三峡库区水准点移测复建项目实施简介（姜本海,徐菊华）

时间：2021-01-17 08:09:55　来源：柠檬阅读网本文已影响人

摘要: 由于三峡工程水库蓄水后，库区内原布设的水准点将被淹没。在蓄水前需将这些水准点移测复建至淹没影响范围外，保持其发挥三峡库区基本高程点的功能。简要介绍了移测工作情况，并进行了精度统计和精度分析。长江三峡工程库区二等水准网移测复建，技术设计合理，标点建造稳固、整饰美观，技术措施严密，操作严谨，仪器技术状态良好，质量控制有效，观测的成果精度满足规范要求，成果整理符合要求。

关键词: 水准网（点）;移测;复建;三峡工程库区

中图分类号: P224.1 文献标识码: A

长江三峡工程库区（宜昌—重庆）二、三、四等基本高程控制点，是长江水利委员会统一于20世纪50～70年代布设的。几十年来，这些基本高程控制点在三峡工程库区的经济建设，特别是在三峡工程库区的城镇建设、库区规划、国土资源普查及水情测报、地质灾害监测中发挥了重要作用，是该区域国民经济建设不可缺少的基础专业设施。但由于原测设的这些高程控制点高程都比较低，三峡工程水库蓄水后这些基本高程控制点将被淹没。因此，在蓄水前，按国家三建委移民局批复的《长江三峡工程库区二、三、四等水准点移测复建规划报告》的要求将这些水准点移测复建至淹没影响范围外，保持其发挥三峡库区（宜昌—重庆）基本高程点的功能。

1 项目概述

长江三峡工程库区二、三、四等水准点移测复建项目涉及整个三峡工程库区的重庆市、湖北省和陕西省，覆盖重庆市的沙坪坝区、渝中区、江北区、长寿县、涪陵市、武隆县、彭水县、丰都县、忠县、梁平县、万县市、云阳县、奉节县、巫山县、巫溪县、陕西省的镇平县、平利县、湖北省的巴东县、秭归县、兴山县、长阳县、竹山县、宜昌县、宜昌市等23个县市。

测区地形多属高山峡谷，部分路线高差达千余米，山势陡峭，测区平均坡度为5°～10°，最大坡度为30°。测区困难类别多数为Ⅴ类，少数为Ⅳ类或Ⅳ.5类。测区内大部分地区经济不发达，人烟疏密差异大，这些人文地理条件都给本项目的实施带来极度大的困难。

本项目实施分两个阶段完成:

第1阶段，2000年3月至2002年1月完成了二等水准的移测复建工作;

第2阶段，在二等水准的移测复建完成外业工作和院级检查验收的基础上，于2001年3月至2002年5月完成了三、四等水准的移测复建工作。

2 主要作业技术依据

主要作业技术依据为:GB12897-91《国家一、二等水准测量规范》;GB12898-91《国家三、四等水准测量规范》。

3 基准和系统

根据《长江三峡工程库区二、三、四等水准点移测规划报告》的要求，长江三峡工程库区水准网点高程采用正常高，高程成果分别提供1956年黄海高程系统、1985国家高程基准系统成果。为了与历史成果保持连续性，部分高程点还将提供吴淞高程系统成果。

4 起算数据

二等水准网起算点利用国家测绘局数据处理中心提供的10个一等国家水准点，它们分别具有1956年黄海高程系统成果和1985国家高程基准成果，均曾纳入全国一等水准网的统一平差。10个已知点分别位于重庆市、长寿、涪陵、彭水、梁平、忠县、陕西省平利县、湖北省巴东县、竹山县、宜昌市等10个县市。三、四等水准路线起算点为国家一、二等水准点和本次移测复建的长江三峡工程库区二等点。

5 技术设计

接受任务后，长江委综合勘测局进行了实地查勘，并编写了《长江三峡工程库区二等水准移测复建技术设计报告》和《长江三峡工程库区三、四等水准移测复建技术设计报告》作为后续作业的依据。

长江三峡工程库区二等水准网共分23条水准路线，水准路线长2534.1km，埋标数632座，其中基本水准标65座，普通水准标567座，平均点位密度为每4.0km有1座水准标石。

三峡工程库区三、四等水准路线在二等水准网的基础上进行加密布设，共测设17条三等水准路线，13条四等水准路线，三、四等水准路线总长1905.5km，埋标总数380座，平均点位密度为每5.0km有1座水准标石。

