水利水电工程测量技术篇1

关键词：测量；新技术；数字化；水利工程

1水利水电工程测量新技术

1.1地形测量

地形测量主要是指对水平面上的投影位置和高程进行地球表面的地物、地形进行测量，然后将地物以及地形按照一定比例进行缩小，并通过符号以及注记进行地形图的绘制。目前在地形测量过程中，主要采用三维数字化地形测绘技术，包括数字测记模式、电子平板模式以及数字摄影测量模式。采用数字测记模式可以使用到的软件有全站仪、内业绘图软件等，该测量模式具有适应强的特点，在各类的环境下都可以使用数字测记模式，但该模式作业不够直观，易出现地物错漏的情况。采用电子平板模式过程中，使用的仪器有全站仪、绘图软件以及便携机等，作业方式主要有两种，一种为测站，另一种为镜站，该模式作业较为直观，不易出现错漏，但是便携机稳定性较差，电池使用时间较短。数字摄影测量模式主要用到的工具包括掌上测图系统、全站仪以及地形图内业绘图软件，它的优势在于操作简单、携带方便以及人性化设计等优点，在野外数据采集过程中，该测量模式比较普遍。

1.2变形监测

在水利水电变形监测过程中，主要包括工作基点测量、基准网测量、监测资料分析等，在变形监测过程中，采用的测量技术主要包括以下三种：

1.2.1大地测量法

在变形监测过程中，大地测量方法是一项传统的方法，其主要工作有工作基点测量、基准网测量以及变形体变形监测，在测量时，使用的测量设备有精密全站仪和电子水准仪。采用大地测量法进行测量时，可以采用三角高程测量、几何水准测量以及交汇测量和现代边角测量等。大地测量方法具有理论方法成熟以及观测费用低等优点，但易受观测条件影响。

1.2.2基准线测量法

在水平位移变形监测过程中，经常采用基准线法进行监测，在对直线型大坝的坝体以及坝基进行观测时，应根据坝体的情况，选择合理监测方法，一般情况下，对于较短的坝体，可以采用大气激光准直法以及视准线法进行观测；对坝体坝基进行观测过程中，既可以选择垂线法，也可以选择大地测量法进行观测。

1.2.3液体静力水准测量方法

在垂直位移检测技术过程中，主要可以采用三种技术方法，即三角高程测量、水准测量以及液体静力水准测量技术，其中液体静力水准测量技术应用较为广泛，技术发展较快。在坝体廊道内高程观测及高程传递过程中，比较适合应用液体静力水准测量系统，它具有自动化、高精度以及可移动等特点，同时对于远距离的测量，如跨河、跨海域的测量，可以采用液体精力水准测量方法。

1.3水下地形测量技术

在水下测量过程中，传统的方式主要是使用经纬仪以及测距仪等进行测量，目前随着我国卫星定位技术的不断发展，差分全球定位系统以及连续运行卫星定位服务系统应用越来越广泛，并在水下地形测量技术工作中发挥重要的作用，差分全球定位系统主要是将接收机设置在水下特定区域，用来接受信号，并将其与精准点的位置信息进行对比，这样就可以实现对测量数据的修正，进而保证测量的精准度。

2提高水利水电工程测量水平的措施

2.1提高工程测量人员的综合素质

测量人员与工程测量具有直接关系，其综合素质水平对工程测量精度具有重要影响。随着我国工程测量行业的不断发展，从事工程测量技术人员逐渐增多，工程测量人员应主动积极学习，掌握更多的测量新技术，熟练操作各种先进的仪器，从而提升工程测量水平。在平时工作中，应加强工程测量人员的教学培训，丰富工程测量人员相关的测量知识，引导测量人员积极学习新知识以及新技术，同时还应培养工程测量人员认真仔细的态度，要求测量人员应严格按照相关的规范标准进行作业，以保证工程测量的精准度。

2.2加强测量设备的投入

在工程测量过程中，测量仪器设备也是影响水利水电工程测量精度的一项重要因素，所以在水利水电工程测量过程中，应积极引进先进的测量仪器设备，实现工程测量的自动化以及智能化。目前工程测量使用的主要仪器有水准仪、全站仪、GPS、GIS以及RS等测量设备，足以满足工程测量需求，极大地保证了工程测量的稳定性以及可靠性。在日常工作中，还应加强对这些测量仪器设备的维护和保养，定期对测量仪器进行鉴定，特别是在工程开工前，应对仪器进行检查校验，确保测量仪器的精度和安全运行，从而提高工程测量的准确性。

