水利水電工程測量誤差影響因素

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摘要：作為一個特殊的建設(shè)項(xiàng)目，測量是水電水利工程中一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。測量結(jié)果的準(zhǔn)確性保障了施工的安全性，也是對施工質(zhì)量有力的保證。實(shí)際的施工中進(jìn)行測量時，測量儀器可能會受到各種外部因素的影響，從而導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)誤差，誤差還有可能來自測量過程中受到的影響。本文主要就影響水利水電工程測量結(jié)果的相關(guān)因素進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)影響誤差的幾個關(guān)鍵點(diǎn)，旨在減少水電水利工程測量的誤差。

關(guān)鍵詞：水電水利工程；測量誤差；誤差分析

引言

在時代的發(fā)展下，測量工作也在不斷其他，而水電水力工程的測量內(nèi)容有變形、竣工、施工和控制等，測量工作的機(jī)械在科技發(fā)展下，相比以往也有大幅度的提升，雖然測量的精度有很大提高，但是誤差仍然不可避免，而且水利水電工程前期的數(shù)據(jù)測量會對施工整個過程的質(zhì)量造成影響。所以，水電水利工程測量的誤差的控制對測量的準(zhǔn)確性有非常重要的意義。

1水利水電測量誤差產(chǎn)生原因分析

1.1測量儀器導(dǎo)致的誤差

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，現(xiàn)在所使用的水電水利測量方式也更加先進(jìn)，一般都是利用GPS空間定位技術(shù)，和一些相應(yīng)的現(xiàn)代化的測繪方式，使用先進(jìn)的儀器進(jìn)行測量，測量和定位的準(zhǔn)確性都較以往有非常大的提高，傳統(tǒng)的水電水利測量所使用的水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀和全站儀等設(shè)備，現(xiàn)在都被GPS、遙感儀等新型設(shè)備所代替。在測量設(shè)備不斷現(xiàn)代化的過程中，測量的誤差也因?yàn)樵O(shè)備的升級而不斷降低，但是在實(shí)際的從測量過程中，由于儀器生產(chǎn)時的工藝所限制，誤差仍然不可避免，而且，測量的過程中人為的操作儀器也有可能存在操作不當(dāng)?shù)葐栴}，也有可能會出現(xiàn)誤差。所以，降低測量的誤差仍然是一個需要面對的問題。

1.2自然環(huán)境導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生

自然環(huán)境對水利水電測量的誤差主要有以下幾點(diǎn)：（1）地形因素。當(dāng)進(jìn)行水利水電測量時的地形如果較為復(fù)雜時，就會對測量的通視條件造成影響，就會導(dǎo)致測量誤差的產(chǎn)生。（2）空氣密度。在海拔較高的地區(qū)進(jìn)行測量時，空氣密度較低，較低的空氣密度會導(dǎo)致在測量時出現(xiàn)折射，水準(zhǔn)儀的精度就會收到影響。（3）風(fēng)力因素。風(fēng)力過大時會使測量儀器和測量的目標(biāo)物晃動，這回導(dǎo)致測量誤差的產(chǎn)生。（4）溫度因素。測量環(huán)境溫度的差異性會導(dǎo)致儀器的使用狀態(tài)發(fā)生變化，這回對儀器的測量精度造成影響。

1.3人為導(dǎo)致誤差

在進(jìn)行水利水電測量時，需要工作人員操作儀器來對數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測，在操作儀器的過程中由于人體感官穩(wěn)定性的限制，所以很容易出現(xiàn)誤差。比方說，工作人員在對高層進(jìn)行控制時需要用到水準(zhǔn)儀，如果沒有根據(jù)規(guī)則來進(jìn)行讀數(shù)，就會導(dǎo)致測量誤差的出現(xiàn)。在使用儀器測量前，還需要對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，如果沒有校準(zhǔn)，也會導(dǎo)致誤差的出現(xiàn)。測量誤差的出現(xiàn)還受到工作人員技術(shù)水平的影響，工作人員技術(shù)水平不達(dá)標(biāo)對測量的準(zhǔn)度會造成很大的影響。上述問題不論是哪一個都會對測量造成影響，產(chǎn)生誤差。