6 水准标石的埋设

二等水准路线23条，共埋设各类水准标石632座，其中基本水准标石65座，普通水准标石567座。平均点位密度约为每4.0km有1座水准标石。标石类型分为岩石基本水准标、混凝土基本水准标、岩石普通水准标、混凝土普通水准标和钢管水准标等5种。

三等水准路线17条，布设的三等水准点共计258个。四等水准路线13条，布设的四等水准点共计122个。平均点位密度约为5.0km。标石类型分为岩石普通水准标和混凝土普通水准标两种。

埋设标石时，严格按照规范要求实施。混凝土的配合比例合适，指示盘和标面用字模压盖，标石整饰美观。每座标石均设置了小标盖、指示盘，在参照方位物少的地点加设指示碑，庭院标有护井。标石的点位均选择在稳固的地点，并能长期保存和方便观测，标石嵌有铜标心，标坑内有20cm×20cm×10cm小标盖，标坑表面盖有60cm×60cm×10cm的指示盘。

埋石工作结束后，综合勘测局技术处组织力量对标石埋设质量进行了现场检查，检查结果表明，埋石质量完全符合规范及设计报告的要求。

7 测量仪器及设备的检校

本项目投入的仪器设备有:Leica NA2自动安平水准仪9台，NI002自动安平水准仪1台，Ni007自动安平水准仪4台;线条式铟瓦水准标尺17对;WILD T3经纬仪2台;夏普E500计算机16台;打印机16台;东芝586笔记本电脑18台;6.5kg尺台32个;汽车18辆。

本项目所用水准仪、水准标尺、跨河水准测量所用经纬仪、觇灯等仪器设备均按规范规定进行了检校。

8 水准观测

（1）二等水准观测。在观测前，各作业单位组织作业人员对规范和各种作业文件进行了学习，人人明确生产过程中的各项规定要求。在观测中，作业人员严格按照有关规定要求作业。对影响产品质量的重点工序严格把关，主要采取各种有效措施确保观测质量。

跨河水准观测采用经纬仪倾角法，两台T3经纬仪对向同步观测。跨河水准位置选择遵循两个原则:在路线附近顺测向布置，两岸地形基本对称，图形对称。本项目共8处跨河水准位置，视线高度最大200m，最低20m，跨河视线长度均在1500m以内。照准标志为专用跨河水准测量觇灯。

二等水准路线的总区段数为82段，区段同午率最大为27%，同午率小于10%的区段数为52段，占63.4%;同午率小于20%并大于10%的区段数为24段，占29.3%;同午率小于30%并大于20%的区段数为6段，占7.3%。完全符合规范要求。

（2）三、四等水准观测。在观测前，各作业单位组织作业人员对规范和各种作业文件进行了学习，确保人人明确生产过程中的各项规定要求。在观测中，作业人员严格按照有关规定的要求作业。三等水准采用光学测微法单程双转点观测，四等水准采用光学测微法单程观测。

当跨江距离超过1000m时，采用经纬仪倾角法进行观测。

本项目多在山区进行水准测量，我们将用于二等水准测量的观测仪器、水准尺及尺承来进行三、四等水准观测，为确保观测成果质量，其效果是明显的。

9 观测记录与数据处理

（1）电子记录程序。水准测量外业观测数据采用综合勘测局自编的LR-5程序及GUOJIANG-2000程序进行电子记录，该程序是按国家技术监督局1991年发布的GB12897-91《国家一、二等水准测量规范》和GB12898-91《国家三、四等水准测量规范》中规定的操作方法和技术要求设计的，适用于各类水准仪及一、二、三、四等水准记录。

跨河水准，采用经纬仪倾角法进行观测，利用综合勘测局自编的GUOJIANG-2000程序进行电子记录，该程序是按国家技术监督局1991年发布的GB12897-91《国家一、二等水准测量规范》中规定的操作方法和技术要求设计的，适用于一、二等跨河水准测量。观测完后，利用长江委综勘局自编的《控制网观测数据预处理系统》子菜单项“倾角法跨河水准计算”进行外业观测高差的计算。

（2）数据处理。数据预处理，利用综合勘测局自编的《控制网观测数据预处理系统》子菜单项“水准高差改正计算”，进行改正计算。计算所用水准点纬度直接在1∶10000、1∶50000或1∶100000地形图上读取。