2.3做好工程测量基准点控制

一般情况下，在水利水电工程项目建设过程中，由业主单位将工程的首级控制基准点提供给承建单位，承建单位应对基准点进行仔细复核，确保无误，同时结合水利水电工程的施工范围，合理加密布置导线点、水准点，形成控制点成果数据，以满足工程施工测量的需求。另外，测量人员应熟悉施工图纸，熟悉施工图各种坐标点位坐标和高程计算方法，复核施工图各种坐标和高程，防止出现差错。并做好与相邻标段施工单位的对接，确保测量坐标系统的一致性，从而保证水利水电工程测量的精度要求。

3总结

总之，工程测量作为水利水电工程中一项基础工作，对水利水电工程建设水平具有直接关系，所以应采取合理的工程测量技术，不断提高工程测量水平，进而促进我国水利水电工程的不断发展。

参考文献

[1]文世民.水利水电工程施工技术及管理措施[J].中华建设，2015，06：112~113.

水利水电工程测量技术篇2

关键词：水利水电工程；测量技术；现状；发展

中图分类号：TV文献标识码：A

一、水利水电工程测量技术的现状

1、先进的地面测量仪器和数字化测图技术的应用

20世纪80年代以来，先进地面测量仪器层出不穷的被研发出来和应用到工程测量之中，这使得工程测量有了光电测距仪、电子全站仪、激光准直仪、电子经纬仪、激光扫平仪等信息化、自动化和数字化的测量仪器作为依靠。其中，电子全站仪的使用标志着新的测量技术抛弃了以往手工记录数据的落后方式，由此实现了全天候，无地域限制的记录野外测量数据；记录好数据之后，在相关接口设备的作用下传输到计算机中；而后，应用先进的平差软件对之进行数据处理而形成明确生动的图形。由此，就形成了一个野外采集数据到数据处理，进而进行图形编辑，最后进行自动绘图的自动测量系统。

2、GPS定位技术的兴起和应用

GPS定位系统具有高度的精度性、全天候、连续性、速度快、费用低、方法种类多样和操作简单等一系列特点。这使其在水利水电工程测量及其相关学科领域得到了极其广泛的运用。GPS可以向用户连续发送定位信息；接收和储存由地面监控站发来的卫星导航电文等信息，并适时发送给用户；接收并执行由地面监控站发来的控制指令，适时地改正运行偏差和启用备用卫星等；通过星载的高精度铷钟和铯钟，提供精密的时间标准。

近些年来，GPS在水利水电工程测量方面也获得了很大的发展。特别是在首级控制，碎部测量以及变形观测等各个方面，都得到了充分的应用。例如，在老江底电站工程建设中，首先是在截流施工阶段就应用静态GPS测量系统进测量，成功布设三等平面控制网；在库区左滑坡的监测中，使用GPS进行高程检测取得非常高的精准度；在运营期的检测使用GPS实时检测大坝的拱冠、拱座等重部位的测量。通过对GPS技术的应用，可以水利水电工程的施工、运用提供安全的保障。

二、水利水电工程测量技术的发展

1、控制测量技术

控制测量与水利水电工程测量各项工作密不可分。传统的控制测量模式已经难以满足水利水电工程建设与发展的需要。为此，有必要更新控制测量模式。可喜的是，近几年来，现代控制测量技术在水利水电领域如雨后春笋般，不断涌现。如今，控制测量技术逐渐呈现出“以GPS等现代测量技术为主、传统的测绘技术为辅”的模式，这种模式具有测量迅速、工作效率高、测量精度高等特征。

在水利水电这个领域控制测量具有2个类型：测图控制网与专用控制网。这2个类型中又有平面控制与高程控制。平面控制网过去是采用三角锁网，最近几年来已经逐渐发展成为三边网与边角网以及多种网混合组成的混合网。GPS目前在我国已经应用比较广泛，已经运用在大区域范围的测图控制网中。在水利水电领域专用的平面控制网如今是采用边角同测网，不过当前有的部分工程会运用GPS进行布置首级网抑或设置成GPS混合网。高程控制网所使用的测量仪器发展很快，在市场上可见到自动式、数字式的水准仪，这些仪器可以自动读数、自动纪录以及自动观测。作业方式也显现出多样化，以前是单一的几何水准，现在发展至三角高程以及GPS拟合水准等一系列作业方式。

