水利水电测量中的误差分析与控制高刚

水利水电测量中的误差分析与控制高刚

高刚

中国水电建设集团十五工程局有限公司陕西西安710065

摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，水利水电测量是水利水电工程施工过程的一个重要的环节，测量的准确性对水利工程的施工质量具有重要的影响。但在实际情况中，由于多种因素的影响，水利水电测量中存在着一些误差，基于此，本文对水利水电测量误差进行简要概述，分析了水利水电测量中误差产生的原因，探讨了水利水电测量中的误差控制措施。

关键词：水利水电工程；测量；误差分析；控制措施

引言

在水利水电工程的测量环节，主要包括了控制、施工、水下地形以及变形、竣工等测量工作。虽然我国科学技术的不断完善，各类用于测量的仪器精度越来越高，测量的准确性已经非常高，但是也无法彻底消除测量误差，而前期的测量数据往往会对工程的施工质量造成直接影响。因此，加强测量误差控制，对于提高水利水电工程测量结果的精准性有重大意义。

1水利水电工程测量误差概述

改革开放以后，我国水力水电工程随着经济的腾飞快速发展起来，为人民群众的生产生活提供了源源不绝的能源。与其他工程相比，水力水电工程的技术含量较高，在建设规划、施工放样、水工建筑物变形观测等任何阶段都需要保证工作的准确性，才能确保整体工程的质量安全。否则，会造成人民生命安全和国家经济的重大损失。水利水电工程测量，正是为工程建设各个环节提供数据依据，保证工程规划、设计、施工合理性的重要工作。目前，相关的测量工作是以人工操作完成的。为保证测量的准确性，即使是在使用了高科技精密仪器和技术的基础上，依然会通过反复地观测，对测量结果进行比对。然而，在比对的过程中可以发现，每次测量的结果都不是完全一样的，而且这种情况并不是个案，而是存在普遍性。这种测量结果与实际值的差距，被称为测量误差，测量误差=观测值-真值。以Δ表示测量误差，以X表示真值、以L表示观测值，用公式表示即为：Δ=L-X。造成测量误差的影响因素较多，总体来说，主要是由仪器精度、观测误差、外界条件造成的。就测量误差的性质，又可将其分为系统误差、偶然误差两类。

2水利水电测量中的误差原因分析

2.1测量仪器设备误差导致测量误差

随着现代科学技术的发展，在进行水利水电工程测量时，更多的运用到现代化的测量技术和仪器，主要运用GPS空间定位技术，结合相应的测绘方法，更加准确和快速的进行测量定位，测量设备仪器也更加先进，传统的水准仪、经纬仪、全站仪等设备逐渐被GPS、遥感仪等设备替代。在这个过程中，水利水电测量的误差受到仪器的影响也在不断减少，但是在进行仪器生产的过程中，受到生产工艺的影响，误差是不可避免的。

2.2受测量方法所影响

针对不同的测量类型有不同的测量手段，但即便是经验丰富、专业能力强的技术人员，也不可避免发生测量误差。在具体的测量中，技术人员根据现有的可观测条件来选择与之相对应的测量手段，比如：选择间接或者直接测量法，而间接测量所获数据的精准性就会比直接测量所得数据精准性要低，所以，为了进一步控制误差，在条件允许的情况下建议技术人员还是以直接测量为主。另外，不同的测量器材测量的结果也会存在一定误差，比如：常用的全站仪、经纬仪多用于测量距离，但是两者测量出来的结果精确性也不同，因此，在具体测量操作中，应当根据所测对象选择最佳的测量仪器与方法，尽可能将误差控制到最小。

2.3人为因素导致测量误差

水利水电测量是由工作人员通过操作仪器进行数据的观测，在这个过程中，由于人的感官问题，很容易导致测量误差的出现。例如，在工作人员运用水准仪对高层进行控制时，如果观测人员没有按照规定进行读数，将会导致误差的出现。如果在运用仪器之前不进行校准，也会导致测量误差。另外，测量的准确性还受到工作人员技术水平以及工作态度的影响，只要有一个方面出现问题，将会导致观测误差。