1.4測量方法不合理

在進(jìn)行水利水電測量時，不同的測量方法對測量誤差也會造成不一樣的影響，對同一物理量進(jìn)行測量，一般有直接測量和間接測量兩種方法，兩種方法要根據(jù)測量條件來選擇。在特點(diǎn)條件下選擇間接測量時，相對就更容易產(chǎn)生誤差。

2誤差控制的要點(diǎn)

2.1水準(zhǔn)儀測量誤差控制的要點(diǎn)分析

在進(jìn)行水利水電測量時，水準(zhǔn)儀是一種很常用的測量工具，水準(zhǔn)儀自身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題時，比方說如果出現(xiàn)水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡的水準(zhǔn)管軸和視準(zhǔn)軸如果出現(xiàn)不平衡就會導(dǎo)致誤差出現(xiàn)。因而在使用水準(zhǔn)儀前會進(jìn)行校準(zhǔn)，但是校準(zhǔn)也不能將產(chǎn)生誤差的因素消除，在水準(zhǔn)管軸和水準(zhǔn)管的中的氣泡都處于正常的測量情況時，但是望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸如果出現(xiàn)傾斜，測量的結(jié)果就可能出現(xiàn)誤差。在讀數(shù)過程中也會存在誤差，視距和誤差的大小是正比關(guān)系，因而，在進(jìn)行測量工作時，需要在觀測中采取中間法和舉例補(bǔ)償法降低誤差。在實(shí)際進(jìn)行測量時，利用中間法來減小誤差時，立尺和人都是減小誤差的關(guān)鍵，可以先利用普通皮尺測量，來確定立尺的目標(biāo)點(diǎn)。補(bǔ)償法消除誤差的難度比較高，很少用到。在使用水準(zhǔn)尺的過程中也會出現(xiàn)誤差，一般而言，水準(zhǔn)尺有零點(diǎn)差、刻劃誤差、尺長誤差這三種誤差。在進(jìn)行測量工作之前，需要對水準(zhǔn)尺進(jìn)行誤差檢查，避免測量用到存在尺長誤差和刻劃誤差水準(zhǔn)尺。在進(jìn)行誤差控制時，使用的方法主要有標(biāo)尺零點(diǎn)誤差，需要將兩根水準(zhǔn)尺輪流使用，在同一測試階段，前視尺是下一個測站，視尺為水準(zhǔn)尺本測站，另一根情況剛好相反，在設(shè)置測量段站的數(shù)量時將其設(shè)置為偶數(shù)，使得高差之間可以相互抵消，利用這種方法還將刻劃誤差和尺長誤差造成的影響減小。

2.2控制觀測誤差的要點(diǎn)分析

（1）即使水準(zhǔn)管中的氣泡位于中央，測量的結(jié)果仍然可能存在誤差，因?yàn)橛^測到的角度不同，所以測量的結(jié)果就會出現(xiàn)偏差，望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸傾斜時，就會導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生，所以在觀測時要一直保證儀器的調(diào)平。（2）在使用水準(zhǔn)儀測量時，視差也是誤差產(chǎn)生的一個原因，十字絲和尺像不能完全重合，誤差就會出現(xiàn)，因而，在對數(shù)值進(jìn)行讀數(shù)時，需要確保尺像和十字絲的重合，此外，還要進(jìn)行規(guī)范的操作，做好物鏡對光工作，降低由于視差導(dǎo)致的誤差，從而確保讀數(shù)的精確性。（3）降低水準(zhǔn)尺傾斜導(dǎo)致的誤差需要在進(jìn)行測量時，保證水準(zhǔn)尺直立的狀態(tài)；水準(zhǔn)尺一旦傾斜，對測量的數(shù)據(jù)與真實(shí)值會產(chǎn)生非常大的偏差。還有要注意的一點(diǎn)，在利用水平面來代替水準(zhǔn)面時，高程誤會比測量結(jié)果的誤差還要大，因而在完成高精度的高程測量工作時，如果距離不夠長，也要使用水準(zhǔn)面，不可以用水平面代替，此外，還需要考慮到地球曲率的因素，使用中間法進(jìn)行測量，從而降低誤差。

