巴基斯坦真纳水电站测量控制网的设计与复测

巴基斯坦真纳水电站测量控制网的设计与复测

1巴基斯坦真纳大桥拦河闸工程巴基斯坦真纳水库位于巴基斯坦旁边的印度河中央。该站位于首都伊斯兰市约397公里和米阳瓦里市约42公里的交界处。电站建于现真纳大桥拦河闸工程右侧河岸,利用现有拦河闸形成发电所需的上下游水位差,开挖右侧水道,从上游引水发电。巴基斯坦真纳水电站总装机容量为96MW,安装8台单机容量为12MW的竖井贯流式机组。建筑物位于真纳闸坝的右岸砂砾石基础上,地形平坦,地面高程约209.00m。主要建筑物有引水渠、尾水渠、厂房、高喷截水井、安装间、三厂(木模厂、钢筋加工厂、预制厂)、拌合楼、制冷厂、永久道路回填工程等。2巴基斯坦真纳水电站建设控制网络的建设2.1巴基斯坦真纳5.2数字交通根据设计院及业主WAPUDA提供的资料∶巴基斯坦真纳水电站总平面布置图(比例尺为1/2000),巴基斯坦真纳水电站测量控制网成果表及高程控制成果表。经测量人员现场实地踏勘原有的导线点和水准点的标石、标志现状和现存情况,并了解当地水电站坝区的自然和地理条件、交通,原有的控制网主要是为电站勘测设计服务,不能满足电站施工测量的要求,必须对控制点进行复测及加密。2.2控制网加固方案施工控制网的复测及加密,其精度应符合DLT5173-2003《水利水电工程施工测量规范》(以下简称《规范》)的要求,即按原坝区四等施工测量控制网的要求进行;受地形通视条件限制,控制网类型确定为∶闭合导线网和光电测距三角高程测量控制网。为了满足施工测量,布设了4个加密点DX1～DX4。控制网加密方案中,为了提高控制网的精度及施工测量放样的方便,DX1-DX4采用具有强制对中装置的1.2m高混凝土观测墩,并配有长度为25cm的强制对中目标照准杆,其观测墩结构图如图1所示。标墩施工时,基础挖到基岩,等全部埋设工作完成后,经过一段时间稳定后进行外业观测工作。根据现存控点情况,选择保存较为完好、埋石稳固的三角点JHP1为原始起算点,以JHP1到四等导线点SD1的坐标方位角作为起算方位角;为了满足施工测量,布设了4个加密点DX1～DX4,与原有的JHP1、SD1、SD2组成平面控制网。由于建筑物位于真纳闸坝的右岸砂砾石基础上,地形平坦,JHP1只能与SD1通视,SD1可以与JHP1、SD2通视,由于受地形通视条件的限制,各相邻点能通视,对角线不能通视,所以设一控制点DX1与这三个控制点构成一个闭合环。然后以JHP1～SD1边为起算边,与各点组成三个闭合环,控制网的布置如图2所示布置进行观测。2.3网的布设和高程控制由于采用全站仪进行三角高程测量既方便又快捷,并可代替三等水准测量,因此本高程控制网的布设,是结合平面控制网点的布设,把平面控制网布设成三维坐标控制网,平面控制点和高程控制点同为一个控制点,即平面控制与高程控制二合为一,使下一步的施工测量放样更为方便。从水准点按三等水准要求引测至JHP1点,使JHP1具有平面与高程的控制点。2.4控制网络外部观测2.4.1级测距仪检测控制网边长、水平角度和高差观测仪器使用全站仪TCR802,其标称精度是∶±2″,2+2ppm,经检定,该仪器符合Ⅰ级测距仪精度要求,可用于相应等级的边长和角度测量。观测时,选定在大气透明度好、成象清晰稳定的天气进行。巴基斯坦2—3月份日气温平均值已达28℃左右,故选择观测时间为每天早上6点—9点(这段时间气温在20℃左右,成像清晰)。2.4.2测量误差及方向观测水平角测量采用全圆方向观测法,每点均设站观测,水平角观测6个测回。主要测量要求如表1。观测后,计算出测角中误差为1.8″,方向观测中误差为+2.2″,均小于规范允许值。考虑到本网边长短,控制面积小,所以水平方向观测值不进行高斯改化。2.4.3施工控制网图2利用全站仪的先进功能,在测量边长的同时测量控制点间的相对高差。本控制网全部边长均对向观测4个测回,观测完成后,边长观测值作如下改正:(1)气象改正(测量中输入仪器自动改正);(2)加、乘常数改正;(3)平距化算到施工控制网投影面(210m高程平面)的改正;主要测量要求如表2～3。本控制网共测量边长9条,高差9个测段,按规范的要求,对边长和高差观测值往返差进行了检核,全部符合要求。最后计算边长对向观测平均值中误差为+2.6mm,每公里高程测量高差中数的全中误差MW=+3.5mm,均小于规范允许值。2.5数据测试过程平差前,观测边长经加常数、乘常数和投影改正(边长投影面高程为210.0m),控制网平差采用严密间接平差法,以JHP1和SD1坐标和高程为起算数据,采用平差程序为武汉测绘科技大学编制的《COSAWIN98现代测量控制网数据处理通用软件包(CODAPS)》;控制网平差结果,平面(边角)网平差后单位权中误差为∶±1.46″,最弱点是∶DX4,点位中误差为∶±3.2mm;最弱边DX3～DX4相对精度为∶1/222000;成果满足《规范》要求,达到四等平面控制网的精度要求,可用于巴基斯坦真纳水电站工程施工测量放样。2.6正常测量误差情况比较控制网点复测后的坐标成果与原施工控制网坐标成果进行比较,平面最大差值为3.2mm,高程最大差值4.5mm,属正常测量误差情况,复测及加密成果满足电站施工测量的要求,也达到了《规范》要求,比较结果见表4。3为施工测量提供了可靠的保障从电站后期