2.4测量手段和方法的影响

在长期的工程测量工作中，技术人员积累了大量经验，创造了应用于不同情况的多种测量手段和方法，这些测量手段和方法对测量结果的影响也存在一定的差异。在测量过程中，可以根据观测条件，选取不同的测量方法，如直接测量法或间接测量法。但是，间接测量法在数据处理中出现系统误差的可能性就比直接测量法高，因此，从减少误差的角度出发，在有条件的情况下，采用直接测量法更合理。而测量工具的选择同样也会造成对测量结果的不同影响。

3水利水电测量中的误差控制措施分析

3.1测量设备的正确使用和保养

1）测量仪器的安装。在进行水利水电测量时，为了保证测量结果的准确性，减少测量误差，应该做好测量仪器的安装和固定工作，将仪器布置在通视条件较好，以及地面坚硬平坦的位置，对仪器的脚架进行踩实，避免仪器的晃动。2）测量仪器的使用。在进行测量的过程中，应该及时做好仪器的校验，确保仪器的精确度，尽量减少由于仪器精确度不合理造成的误差。3）测量仪器的保养。在进行水利水电测量时，应该根据标准对仪器进行操作，对仪器进行轻拿轻放，避免由于仪器取放不合格导致仪器精确度降低，取出后要对仪器做好固定，避免仪器掉落损坏，定期做好仪器的保养工作，确保仪器的准确度符合要求。

3.2水准仪误差及其控制要点

水准仪作为水利水电工程常用的测量工具，当水准仪望远镜的视准轴与水准管轴处于不平衡状态时，则很容易产生误差。在展开水准仪测量之前，虽然已经经过校正，但也无法彻底将误差因素消除，可能水准管轴虽然处在水平位置上，水准管中的气泡也处于居中位置，但望远镜的视准轴依旧可能存在倾斜情况，使其测量结果存在误差。读数误差多与视距长度成正比关系，在观测的过程中，测量人员可以通过举例补偿法、中间法等来将误差消除。其中，在实际测量中利用中间法，立尺与人均为关键因素，可以通过普通皮尺测量距离后选定目标点立尺。补偿法的操作难度大，较少使用。除了水准仪读数误差之外，水准尺误差也较为常见，一般有三种情况，即尺长误差、刻划误差、零点差。施工测量之前，应对所有的水准尺做误差检查，尽量不使用有尺长误差和刻划误差大的标尺。

3.3对设计图纸熟练掌握

在进行水利水电测量时，工作人员应该对设计图纸进行熟练掌握，严格按照图纸的要求进行测量工作。测量人员需要对水利水电工程中各个位置以及相互关系进行明确，掌握测量精度的要求，根据实际需要，合理的选择测量设备，对各个部分的尺寸进行核对，及时发现其中存在的问题，尽量降低测量的误差。

3.4合理使用和保养测量仪器设备

针对测量仪器备的使用和保养，是确保其误差减小到最低的有效手段。在仪器的安装阶段，就需要基于减少误差进行合理的选址、固定、安装。首先，需尽可能地选择通视条件好、地面平坦的观测地点。其次，在确定了观测位置后，还需要将仪器脚架固定踩实，尽可能保证仪器的稳定性。如需在大风等恶劣天气进行测量，为减少仪器晃动，可将仪器放低，控制风力对仪器的影响。

结语

总而言之，在开展水利水电工程测量期间，由于受到各方面因素影响，可能导致测量的数据存在误差。因此，在具体测量操作中，需要通过有效的方法尽可能降低误差，建议技术人员不断强化自身专业性的同时，根据不同的测量类型选择最佳的测量仪器与测量方法，同时通过细心、反复的校核，提高测量结果的准确性。

参考文献：

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［2］秦泰，隋占贤.水利水电工程基础处理施工技术［J］.科学技术创新，2018（4）：154-155.

［3］杜晟昊.水利水电测量中误差及控制策略分析［J］.科技视界，2017（34）：99-100.