2、数字地形测绘技术

随着计算机技术在国内越来越普及，数字地形测绘技术应用而生。这些方式一方面可以实现自动测绘成图，也可对GIS前端所收集的数据进行更新。数字地形测绘技术一般具有以下3种系统：一是电子平板数字测图的系统。这个系统一般由全站仪、电子平板以及绘图软件等组成。这个系统的主要特点是可以模拟传统的白纸进行成图，不需要编制代码进行作业，也不容易出现纰漏。不过，电子平板所使用的电池之使用寿命不长，一般只有3个小时，稳定性也比较差。由于这个系统的体积比较笨重，为此仅比较适于一些平坦的地区进行地形的测图，对于一些自然环境非常不好的水利水电工程之地形图的测绘则不适宜。二是测记法数字测图的系统。这个系统一般由全站仪、电子手薄、草图、绘图软件（带有地物编码的地形图）等部分组成。这个系统的缺点为测量作业不够直观，需要测量的点号跟草图的点号有可能不一样，容易出现地物的纰漏，同时要求现场绘图工作人员的专业水平比较高。三是掌上数字测图的系统。这个系统是由全站仪、掌上电脑以及绘图软件。本系统所采用的掌上电脑，有效克服了电子平板之缺点，充分发挥出了电子手薄与掌上平板之固有的优点，可以进行可视化界面操作，并且操作比较简单、携带也比较方便，可以适应各种环境。鉴于此，这个系统是当前使用比较广，在野外测绘效果理想的数据采集与及成图的工具。

3、变形监测技术

变形监测技术一般可以分为外部变形监测以及内部变形监测等2个部分，常见的水利水电工程外部变形监测技术有下面3种：一是大地测量法。这种方法是一种经典的方法。这个方法测量理论与测量方法比较成熟，所测的数据比较可靠，所测的费用也低，不过观测的时间比较长，测量劳动的强度比较高，测量精度跟观测条件的关系比较大。观测条件不好，则测量精度不高。测量数据的处理方式难以实现自动化或智能化操作，需要人工操作。二是基准线测量法。基准线测量法属于变形监侧（水平位移）之比较常见的方法。目前对近坝区岩体、高边坡以及滑坡体水平位移进行监测的方法主要是运用大地测量法、视准线法以及垂线法。三是液体静力水准测量法。当前，这种方法在国内发展很快。液体静力水准测量系统比较适用于坝体廊道内高程观测以及高程的传递，它是运用不同类型的传感器来对容器之液面高度进行测量。实践表明，它可以在同一时间获取非常多的监测点，有时数十个、有时数百个的监测点之高程。精度高、自动化程度高、可以持续进行测量已经在实际工作中得到了有力的证明。

4、水下地形测量技术

过去对水下的地形进行测量大部分是运用经纬仪、测距仪与标杆等工具，然后运用断面法与交会法进行定位，接着运用测深杆以及测深锤进行水深数据的采集。可以说，这个方法的作业效率不高，产生的误差比较大，最近几年很少用于实际测量。近几年，卫星定位技术得到了飞跃发展，DGPS(差分全球定位系统)和CORS系统在多波束的测深仪的大力配合下，可以非常方便、高效地对水下的地形进行测量。DGPS可以以某一个已知点当作基准点，位于基准点之GPS的接收机能够连续地接收卫星发射出来的各种信号，然后跟已知点所处的位置给予比较，明确当时误差之伪距的修正值，把此些修正值运用无线电台进行接收，各用户通过接收机来接收上述修正值可以实时进行校正GPS的信号，它可以具有实时连续以及高精度等优点。当前CORS系统的定位精度可达厘米级。

结束语

我国的水利工程测量技术发展迅速，并获得了一定的成效，我国不断加大对水利工程测量研究的资金和人力投入。我们要不断对水利工程测量技术进行革新和改进，积极尝试新的技术，让测量技术不断向电子化和自动化发展，并汲取相关行业的知识和技术，让水利工程的测量技术不断应用于新的领域，加大发展力度，使水利测绘逐渐趋于服务型技术。

参考文献

水利水电工程测量技术篇3

【关键词】水利水电工程；GPS；工程测量

GPS（GlobalPositioningSystem）是全球卫星定位系统，是目前测量领域中所应用的最为先进的定位系统。近些年来，GPS定位技术根据工程测量需求在软件技术和硬件技术方面不断开发，使得该技术在水利水电工程领域得以广泛应用，由此而加快了工程进度。

一GPS定位技术

1GPS系统运行原理

GPS系统由三个部分组成，即GPS地面监控系统承担地面控制工作，GPS卫星星座承担空间控制工作，GPS信号接收机承担用户服务工作。关于GPS系统的运行原理，主要研究的部分是定位原理的运用。当卫星处于高速运动状态的时候，GPS定位系统开始计算数据，当处于某一个瞬间点的时候，GPS系统就可以将该点所在空间位置确定下来。对于测点的计算，则采用后方交会的方法，通过计算获得[1]。

