测量技术在内河航道养护工程中的应用

焦锋

（长江南京航道工程局安庆航道工程处 安徽安庆 246003）

测量技术在内河航道养护工程中的应用

焦锋

（长江南京航道工程局安庆航道工程处 安徽安庆 246003）

为了将内河航道在交通运输方面的作用充分的发挥出来，并合理地开发和利用水运资源，必须对内河航道工程进行科学的养护。内河航道工程的养护本身具有一定的困难，这就需要用到一些测量技术。本文简要探讨了内河航道养护工程中的常用测量技术，以及内河航道养护工程中的测量技术关键点，供相关人员参考借鉴。

内河航道；养护工程；测量技术

引言

整治工程和疏浚工程是内河航道养护工程的主要工作，但是考虑到内河航道的养护主体均位于水下，要对其进行养护具有一定的困难。内河航道养护工程中经常用到各种测量技术以及相应的仪器设备，合理应用测量技术能够有效地提高点和养护的效果，推进我国水运事业的发展。

1 内河航道养护工程中的常用测量技术

1.1 内河航道养护工程中的测量工作

内河航道养护工程已升至工程和疏浚工程为主，在工程中涉及以下一些测量工作。

（1）整治工程中的测量工作主要包括高程控制和平面控制测量，施工围堰、护岸、护坡、坝围的施工放样测量，施工过程、中间检测、施工之后的沉降观测和验收测量，以及完成整个整治工程之后的效果检测[1]。

（2）疏浚工程中的测量工作主要包括高程控制测量和平面控制测量。在开始疏浚工程施工之前，先要进行复核测量，在施工全过程中还要设置水尺并进行观测，挖槽施工中要进行放样测量，完成整个疏浚工程之后还要进行效果检测。

1.2 常用的测量技术及仪器设备

随着我国测量技术的进步，在内河航道养护工程中开始逐渐淘汰传统的光学仪器，使用GPS设备。GPS设备产生于20世纪70年代，其包括用户系统、地面监控系统和空间星座，通过接收机用户能够对定位信息进行接收，并在计算机的辅助下将接收机的三维位置计算出来，并获得时间和运动速度的信息。运用GPS技术及其设备能够达到连续、全天候的导航和三维定位的目的，而且具有较高的精确度。将光学水准仪和GPS设备联合使用，能够达到较高的精度。

为了进一步提高测量精度，在高程测量中需要使用自动安平水准仪，在平面位置放样中则使用GPS设备和全站仪。可以使用测深仪对水深进行测量，然后再使用GPS设备或光学仪器对测深点的平面位置进行测量，从而完成水下地形测量工作。为了对养护工程的效果进行检测，还需要进行水文测量，往往需要联合使用流速仪、水准仪、GPS设备或光学仪器。在水流速度测量时主要受流速仪，在比降时主要使用水准测量，在比降点、测速点的平面位置测量时主要使用GPS设备或光学仪器[2]。

2 测量技术在内河航道养护工程中的应用要点

在当前的地方航道养护工程中测量技术的应用已经非常普遍，要注意内河航道养护工程各施工阶段对测量技术的应用要点，提高应用效果。

2.1 在挖槽放线中使用GPS测量技术

在内河航道养护工程中，放线工作是所有施工的基础，对于工程质量有着直接的影响。与一般的养护工程相比，内河航道养护工程具有更大的测量难度和更高的放线精度要求。

GPS测量技术主要应用于放线工作中，通过该技术来保障放线的精度达到相关要求，从而提高整个内河航道养护施工的效果和质量。受到客观因素的影响，内河航道养护中的测量工作难度较大。往往要岸上设置相应的指示信导标来指导放线工作，同时还要将挖槽区域中的起止线、左右线标出来，但是这些导标王往往具有较低的灵敏度，很容易造成测量误差。GPS测量技术能够很好的解决这一问题，只要在计算机中加挖槽的起止线、左右前标定出来，然后将GPS接收机天线安置在挖泥部，就能够用计算机来对挖泥部的具体位置进行掌握，从而使放线工作的质量和精度能够得到有效的保障，并提高放线工作的效率[3]。