高程系统采用正常高系统，高程基准采用1956年黄海高程系统、1985国家高程基准系统分别进行平差。采用《控制网观测数据预处理系统》程序进行全网整体平差，观测高差以测段距离的倒数为权参加平差。所有高程点均算出了1956年黄海高程系统和1985国家高程基准系统的成果，部分高程点算出了吴淞高程系统的成果。

10 测量精度

（1）二等水准观测精度。二等水准测量的测段往返测不符值小于限差1/3的测段占85.0%，介于限差1/3～2/3的测段占12.1%，介于限差2/3～1的测段占2.9%。每千米水准测量偶然中误差为±0.43mm。此外其它各项精度指标均满足规范之要求。

（2）三、四等水准观测精度。三等水准测量共278个测段，左右路线（或往返测）高差不符值只有1条路线中的1个测段在1/3<Δ≤2/3的限差范围内，占全部测段的0.4%，其余277个测段均小于限差的1/3，占全网99.6%。每千米水准测量偶然中误差mΔ =±0.52mm。此外其它各项精度指标均满足规范之要求。

四等水准的外业观测采用单程观测，故无左右路线（或往返测）高差不符值的统计。

11 主要问题及处理

（1）二等水准。①Ⅱ平新8水准点选点不合理:Ⅱ平新8为原巴东县城滑坡监测点，在选点埋石时，该点点位符合规范要求，在观测后，局组织外业检查时发现客观情况发生变化，在距此点2m处的废弃公路恢复通车，此点的可靠性得不到保障，因此决定在Ⅱ平新8附近埋设1座新岩石普通标，编号为Ⅱ平新9，其高程采取连测Ⅱ平新8—Ⅱ平新9—Ⅱ平新10基的方法获得（测前已检测Ⅱ平新10基的稳定性）。②检测中发现的Ⅱ忠万28、Ⅱ新万13和Ⅱ万奉46三座土标中出现沉降。已将该3点重新选埋成岩石普通水准标石，并对有关测段按规范要求进行了重测。

（2）三、四等水准。①Ⅲ万奉线线路名称问题:由于线路设计考虑不周，在外业观测过程中，发现Ⅲ万奉线系长超过规范规定长度150km（实测达到234.8km）。考虑到标石、指示盘上的线路名称不可更改，决定将Ⅲ万奉线改成两条附合路线进行平差计算，分别用Ⅲ万奉1、Ⅲ万奉2进行区别，对成果精度并无影响。②个别标石选点位置不合理:Ⅲ兴山环6、Ⅳ大高2两点原选在水沟旁大石头上，经检查人员确认，其稳定性欠佳，决定该两点重新选点埋石，作业单位己重新将两点选埋在稳定、可靠的地点。Ⅲ东香13选在干沟中心，遇下大雨被淹没，检查人员检查后认为点位选择不妥，督促作业组更换位置进行了重埋。③Ⅲ忠万20低于185m:局级检查验收发现，Ⅲ忠万20水准点的1956年黄海高程系高程179.002m（1985国家高程基准为179.023m），低于本次技术要求规定的185m水位线，水库蓄水后该点虽然不会被水淹没，但其稳定性会有影响。经调查，属选点人员利用1∶50000比例尺地形图时，判读实地等高线产生错误。考虑到该点距前后水准点的间距均在4.0km左右，前后两水准点的间距为8.3km，基本符合规范对水准点间距的要求，故对该点不作返工处理。

12 完成工作量

（1）二等水准。长江三峡工程库区二等水准测量共完成2534.1km的二等水准观测，过江水准测量8处（1000m以上跨度），检测国家一等水准点41.5km，支测水文基点4点。测区共埋设各类标石632座，其中基本水准标石65座，普通水准标石567座。标石类型分为岩石基本水准标、混凝土基本水准标、岩石普通水准标和混凝土普通水准标等4种。

（2）三、四等水准。长江三峡工程库区三、四等水准路线在二等水准网的基础上进行加密布设，共完成1283.4km的三等水准观测，过江水准测量4处（1000m以上跨度），埋标总数258座;13条四等水准路线，共完成667.1km的四等水准观测，埋标总数122座。检测国家二等水准点151.6km。标石类型分为岩石普通水准标和混凝土普通水准标2种。

13 技术结论

长江三峡工程库区二等水准网移测复建，技术设计合理，标点建造稳固、整饰美观，技术措施严密，操作严谨，仪器技术状态良好，质量控制有效，观测的成果精度满足规范要求，成果整理符合要求。成果整体质量优秀。

作者简介: 姜本海，男，长江勘测规划设计研究院空间公司，高级工程师。

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