2GPS定位技术的优点

GPS定位中，无需对GPS网的几何图形有所要求，主要根据需要灵活布设即可。GPS技术在测量工作中，不仅观测速度快，而且精确度高。不同的观测精度，应用静态定位方法3个小时之内就可以精确定位，采用快速静态相对定位方法，则几分钟就可以定位，精度可以达到1ppm。GPS定位技术可采用实时动态测量方法进行测点的平面位置测量，多用于高程测量。其较高的自动化程度，不仅操作渐变，而且所有的观测、跟踪、测量和计算等一系列工作，都是通过仪器的自动化系统自动完成[2]。此外，GPS定位技术还可以不受气候影响全天作业，不分时间和地点都可以实现连续性的同步观测。

3GPS定位技术的影响因素

GPS定位技术在应用领域中也会存在误差，主要是受到天空可视情况、气压测高功能、电离层和对流层等因素的影响。

GPS接收机所提供的导航信息是通过卫星信号的接收来实现的。导航信号的传输速度和传输效果与天空可视情况存在必然关系。如果在导航信号在传输的过程中遇到高山、建筑、密集的人群以及森林等等，都会影响到信号的接收。

一些GPS接收机在使用功能上兼具GPS测高和气压测高两种，经过校验的高度计，气压测高可以达到一定的精度，但是会在一定程度上影响GPS测高水平。

在大气中存在对流层和电离层，对GPS信号会产生一定的影响。当GPS信号传输的过程中通过电离层的时候，信号就会改变传播路径，传播的速度也会相应地有所改变，导致GPS信号传输迟缓[3]。

二GPS技术在水利水电工程测量中的应用

1应用GPS技术测量不规则区域

水利水电工程现场地势复杂，多为不规则区域。如果采用传统的测量设备，不仅需要多级布网，而且测量精度难以符合要求，且测量过程中所耗费的人力和物力较大。GPS技术具有动态测定功能，对不规则区域测量可以获得精确的结果，并将不规则区域的面积计算出来。具体操作中，首先是在测量区域范围内设定一个基准点，将信号接收机安置在这里对GPS信号进行持续跟踪，达到指定的时间段，就将运动载体所在位置确定下来，精确度可以界定在2厘米以内，具有较高精度的运行轨迹就被绘制出来，将轨迹所围的区域范围内的面积计算出来即可。

2将GPS技术应用于截流施工中

水利水电工程中，截流工程是重要的施工环节。截流的难度与工程所在地理环境、选用的施工方法以及河道的流量等等因素有关。水下的地形复杂，且实施水下测绘的专业技术难度较高，如果采用传统的测绘以其，通常所使用的是交会法定位，测量结果缺乏精确度，且只能够在有限的范围内测量。如果对较远的区域进行远程测量，应用无线电定位所获得的测量结果误差更大[4]。在截流施工中采用GPS定位技术与水声仪器结合运用进行测量，GPS定位技术对测点以定位之后，水声仪器可以对水深以准确测量，然后将测量的信息传输到计算机中绘制成为水下地形图。所有的数据都是经过自动化处理，包括水深图、水下地形模型等等都能够绘制出来，提高了水下测绘的工作效率，且降低了测绘劳动强度，由此而加快了截流施工进度。

3将GPS技术用于灌区地形图的测绘

与传统的三角测量技术相比，GPS技术可以通过测量控制网对平面坐标进行测量，得出高精度的结果。将GPS技术应用与工程测量中，为了避免中立数据缺乏，需要经过转换数据的程序，采用GPS高程拟合方法就可以实现。高程拟合方法在国外的工程建设中已经得到了广泛的应用，虽然在中国的实际应用领域中对技术的可靠性没有得到证实，但是在灌区布网上对高程点的确定，则会采用GPS技术。具体操作中，运用GPS技术测量WGS84坐标系下的大地高程，就可以将精确的正常高确定下来。采用数学拟合方法将待定点的正常高计算出来，建立平面坐标和高程异常值，就可以将大地水平面的布网构造出来，运用GPS技术计算高程异常值，插入待定点插入其中，就可以对正常高进行数据转换了[5]。

结论：

综上所述，电子信息技术的快速发展，各种电子测绘技术被运用于水利水电工程测量工作中，GPS定位技术就是其中之一。其是运用卫星导航系统开展测量工作，具有全球性的特点，可以全天候工作，且测量结果具有很高的精密度。在水利水电工程领域中应用该技术，不仅可以提高工程测量效率，而且还能够降低测量成本。

参考文献：

[1]余学祥，徐绍锉，吕伟才.GPS变形监测信息的单历元解方法研究[J].测绘学报，2012，31（02）：123-127.

