要，運用GPS技術可以將接收機安裝到固定點上，然后進行數(shù)據采集和處理，然后在進行變形分析自動化，其得出的效果非常好，有很高的精度。建筑物形變有動態(tài)性，這一特點應引起相關工作人員的注意，要先獲取相關狀態(tài)和運動的規(guī)律，然后再做出預測，這寫監(jiān)測的內容較多，在實際工作中，應仔細對待。
3具體案例分析和應用
某市大河流向甲處，大河水量豐富，省政府決定主要用來發(fā)電。根據甲處作為引水河流，建立兩個跨河水電站，分別是A座和B座。工程開工于2014年，投資10億，A座水電站的裝機容量設置為10萬kW，取水口的高度為675m，且引水隧洞的長度為5.65m。水電工程建筑物主要有廠房和大壩，同時有壓水管道和引水隧洞，溢洪道等。B座水電站的裝機容量為5.5萬kW，且取水口在460m，引水隧洞有2.0m長，廠房高程有410m左右。高程控制點與平面控制點是共用標。工程采用GPS技術進行精度測量，主要用了7臺GPS接收機進行同步觀測，每條基線都有兩個觀測時段，且保證了每個時段至少喲100分鐘的觀測時間，觀測基數(shù)在200條，檢測失敗有10條，有8條觀測結果有較大差異。因此，現(xiàn)在182條基線作為獨立觀測量。通過觀測結果來看，GPS短基線的精確度有一定的差別，高程測量的精度和幾何水平相當，由于水準連測點的問題，在精度測量上達到要求。
4結語
GPS測量技術在水利水電的應用中有著重要作用，其測量的高精度、觀測時間較短的特點，加上自動化處理技術，為工程帶來了更多方便。隨著測量難度的降低，GPS技術測量也不斷的加以改進，我國已經研發(fā)出先進的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，為水利水電工程的測量帶來新的發(fā)展機遇。
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