2.2 在施工船舶挖泥作业中使用电子图形控制系统

在内河航道的养护中，可以将具有电子图形控制系统和GPS系统的计算机安装在施工船舶上，来进行施工船舶挖泥作业。在正式作业之前，测量人员要先将施工计划文件编制出来，并在计算机中输入施工计划。在正式施工时，驾驶员要能够应用电子图形控制系统，以计算机显示的施工挖泥图形范围为依据进行规范操作，对挖槽范围进行有效的控制。同时还可以在铰刀头、耙头、耙臂的位置安装相应的指示装置，对挖泥深度进行指示。该装置能够精确的控制和定位，挖泥船的绞刀头、耙头，使挖泥效率得到提高，而且还能提高边坡开挖的精度和挖槽的平整度，减少无效挖方、欠挖、超挖的情况。

2.3 在水深测量中使用而GPS和RTK测量技术

在内河航道养护中大部分的整治工程和疏浚工程都要在水下进行，这是由航道建设工程本身的隐蔽性决定的。在航道建设工程的测量工作中，水深测量是一个工作要点。GPS定位技术在水深测量中应用的比较广泛主要使用测深仪。测深仪要具有模拟记录功能和数字记录功能，并安装专业的导航软件，能够对深度数据进行及时的采集、定位和记录，并能够进行实时导航[4]。

在应用该技术时，可以在控制点时候导航软件对导航软件解算GPS实时差分数据的结果进行检验。同时还要对定标、定位、测深记录的同步性进行控制，水位观测和水深观测应该做到同步进行，并定期比测和校准测试仪器。

无验潮水深测量中也可以使用RTK技术，然而当前尚未出台针对该技术的技术指标控制规范。将测深仪测得的深度和天线到水面的长度相加，再用移动站GPS天线中心的高程减去二者之和，从而得出地面高程，这个过程被称为无验潮测量。求得移动站GPS天线中心高程是无验潮测量的关键，可以说两种方法对其进行检验。第一种方法是控制好水深测量过程中的船体姿态，但是这本身具有一定的困难。第二种方法是比较导航软件解算GPS实时差分数据的三维坐标和RTK控制器手薄采集三维坐标，也可以在控制点上直接使用导航软件进行比测。

2.4 在施工船舶监测中应用测量技术

为了保障施工安全和施工质量，对于各施工区段内的施工船舶必须进行有效的跟踪，跟踪处理其航行动态数据，从而对各船舶的航行线路、航速、航行位置进行掌握，统一调度各船舶，并对各船舶的航行进行相应的调整。这时候可以使用水上交通管理监控系统，将其安装在各船舶上，以实现施工船舶监测的目的。

船载定位中的安装在每一艘施工船舶上，运用无线网络就可以将相关数据发送到陆地的监控中心上，而监控中心可以接收并显示这些数据，了解每一艘施工船舶的航行动态和具体位置。与此同时，可以应用互联网进行多终端检测，综合使用互联网技术、GIS地理信息技术、CDMA1移动通信技术、GSM、GPRS、GPS卫星定位技术，构建具有紧急救援、报警、预警、跟踪、定位功能的综合管理系统。

2.5 在测量质量监理工作中应用测量技术

承包商和测量工程师应该的协同完成施工前的工程量复核测量，然后各自测量水下地形，将复核结果得出来，并比较设计工程量和复核结果，将比较结果通知建设单位。测量监理工程师应该对在挖槽过程中定期测量水下地形，及时发现是否出现了漏挖和欠挖的问题，以便采取相应的措施进行补救。同时在中间计量时计量监理工程师、测量电力工程师应该共同，对挖巢的水下地形进行测量，从而对工程量进行准确的计量。在完成每个单位工程之后，还要有测量监理工程师进行测量验收。

3 结语

随着技术的进步在内河航道养护工程中应用了越来越多的测量技术，并不断更新测量手段。随着测绘软件、计量仪器不断出现和更新，应用更加简单便利、精度不断提高，使测绘工作效率得到了明显的提高，减小了测量的差错率，进一步提高了内河航道养护施工的效率和质量。

[1]刘斌.GPS测量技术及其在道路工程测量上的应用[J].江西建材，2016（09）.

[2]姚博.GPS测量技术在永定新河治理一期工程中的应用研究[J].价值工程，2013（34）.

[3]任建设.GPS测量技术在高速公路施工中的应用研究[J].价值工程，2015（10）.

[4]马永祥.GPS测量技术在水利工程中的应用[J].中国水运（下半月），2013（12）.

U617

A

1004-7344（2016）15-0121-02

2016-5-12

焦锋（1981-），男，助理工程师，本科，主要从事工程测量工作。