[2]任建江，李冬梅，严新军.GPS测量技术在水利工程高精度变形监测网中的应用[J].水利水电技术，2011（02）：79-83.

[3]张华海，金继读.GPS定位技术在地面形变测量中的应用[M].徐州：中国矿业大学出版社，2010：124-131.

水利水电工程测量技术篇4

水利水电工程在GPS技术应用上，借助于GPS卫星定位，能够实现工程的精确定位。GPS系统主要有三个部分构成，分别是空间和用户、地面设备方面，其中空间部分主要是距离地面2000千米高度有二十四颗卫星在轨道上，实现全天候的控制和观测，随着大气摩擦的影响，导航精度上会有一定的偏差。对于地面控制系统中，有地面监测中心和主要控制站以及地面天线等，地面控制系统主要是接收卫星的信号，然后测量卫星轨道以及相距距离。还有用户设备，主要是GPS信号接收机，这种设备能够精确获取卫星信号，同时经过内部的处理和计算机分析后，能够有效获取用户坐标。GPS技术的适应性非常好，且能够应用到许多行业中，和一般的测量技术比较而言，其自身具备更多的高科技优点。GPS技术能够实现高度自动化，且操作上比较简单、方便，在测量的过程中，只需一点简单动作，例如操作连接电缆线工作，放置相关仪器等，这些工作都是非常简单，即可实现GPS技术的自动化跟踪。同时，还可以不间断的全天候提供导航服务和各种测量工作，且观测需要的时间很短，能够获得较高精度的测量数据。

2水利水电工程在GPS技术下的测量应用分析

在水利水电工程测量中，GPS技术能够科学有效的对控制网进行设计。对于控制网在设计中，可以减少误差，保证测量的图形和施工具有较高的精度。在进行测图工作中，要遵循先整体后局部的原则，控制网设计工作非常重要，其基本图形的有三角形网和环形网以及星形网等。三角形网的分布比较均匀，有着良好的结构条件，且稳定性较高，有很强的自检能力，在遇到很多测量缺陷或者测量错误时能够及时的发现并加以改正，从而使控制网具有更高的可靠性和可行性。但是三角形网也有一些不足，其工作量很大，且需要较多的观测时间，同时其测量中接收机的数量应保持一定条件，否则会引起测量时间的延后。对于环形网的结构虽然不如三角形，且其结构主要是很多条的独立闭合环，具有良好的安全性，同时其测量工作量较小，自检能力较强。只是在相邻点上的基线没有较高的精确度。对于星形网的结构也比较简单，且观测比较方便，测量的精度以及自检能力稍低于三角形网和环形网。在工程中的应用上，一般要根据实际的情况，按水利水电工程的地形条件和工程特点，来选择相应的控制网。要注意到在地势开阔且水利水电工程比较重要的情况下，比如一些大型水电水闸、以及枢纽工程，应该使用三角网，严格保证工程的精度。而对于地形非常复杂、且地形属于丘陵山区，一般受制于地形环境的制约，加上工程进度的控制，可采用环形网，应保证一定的精度要求，从而使工程的施工效率提高许多。对高程系统测量属于水电工程的重点，高程控制对于水利水电工程水位线的测量和推算有决定性作用，同时还对工程量的计算有着控制作用，对水利水底的造价预算有直接影响，同时还影响到工程的安全新。一般水利水电都处于高山河谷地带，且地形非常复杂，有的山形切割很深，且坡度非常陡，环境非常恶劣，给高程测量工作带来了难度。目前的高程测量，一般采用的是三角形高程测量，应用较为普遍，不过需要测量的时间很长，且测量工作量很大。应用GPS技术，进行控制网的建设，对平面的精度非常高，测量的精度能够提升很高。对于变形监测时，如果变形程度非常严重，且超出一定的许可值，那么建筑物的稳定性就会受到很多影响。一般情况下，对于变形监测的精度有很高的要求，且精度要在毫米以内。在测量方法中比较常用的是水准测量法，用来测量建筑物沉降情况。而相对于地基滑移测量以及水电工程建筑物的测量，一般采用的是三角测量方法，测量工具是水准仪和测距仪以及全站仪。这种方法有很好的适应性，但工作量较多，测量时间长，对于地形条件影响较大，且没有良好的自动化水平。很多水利水电工程，有一部分是在居民区的上游部位，或者是在居民区附近，一些大型的水库，水闸等有的是在居民区附近。如果出现质量问题，后果不堪设想，直接造成大量人员的伤亡。因此，对于变形监测工作十分重要，运用GPS技术可以将接收机安装到固定点上，然后进行数据采集和处理，然后在进行变形分析自动化，其得出的效果非常好，有很高的精度。建筑物形变有动态性，这一特点应引起相关工作人员的注意，要先获取相关状态和运动的规律，然后再做出预测，这写监测的内容较多，在实际工作中，应仔细对待。

