水利工程渠道测量技术设计总结

【摘 要】渠道测量工作是渠道设计的重要组成部分，其目的是按一定的标准（同一高程系）实测出这些建筑物的中心线位置和特征高程，从而为渠道设计与工程预算提供翔实的测量资料。本文结合实践，从五大方面对渠道测量技术进行总结， 提出一些工作方法及思路，以供参考。 
【关键词】水利；渠道；测量 
　　渠道工程是常见的水利工程之一，含渠首、渠道、渡槽、倒虹吸、涵洞、节制分水闸等一系列配套建筑物，所谓渠道测量，就是按一定的标准（同一高程系）实测出这些建筑物的中心线位置和特征高程，从而为渠道设计与工程预算提供翔实的测量资料。在实际的渠道测量中，常用设备主要为水准仪和水准尺，测量内容含渠道选线、中线测量、纵横断面测量、土方计算及边坡桩放样等几大步骤，现结合多年实践经验就该技术要点进行粗浅探讨，以供参考。 
　　1 渠道选线 
　　踏勘选线一般在规划阶段进行，所谓渠道选线，即在地面上选定合理路线，标定渠道中心位置，在进行选线时应遵循如下原则，即“经济合理、安全可靠和灌溉面积大”，基于此，踏勘选线时要注意如下几大要点：一是为减小工程量及水流损失，渠道应可能地短而直同，并最大限度地避开障碍物；二是为实现扩大灌溉面积及自流灌溉的目标，渠道应可能地选在高地势地带；三是为有效预防渠道在运行过程中出现严重的渗漏、冲刷及坍塌现象，应确保渠道经过地带坡度适宜，土质较好；四是为实现省工、省料及少占用耕地的目的，应尽量减少填挖土石方量和渠道建筑物。在实际的踏勘选线时，若拟建渠道地区有大比例尺地形图时，可先在图上选定出几个路置，再到实地沿线做好地质、水文、材料来源、施工条件等调查研究工作，并结合具体情况确定渠道的起点、转折点及终点，然后在地面上用大木桩标明这些点的具体位置。 
　　2 中线测量 
　　中线测量的任务就是在地面上标定渠道中心线，用测绳丈量渠线长度，用一系列里程桩标定渠线经过的位置。丈量时，一般每隔100m（或20、30、50m等整数也可）在渠道中心线上钉立一个长约30-50cm的木桩或竹片，也即我们常说的“里程桩”，同时要为每个里程桩做好编号，如起点桩号为0+00，第二个桩为0+100，…0+900，距起点1KM依次为1+100，…1+900，依此类推。若渠道流量不大，可在渠道拐弯处适当地增设一些木桩，称为加桩，随弯就弯，使水能平顺地流动；若渠道流量较大，为确保水能沿着曲线流动，避免流水冲刷渠道，必须在拐弯处增设一段圆曲线，依着曲线修筑渠道；若渠道是环山而走，在大致确定了渠线走向后，为方便根据中线组丈量的距离算出各探测点的高程，往往是将中线测量工作和探测渠线位置工作一同进行。 
　　3 纵横断面测量 
　　纵断面测量，是利用间视法测量路线中心线上里程桩和曲线控制桩的地面高程，从而为渠道纵向坡度、闸、桥、涵等纵向位置的设计提供依据。实践中，纵断面高程测量必须成像清晰、读数可靠，为避免一台仪器观测超限而全部重测，测量中一般由两台水准仪同时进行，一台测定标石点及临时水准点高程，另一台观测里程桩及沿线主要地物点高程。渠道穿过河沟时的加桩应连测高程；穿过铁路时应测出轨面高程；穿过公路时应测路面高程，还要测出路面宽度。与地面高差<2cm时，可用桩顶高代替地面高，否则应另测桩旁地面高程。在绘制纵断面时，应在以中线桩的里程为横坐标，以高程为纵坐标的直角坐标系中绘制，方向一般自左至右地绘制在毫米方格纸上，一般而言，为较好地显示出地面的起伏，高程比例尺应比里程比例尺大10或20倍。 
