摘要：利用GPS的RTK定位模式進行進行兩溢下游河道的斷面測量，并進行斷面的虛擬布設(shè).

　　關(guān)鍵詞：布設(shè);控制;相對定位

　　Abstract: Ultilizing the GPS-RTK positioning mode is for the section measuring of two overflow downstream river, and then conducting the virtual layout of the section

　　Key words: layout; control; relative positioning

　　中圖分類號：P124+.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

　　1 概述

　　1.1 工程概況

　　正常溢洪道與新增溢洪道擔(dān)負著崗南水庫的泄洪任務(wù)，其下游河道的地形變化直接影響著兩溢的泄洪安全。因此掌握兩溢下游河道重點沖刷部位的地形變化情況非常重要。

　　正常溢洪道沖刷斷面于1962年初次安設(shè)，共計9個斷面，1963年、1988年兩次洪水后均進行了沖刷測量，后因溢洪道改建及其它原因部分斷面控制樁丟失。1995年9月溢洪道改建后第一次泄洪，最大泄量256m3/s，泄洪大約168小時，斷面遭到不同程度的破壞。1995年同期對新增溢洪道沖刷斷面初設(shè)，采用木樁控制，共計6個斷面。1996年6月將新增溢洪道斷面樁改為水泥控制樁，部分斷面進行了重測。1996年同期對正常溢洪道各沖刷斷面進行了補設(shè)和測量。2000年9月對正常溢洪道和新增溢洪道斷面樁又進行了補設(shè)。2004年9月除險加固期間在新增溢洪道先鋒溝開挖前會同施工單位進行了原始橫斷面的測量。

　　以上測量均采用經(jīng)緯儀或全站儀進行定線，幾年來斷面樁丟失破壞嚴(yán)重，給沖刷斷面定位測量帶來極大不便，影響了斷面資料的可比性和精度。

　　1.2 沖刷斷面布設(shè)的意義

　　為了監(jiān)測溢洪道的泄洪安全，校核溢洪道的過水能力，掌握溢洪道泄流時對下游河道的沖刷變化情況，擬定防沖淤措施，指導(dǎo)水庫工程的安全運用，沖刷斷面的布設(shè)意義重大。

　　2 兩溢下游河道沖刷斷面的布設(shè)

　　2.1 控制網(wǎng)布設(shè)

　　2.1 1控制網(wǎng)起測數(shù)據(jù)點的選擇

　　監(jiān)測網(wǎng)是一種高精度、高靈敏度的控制網(wǎng)，網(wǎng)點既可用來監(jiān)測下游河道沖刷變化情況，同時又可作為其它水庫管理的日常控制點，本監(jiān)測網(wǎng)起算數(shù)據(jù)采用與除險加固工程坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)一致的基準(zhǔn)，即平面采用1954年北京坐標(biāo)系，高程采用正常高系統(tǒng)，1985國家高程基準(zhǔn)。

　　該項目采用距離兩溢較近的崗基02、崗基06作為控制網(wǎng)的起始點。

　　2.1 2布設(shè)控制點

　　作業(yè)模式為靜態(tài)相對定位模式，網(wǎng)型為邊連接方式。為了滿足基準(zhǔn)站的差分信號能夠覆蓋整個測區(qū)，沿兩溢下游河道現(xiàn)場選定布設(shè)控制點4個。控制點測量采用D級控制，由崗基06、崗基02對控制網(wǎng)進行約束。

　　2.1.3 數(shù)據(jù)處理

　　采用南方測繪GPS4.4數(shù)據(jù)處理軟件，在WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)下進行基線解算。經(jīng)二維平差后計算坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換四參數(shù)，將WGS84坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為施工坐標(biāo)。

　　數(shù)據(jù)經(jīng)過重復(fù)基線檢驗、環(huán)閉合差檢驗、GPS網(wǎng)平差均滿足要求后，得出控制點坐標(biāo)。

　　2.2 兩溢下游河道兩岸輪廓線的測量

　　為了根據(jù)兩岸地形變化合理布設(shè)沖刷斷面，從而更精確地掌握兩溢下游河道的沖刷變化情況，我們首先對兩溢下游河道兩岸的輪廓進行測量。

　　2.2.1 外業(yè)觀測

　　采用GPS的RTK模式，利用手簿 “工程之星”軟件的碎部測量功能進行輪廓線碎部點的測量。RTK分為基準(zhǔn)站和移動站兩部分，先啟動基準(zhǔn)站，后進行移動站操作。