3具体案例分析和应用

某市大河流向甲处，大河水量丰富，省政府决定主要用来发电。根据甲处作为引水河流，建立两个跨河水电站，分别是A座和B座。工程开工于2014年，投资10亿，A座水电站的装机容量设置为10万kW，取水口的高度为675m，且引水隧洞的长度为5.65m。水电工程建筑物主要有厂房和大坝，同时有压水管道和引水隧洞，溢洪道等。B座水电站的装机容量为5.5万kW，且取水口在460m，引水隧洞有2.0m长，厂房高程有410m左右。高程控制点与平面控制点是共用标。工程采用GPS技术进行精度测量，主要用了7台GPS接收机进行同步观测，每条基线都有两个观测时段，且保证了每个时段至少哟100分钟的观测时间，观测基数在200条，检测失败有10条，有8条观测结果有较大差异。因此，现在182条基线作为独立观测量。通过观测结果来看，GPS短基线的精确度有一定的差别，高程测量的精度和几何水平相当，由于水准连测点的问题，在精度测量上达到要求。

4结语

水利水电工程测量技术篇5

关键词：测控；技术；高新；水利水电；工程

1高新测控技术的基本要素及其功能

高新测控技术从本质上讲，应该包含数据实时监控、智能数据采集、AD信息转换、科学数据管理、数据实时分析、监控数据评估、应急决策辅助等功能。由以上功能要求我们不难想见，高新测控技术应具备以下几点基本要素：1.1数据收集系统在信息技术、单片机技术、传感器技术支持下，高新测控技术中的数据收集系统主要分为由MCU控制的智能化数据收集系统、以传感器为核心的数据采集系统、人工入坝采集数据等部分组成。测控的效应数据主要是，大坝的温度、湿度、水压、形变度、渗流等。而测控的影响性数据则主要由以下几点组成：降雨、气温、水位、环境因素等。1.2数据管理系统经过传感器、单片机、无线信息收发系统采集到的信息需输入到管理计算机数据库，并经由数据管理系统科学合理的管理数据。譬如对数据进行存档、反馈、发送等操作。1.3数据分析系统采集到的数据需要通过科学化、程序化的分析，并找出其中存在的问题，以此全面测控工程的整体运作情况。数据分析的主要目的是参照拟定的科学技术指标，建立合理的测控模型，以此校队测控数据并找出工程存在的问题，并给予一定的解决方案参考。

2高新测控技术在水利水电工程中的应用

2.1传感器技术

（1）光纤传感器技术。光纤传感器技术是基于信息通讯技术测控信息采集技术，该技术的核心元器件则是光导纤维，它是以石英玻璃细芯以及折射率各不相同的石英玻璃包层构成。在水利水电工程测控中，利用光纤传感器技术能够准确测量重要物理量，譬如大坝的形变量、渗流、水压、应力应变等，并将所测得的物理量有效转化为监测量，最终向测控主机传送有关测控信息。（2）CT技术。CT技术主要用于测控水利水电工程安全隐患数据的重要方法，该技术能够在不破坏工程结构前提下，通过获取工程特定物理量（例如波速）从而建构其一维影像，根据有关物理量的一维影像并结合拟定数学模型重现其二维以及三维投影，最终获取可视化测控数据。由此观之，该技术是有效测控水利水电工程材料分布、缺陷以及工程结构安全隐患的核心高新测控技术。（3）GPS技术。随着通讯技术的发展，GPS技术的应用层面得到有力拓展，与水利水电工程中GPS技术的应用也不在少见。该技术主要是利用卫星定位技术，监测水利水电工程整体情况（如堤坝形变情况），并将监测到的数据通过卫星发射器及时传送至测控主机。（4）激光传感器技术。激光传感器技术的应用主要是利用激光发射点与激光接收点所构成的激光准直线为基础，并通过观测激光准直线在波带板上的位移量以此确定测控数据。根据我国太平哨水电站长期实践检测数据表明，激光传感器技术测控数据精准度较高并且其也具有较高的稳定性。