　　渠道均有一定宽度，而纵断面测量只能反应渠道中心线高低起伏的实地情况，不能代表整个渠道地形，因此，为了较详细反映渠线两旁一定距离内的地面高低起伏情况和计算土方量，还须进行横断面测量。横断面测量的宽度与渠道的大小和地形变化情况有关，一般要求在横断面图上能标出渠道的边桩位置或渠面能满足边坡的位置。若横断面上地形变化较小，可在横断面坡度变化点上的设置小木桩或测钎，用测绳量取水平距离，采用水准仪测量高程。若横断面地面坡度变化较大，可采用经纬仪或全站仪进行测量，首先将仪器安置在里程桩上，对中、整平后，瞄准前或后桩归零，旋转90°向两边施测。将测算成果绘制横断面图，绘制方法与纵断面图相同，但水平比例尺与高程比例尺一致。 
　　此外，需要特别指出的是，在进行纵断面测量时若测量人员提供的地物信息不准确，可能会造成设计人员在占地赔偿及增加建筑物等方面不能做出正确判断，对建筑物的布置形式及工程的质量、进度造成印象，因此，在测量中应注意渠道拐角、拐点及其配套建筑物的中心点坐标，渠道跨越河沟、排渠、道路时应测出渠道与交叉渠系及道路的平面位置及高程关系，同时，应测至渠道宽度两侧涉及范围内的地物情况，如树木、耕地、道路等情况。 
　　4 土方计算 
　　渠道开挖及填筑的土、石方数量是编制经费预算，进行方案比较和安排劳动力的必须资料，当前，随着电脑的广泛应用，一般采用电脑进行绘图，先将设计标准断面图放置在渠道横断面各里程桩的渠底高程线上，再用面积查询可得出开挖面积和填方面积。将相邻的两个里程桩的开挖面积或填方面积，用算术平均值乘以相邻的两个里程桩之间的长度，即可得到该段土方开挖及回填方量。在计算土方时，若相邻两横断面中一为挖方，而另一为填方，则中间必有一点既不挖也不填的零点，即地面线与渠底设计线的交点。如：在1+500是挖方，开挖深度为0.22m，1+527是填方，填方高度为0.83 m。设：零点距1+500为x，则：距1+527为27-x，根据相似比的原理：x：（27- x）=022：O.83，求得；x=5.66 m，27-5.66=21.34 m。计算出零点到1+500的距离后，还应到实地上确定零点的位置，并补测零点处的横断面，绘出横断面图以后，同样加绘设计断面，计算挖方和填方的面积，以便把1+500―1+527两桩间的土方分成1+500―505.66和1+505.66―l+527两部分计算。最后绘制土方计算表，将所有计算结果填入表中。 
　　5 边坡桩的放样 
　　为标明开挖范围，方面施工，需要用木桩把设计横断面的边坡线与原地面线的交点在实地中标志出来，此工作即为边坡桩的放样。如，可直接在横断面图中量得边坡桩a与中心桩M（里程桩或加桩）的水平距离分别Ll，b与M的距离为L2，放样时，根据从图上测量得到的Ll及L2长度，分别在实地上自中心桩M开始，沿横断面的方向向左量取距离Ll，即得边坡桩a的实地位置，并向右量取距离L2，即得边坡桩b的实地位置，分别在这两个位置打下木桩，作为开挖界线的标志。 
　　总之，渠道测量工作是渠道设计的重要组成部分，既重要又繁琐，在具体的测量工作中，可能会遇到诸如漏测等一些预料不到的问题，这就要求我们测量人员在实际测量工作中不断积累经验，提高测量水平，并结合具体情况灵活掌握测量方法，以满足测量精度与工程特性要求，从而确保整个水利工程施工的进程和质量。 
　　参考文献： 
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　　[2]李振.浅谈渠道测量工作的内容和方法[J].黑龙江科技信息，2009（19）. 
　　[3]荆秀英.对渠道测量的探讨分析[J].科技创新与应用，2013（1） .