　　為了讓主機能搜索到多數(shù)并且高質(zhì)量的衛(wèi)星，基準(zhǔn)站選在周圍視野開闊，避免在截止高度角15度以內(nèi)有遮擋的地方。為了讓基準(zhǔn)站差分信號能傳播的更遠，基準(zhǔn)站選在地勢較高的位置。

　　碎部點測量過程中，要求碎部點位置能盡量準(zhǔn)確反映兩溢下游河道兩岸的輪廓變化。

　　2.2.2 內(nèi)業(yè)成圖

　　利用南方數(shù)據(jù)成圖軟件CASS2008把觀測數(shù)據(jù)展繪到平面上，繪出兩溢下游河道輪廓線。

　　2.3 兩溢下游河道沖刷斷面的布設(shè)

　　2.3.1 河道中心線的確定

　　在兩溢下游河道輪廓圖上，根據(jù)河道的走向及兩岸輪廓變化情況，繪出下游河道中心線。以中心線上游的起點為零樁號，沿中心線逐一確定橫斷面樁號。

　　2.3.2 斷面的布設(shè)依據(jù)

　　沿河道中心線，按實際地形合理布設(shè)橫斷面。在兩溢下游河道輪廓圖上，由兩溢挑坎下游開始，本著兩溢消力池出水口至匯水處密，匯水處至尚家灣過水路面稀;狹窄地段密，寬闊地段稀，并且大致垂直于中心線的原則布設(shè)斷面。

　　另外在以下幾個方面適當(dāng)增加斷面

　　1、在河道坡度變化較大的地段。

　　2、河道轉(zhuǎn)彎處。

　　3、河岸土質(zhì)松軟及河底為風(fēng)化巖處。

　　4、河道與其它河道匯合處。

　　5、沖刷斷面布設(shè)基本均勻，以利于掌握河道縱向沖刷情況。

　　2.3.3 斷面布設(shè)方法

　　2.3.3.1 斷面方向控制點數(shù)據(jù)的獲取

　　根據(jù)以上布設(shè)原則，在兩溢下游河道輪廓圖上畫出斷面線，要求斷面線大致與中心線垂直并且與兩岸輪廓相交。選取每個斷面線與輪廓線的兩個交點作為測量斷面控制點，查詢并記錄交點坐標(biāo)用于測量該斷面的方向控制，控制點共有64個。

　　2.3.3.2 斷面碎部點測量

　　采用GPS的RTK模式，利用手簿 “工程之星”軟件的直線放樣功能，進行斷面碎部點的測量。具體測量方法同兩岸輪廓線的測量。要求所測碎部點能全面反映該斷面地勢起伏變化情況，碎部點測量誤差控制在10厘米以內(nèi)。

　　2.3.3.3斷面控制點的確定

　　將斷面碎部點展繪到兩溢輪廓圖上后，以控制點離河道較遠，高程不易變化為原則，選取每個橫斷面上距離兩岸輪廓線較遠的碎部點作為斷面控制點。

　　2.3.4 繪制斷面圖

　　利用南方數(shù)據(jù)成圖軟件CASS2008將斷面所測數(shù)據(jù)展繪到“兩溢下游河道輪廓線”上。利用CASS的“繪斷面圖”功能繪制橫斷面，根據(jù)斷面地形起伏大小和斷面的長短，分別采用斷面比例橫向1:1000、縱向1:400或橫向1:500、縱向1:200。共繪制斷面圖32個。

　　3 利用GPS測量河道沖刷斷面的優(yōu)點

　　利用坐標(biāo)確定控制點，避免了斷面控制樁再次遭到破壞時無法控制斷面。避免了測量不通視的情況，觀測效率得到大大提高。內(nèi)業(yè)成圖的數(shù)字化，大大提高了成圖效率。