2.2数据采集技术

数据采集技术是将各种传感器检测到的模拟量（如频率、电阻、电容、电压、电流、电感等）利用AD转换将其化为数字量。因为传感器检测到的模拟量，不是计算机系统可以直接识别分析的计算机语言，因此才需要将其转换为计算机直接识别语言即数字量（如温度、应力应变、位移、渗压等）。此外，传感器检测到的物理量，如果以模拟信号的形式远距离传送，便会出现不同程度的信号衰减，严重时甚至会导致信息失真。然而数字信号则可以远距离传输且不会出现信号衰减，鉴此水利水电测控信号必须以数字信号的形式传输以此契合远距离测控要求。因此传感器信号采集系统理论上都需结合一定的数据采集系统，根据测控要求及测控数据的不同，我们通常可以将数据采集装置分为以下几类：（1）自动化数据采集装置。现目前，在水利水电工程中普遍采用的自动化数据采集装置有我国南京电力自动化设备厂研发的FWC-1，以及美国研发的2300系统等。从整体上讲，自动化数据采集系统大致可以分为总线型结构和集散型结构两大类。总线型结构的典型代表是美国Geomation公司研发的2300系统，该系统的主要构成元件是工控机、智能测量模块、AD转换器等。此系统能够自动和人工读取测控信息，并具有较强的防雷功效。集散型结构的数据采集装置主要代表是Geoma－tion公司研发的2300系统，该系统的主要结构是NMS主机、NRU网点以及由MCU构成的异地单元、无线发射器、监测传感器等。该数据采集装置主要是实现多点集成是数据采集，在水利水电工程测控中，能够实现全方位的数据采取要求。（2）人工数据采集装置。人工数据采集装置主要是依托于人力的数据采集形式，该数据采集装置主要包括数据采集仪、传感器、以及各种电阻式数据采集仪器。该形式的数据采集主要是应对部分复杂区域的信号采集。

2.3数据管理技术

水利水电工程需测控的数据多种多样，测控体系往往会同时接受来自成千上万传感器传递的数据，如何高效处理数据是保证测控体系工作效率的关键，鉴此水利水电测控系统中我们还需利用起高新数据管理技术，譬如利用Sybase数据库搭建数据监控平台，建构起单进程、多线索结构，该结构的优势在于可以在单进程数据管理模式下同时服务于多重通路的用户，从而提高数据管理效率。以此契合水利水电测控系统的要求。综上所述，主要通过阐释了各种可以施行与水利水电工程的高新技术，进而阐释了高新技术在水利水电技术的中的实际应用。譬如CT传感器技术在水利水电测控工作中能起到排除安全隐患的作用，以及以Sybase数据为基础的监控平台可以实现多点测控要求等。总而言之，高新技术对于水利水电测控工作大有助益。

作者:李华单位:甘肃弘晟水利水电工程建设有限公司

参考文献:

[1]王仁钟，李君纯，刘嘉等.中国水利大坝的安全与管理[C]//1999.大坝安全及监测国际研讨会论文集.北京：中国书籍出版社，1999.

水利水电工程测量技术篇6

【关键词】遥感技术；水利水电工程；勘测

0.引言

自改革开放之后，我国的社会主义经济取得了飞速的发展，科技也得到迅速的提升，新技术的使用已经步入了高速时期，水利水电工程建设也随之实现了迅速的发展。而水利水电工程建设的第一步就是勘测，随着科学技术的不断发展，遥感技术在水利水电工程地质勘测中得到了越来越广泛的使用，其在水利水电工程建设中发挥着至关重要的作用。

1.遥感技术

遥感技术主要包括接受装置、遥感平台、图像处理设备、信息传输设备以及遥感器等，其具有非常高的使用价值，可以当作微波辐射计、多光谱扫描仪、照相机或合成孔径雷达等，发挥辐射、扫描、照相、雷达、传输或其他作用。所以，在许多领域，如气象、军事以及工程建设等都普遍应用到了遥感技术。一般遥感技术都是应用红外光、红光以及绿光这三种光谱波段来实施探测的[1]。其中红外光段主要是用于探测矿石、土地以及其他资源；红光段主要是用于探测污水及植物生长；而绿光段则主要是用于探测土壤、地下水岩石以及其他的物质。总而言之，遥感技术可以恰当、全面且精确地对多种物质进行勘测，因此，遥感技术可以适用于诸多的领域。