2.3角度測量誤差的控制要點(diǎn)分析

（1）對中誤差：在進(jìn)行角度測量時，測量儀器的對中誤差會對測量結(jié)果造成很大的影響，同時與目標(biāo)距離會出現(xiàn)反比的情況。所以在角度測量時，要注意對中問題。（2）整平誤差：儀器的擺放不夠平整將導(dǎo)致儀器的垂直軸和水平軸傾斜。當(dāng)望遠(yuǎn)鏡圍繞橫軸旋轉(zhuǎn)時，視準(zhǔn)軸掃過傾斜平面。尤其是當(dāng)盤的左右兩側(cè)用于觀察時，水平誤差將直接影響水平角的角度，并且不能利用正倒鏡觀察來消除。所以在進(jìn)行測量之前，需要對確保測量儀的平整。（3）工作臺傾斜誤差：對角度進(jìn)行測量的過程中，桿的傾斜會導(dǎo)致瞄準(zhǔn)點(diǎn)與測量點(diǎn)發(fā)生偏離，從而帶來誤差?；诖?，在對水平角進(jìn)行測量的過程中，需要保證電桿的垂直度，同時將其與電桿底部對齊。若是測量目標(biāo)之間的距離較近，應(yīng)當(dāng)采取懸掛垂線的方式落實(shí)測量作業(yè)。（4）了解測量鋼尺距離的關(guān)鍵點(diǎn)：測量距離時嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)，一直、二平、三準(zhǔn)。“直”是兩點(diǎn)之間的直線長度，將定線準(zhǔn)直?！捌健笔菧y量兩點(diǎn)之間的水平距離，并不是傾斜的距離，尺身要保持水平。“準(zhǔn)”意味著準(zhǔn)確的讀數(shù)和投點(diǎn)的準(zhǔn)準(zhǔn)確性。此外，還需要注意前尺和后尺的協(xié)調(diào)，以及拉力的均勻等問題。

2.4實(shí)際測量的注意事項(xiàng)

（1）了解圖紙：在進(jìn)行水電水利測量時，進(jìn)行測量工作的工作人員首先要對配備的圖紙進(jìn)行分析，明確圖紙的測量意圖，進(jìn)行測量時要嚴(yán)格按照圖紙中的結(jié)構(gòu)進(jìn)行放線，還要明確測量的精度，根據(jù)具體的測量要求，選擇合適的測量儀器。（2）提升測量人員的技術(shù)水平：測量人員是保證測量結(jié)果精確性最重要的因素，測量人員的技術(shù)水平過硬能夠保證測量的準(zhǔn)確，減少誤差，所以需要技術(shù)人員對測量的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行深入的了解，掌握測量關(guān)鍵因素，明確誤差出現(xiàn)的原因，控制誤差出現(xiàn)的要點(diǎn)，還要求工作人員具有數(shù)據(jù)處理的能力，對測量數(shù)據(jù)的敏感性，這樣在測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生時就能從一定程度判斷是否出現(xiàn)誤差。（3）消除自然因素的影響：測量中受到的自然因素影響也比較大，溫度、陽光折射等，被測區(qū)域的土壤土質(zhì)較松也會導(dǎo)致儀器放置不穩(wěn)定。所以開展測量時，要選擇合適的時間和氣候，盡量減少自然因素對測量產(chǎn)生影響。土壤較為松軟時，可采用多次測量的方法，或者也可以利用尺墊來保持穩(wěn)定，減少誤差。陰天、溫度適宜、無風(fēng)或者微風(fēng)是比較適合測量的天氣。

3結(jié)束語

綜上所述，在進(jìn)行水電水利測量時，比較容易受各種因素的影響從而導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生。所以在進(jìn)行測量的具體操作時，工作人員要采取相應(yīng)的措施來減少誤差，還要根據(jù)實(shí)際的測量情況選擇最佳的測量方法和測量儀器，并且根據(jù)規(guī)范嚴(yán)格要求自身的操作。這樣就能夠提高測量的準(zhǔn)確性。

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作者：劉奇武 單位：湖南東暉耀建設(shè)有限公司