浅谈跨江线缆垂弧测量原理和步骤

田开龙

摘 要：本文以点描法为例介绍一下跨江架空线缆垂弧测量的原理及步骤。

关键词：跨江线缆；垂弧测量；原理；步骤

随着黑龙江经济不断发展的脚步，内河航运事业也有突飞猛进的发展。为了提高我省船舶营运效率，船舶逐渐向大型化、自动化方向发展。同时为了船舶航行安全考虑，以往的架空线缆通航净空高度的设计已经不符合逐渐大型化、自动化的船舶航行要求。这里所说的净空高度指的是设计洪水位或通航水位到架空线缆悬弧最低点之间的垂直距离，它直接影响航道的通航能力和船舶航行的安全。如果航道上的架空线缆的通航净空高度不能满足航道远期通航需要会限制航道附近的航运事业的发展。所以说测量并掌握我省内河以及界江架空线缆垂弧测量技术对于航道水运测量有极大的帮助。

1 基本原理

点描法测量应先测量左、右悬挂点的坐标，然后在测站点施测垂弧各点相应的水平角及竖直角（或天顶距），计算各测点距左悬挂点的距离、高度，确定悬弧最低点高程。（见下图）

2 施测方法

2.1 采用仪器：全站仪、半站仪或RTK、经纬仪、激光测距仪

2.2 施测步骤

第一步：选定观测点。如下图，选定C、D两个点，作为基础控制和测站。C和D点应选择在易于测定左、右悬挂点坐标和垂弧测点的位置，能够分清悬线和左、右悬挂点的关系，横丝基本满足切垂弧最低位置，最大仰角不超过25度为宜。

第二步：测定悬挂点坐标

方法1：方向（角度）交会法（前方交会）。全站仪架C、D两点互为后视，测定各∠1、∠2和∠3、∠4，测定A、B两悬挂点坐标。

方法2：距离交会法（距离前方交会）。半站仪设站C、D两点，分别测定测站至A、B两悬挂点距离，并读取竖直角（或天顶距）。

方法3：极坐标法。半站仪设站C或D，以其中一点为后视，测定测站至A、B悬挂点的水平角、竖直角（或天顶距）、距离。

注意：分清A和B两悬挂点及对应的悬垂线，不可混乱。当需要测定塔中心位置时，可测定测站距离塔的对角距离，取其平均值作为距离塔中心距离。（见下图）

第三步：垂弧施测。此过程为角度测量。按下述方法进行：（1）选择易于观测的C或D点作为测站点；（2）以左悬挂点为起始方向（零方向），测左悬挂点至右悬挂点的水平夹角；（3）确定测定个数（以单数为宜），均匀分布每个测定的位置，计算各点水平角，并记录于手簿中；（4）按确定的水平角精确位置，读取竖直角（或天顶距）。当第一次半测回完成后，置水平度盘+90°，施测第二个半测回（做为检校）。取两次读数均值作为观测值。

注意：a.因为垂弧不同于其它目标，测点位置为水平单向标识，无法在目镜中完成正倒镜目标寻找，只能通过水平角确定观测位置。b.悬线往往是多条，易于混淆，应选择无风或风小、视线条件好的天气进行施测。c.有时需要读数工作水位，此时不要忘记垂直方向读取后视水面值。

3 数据处理

处理内容：（1）观测数据检查、整理、统计，包括：距离、水平角、垂直角、均值等。（2）计算：将（1）中的数据登记于表中，进行列表计算（见下表例）。a.基本计算：两悬挂点坐标、两电塔坐标，测站C至左悬挂点A水平距离。b.垂弧测点计算。按前述给定的计算公式，选择适宜的方法。可采用计算器方法，也可在Excel中计算，也可以通过绘图软件的图解方法（如AutoCAD）。

4 绘制垂弧断面图

4.1 选择合适的比例

根据塔高（悬高）和断面所跨越的水平距离，结合图纸幅图尺寸，确定合适的横向和纵向比例。

4.2 坐标轴位置确定

如图，以距离左悬点水平距离为横向，初始位置选择左悬挂点为，以悬高方向作为纵向，起算点为30，而非0（解释）。

以上是本人在实际工作中学习总结并运用的，关于跨江架空线缆垂弧高度，以及左右悬挂点坐标从外业施测到计算再到最后断面图绘制的方法和步骤。随着科技的进步，测绘仪器的发展会越来越先进实用，测量的方法也会多种多样。我们只要掌握并最大限度的发挥先进仪器的功能和作用，就可以实现并达到我们的测量目的。

参考文献

[1]水运工程测量规范，2013-1-1.