2.遥感技术的优点

遥感技术具有诸多的优点：第一，遥感技术具有较强的信息综合性。遥感技术可从时间段、波段以及多维度等方面对地球进行观察，进而构建成一个综合的勘测。第二，遥感技术具有较快的获取信息速度。卫星遥感调查可以利用陆地卫星及气象卫星这两方面来获取大范围的资料，陆地卫星每18天就可以对地球影响进行一次测量，而气象卫星每天可以对地球进行两次遥感摄影。第三，遥感技术可以勘测较广的范围。利用航拍照片可以拍摄到1700km2的面积，而卫星图像可以拍摄到航拍照片双倍的面积，由此可见，卫星遥感技术可以勘测到较广的范围。第四，遥感技术的抗干扰性非常强，极少会因人为因素而受到影响[2]。

3.水利水电工程勘测中遥感技术的应用

3.1在勘测天然建筑材料过程中遥感技术的应用

地球上有诸多的天然建筑材料存在于地质之中，如石料、混凝土以及土料等，能否将这些天然建筑材料应用于水利水电的建筑工程之中，则必须对开采这些材料的难度大小、这些材料在地质中的含量大小以及这些材料的质量是否达标等诸多问题加以全面考虑，而以往的勘测技术无法解决这些问题，这就导致那些天然建筑材料无法得到使用，从而大大地增加了工程的建筑成本。然而，遥感技术则可以利用微波遥感及红外遥感来对各种天然建筑材料在地质中的分布位置及含量进行勘测，如此一来，工作人员调查、挖掘天然建筑材料的难度就得以降低，从而使开采工作得以更加高效、顺利地进行。

3.2在水利规划过程中遥感技术的应用

调查水利的现状就是为了对可能发生的问题以及水利的详细资料进行总结，并对水利规划进行预估，因此，水利规划的基础就是勘测。水利规划中遥感技术的应用主要是利用红外线波段来对污染问题进行探测。因此红外线波段和光波段可以将污染源找出来，之后再依据水质监测来评估水环境，遥感技术可以根据污染物的排放量或者从河流的水容量到河流所受的污染程度来探测出污染问题。最后再通过处理卫星资料，即可获得各个时段水域面积的资料，这使得勘测工作得到了极大的简化，同时也使得人员劳动力及资金成本得到了有效的降低。

3.3在勘测水利水电工程不良地质现象过程中遥感技术的应用

确保水利水电工程可以长时间使用的一个主要的因素就是水利水电工程地质的平稳性。倘若地质发生不良现象，势必会给水利水电工程带来破坏性的损坏，例如崩塌、泥石流以及滑坡等[3]。传统的地质勘测方式没办法将地质中泥石流、崩塌及滑坡等不良现象的发展速度探测出来，而利用遥感技术则可以实现实时预报、分析以及观测地质状况，以使工作人员能够明确地掌握不良地质的分布范围以及不良地质现象的发展速度，这对于水利水电工程建设防护工作的开展是非常有帮助的。

3.4在勘测水利水电工程的结构稳定性过程中遥感技术的应用

水利水电工程结构的稳定性决定了工程是否会因地质环境而受到影响，其也是决定其使用寿命的一个重要因素，因此，对水利水电工程的结构稳定性进行勘测就显得非常有必要。有些地质虽然表面具有较好的稳定性，但内部却存在着断裂，倘若地质结构出现了变化，势必会给水利水电工程造成极大的损坏。而在勘测水利水电工程结构稳定性的过程中，应用遥感技术可以得到关于地质结构的信息，然后再对这些信息进行全面的分析，就可以对地质结构是否稳定进行判定。尽管以往的勘测技术也可以对地质的稳定性进行勘测，可是却无法精确地分析断层近期的活动情况。

3.5在勘测水利水电工程的渗漏可能性过程中遥感技术的应用

在水利水电工程中往往会有渗漏的现象出现，这会在很大程度上缩短工程的寿命和使用性。因此，怎样处理水利水电工程中的渗漏问题就显得尤为重要。通常存在较大渗漏性的风华岩体、断裂破碎带以及岩溶地区的地下暗河等都极易导致水利水电工程出现渗漏现象。而利用遥感技术来对水利水电工程的地质状况进行探测，可以全面地掌握地质的构成成分及分布状况，然后再对极易出现渗漏的地质区域进行记载，并对其加以分析和处理，水利水电工程渗漏的可能性就可以得以降低。

4.结语

众所周知，水利水电工程不仅具有繁杂的结构以及庞大的规模，而且涉及到较大的范围，它对人们的生活生产以及社会经济的发展都具有极其重要的意义。因此，对遥感技术在水利水电工程勘测中的应用进行研究，不断地提升遥感技术在水利水电工程勘测中的应用水平，充分地发挥出遥感技术的应用优势。

参考文献：

[1]黄诗峰.遥感技术在水利上的应用[J].高科技与产业化.2013（11）