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来源：职称驿站所属分类：交通运输论文 发布时间：2012-07-31浏览：31次
摘要：近年来，我国航道养护技术水平不断提高，不断向现代化迈进，尤其是测量技术水平的提高让航道养护工程取得了显著成绩。加强航道养护管理必须依靠科技进步。本文对测量技术在内河航道养护工程中的应用进行了分析。
关键词：内河航道；养护工程；测量技术
航运作为我国内陆经济发展的重要基础设施，是内陆航道沿岸地区经济发展的重要运输渠道之一。加强内河航道的养护、保证其畅通以及船舶的安全航行，对沿岸地区经济的发展至关重要。近年来，我国对提高航道养护工程的科技含量日益重视，GPS(全球定位系统GlobalPositioningSystem)等先进的测量仪器设备在航道养护中得到了广泛的推广和使用。
一、 航道养护测量工作概述
内河航道的养护工程包括疏浚工程和整治工程，而后者又分为筑坝工程和护岸工程。通常情况下，养护工程的主体基本位于水下，施工难度较大，对测量和施工技术要求较高。在工程施工过程中涉及的测量工作大致包括以下内容：
1、 疏浚工程涉及的测量内容包括：施工前工程量复核测量、平面控制和高程控制测量、挖槽的施工放样测量、施工全过程中的水尺设立和观测、中间检测和验收测量、工程完成后的效果检测。
2、 整治工程涉及的测量内容主要有：平面控制和高程控制测量，坝位、护坡、护岸以及施工围堰的施工放样测量，中间检测，施工中及施工后的沉降观测，验收测量，工程完成后的效果检测。
二、 GPS开启航道养护测量新时代
GPS的应用开辟了航道养护测量的一个新时代，它大大节省了时间，使测量的精度得到大幅提升。GPS是一种高效率、高精度的连续定位系统，具有定位速度快、低成本、操作简便、方法灵活多样等优点，现已在内河航道养护工程中广泛的应用。
该系统由地面监控系统、空间星座和用户系统三个部分组成。用户接收机会根据接收的它所接收到的定位信息进行实时计算，求出接收机的三维位置以及运动速度和时间信息。采用这一系统可以进行全球性、全天候、连续的精密三维定位与导航的目的。
但是，在一些特殊情况下，仅仅采用GPS系统不能得到精确数据，还需要与其他仪器设备一同使用，以达到精确测量的目的。例如，在进行高程控制测量时，GPS设备测出的高程精度达不到规范要求，需要与光学水准仪结合使用。
三、 测量技术应用要点分析
本节笔者主要从挖槽放线、水深测量、施工船舶挖泥作业和监测、测量质量监理等五个方面进行了论述，具体如下：
一） 计算机精确控制挖槽放线
做好放样工作对航道养护工程施工至关重要，它使保证工程质量的重要前提。尤其是内河航道养护工程测量工作难度大，对放线精度要求高，给工程施工带来困难。通常情况下，航道养护工程的放线主要是通过在岸上设置导标，对挖槽区域的边线以及起止线进行标示。
然而导标的灵敏度容易受到地形以及通视条件等因素的影响，因而往往达不到施工要求。放线精准度有着牵一发而动全身的作用，如果在实际测量中存在误差，往往会影响整个施工的质量。
采用GPS测量系统进行放线，改变了以往实地放线的做法，而是通过使用计算机做出计划线，将GPS接收机天线安装在挖泥船的挖泥部，随时掌握它的具体位置，确保航道养护工程在设计的挖槽内进行。采用GPS测量系统放线提高了效率和质量、大大减少了工作量。
二） GPS技术保证测量精度
航道建设工程的隐蔽性决定了疏浚和整治工程的困难，这些工程均在水下进行，基本上不可视，因而决定了航道建设工程测量工作的重点是水深测量。要保障水深测量的精准度，一般情况下要用GPS定位，用兼有数字和模拟记录功能测深仪测深以及专业的导航软件进行实时导航、定位、采集和记录深度数据。技术控制主要包括以下几个方面：
1、采用导航软件在控制点检验导航软件对GPS实时差分数据的解算结果。
2、控制好测深、定位、定标、记录的同步性以及测深与水位观测的时间同步。
3、在进行测量前，要事先校准和比测测深仪器。
目前，部分地方单位采用RTK进行无验潮水深测量。采用RTK（实时动态差分法）来进行控制测量，能够实时知道定位精度，大大提高作业效率。具体操作要点如下：
其一，做好测量前的准备工作。科学求解转换七参数，并在数字测深仪器里建立测量任务，将坐标系统和投影设置好，而后将七参数输入任务，保证将七参数转换打开，并做好图定义、布置好测线。
其二，做好PTK无验潮数据采集工作。在这一阶段，首先要将岸台架设在临近海边的已知控制点上，然后将GPS接收机和数字探测仪进行连接，并把差分天线尽可能架高。记录限制要使用PTK固顶解，要精确测取天限制转换器的高度。主要注意的是，在测量时要控制好船速，以免影响测量结果。
其三，在测取数据之后要利用相应的配套软件对其进行后期处理，形成所需要的数据测量结果。
其四，在进行PTK无验潮水深测量时，还要进行同步水位观测，用人工观测水位来改正测深数据获得水深，与PTK无验潮水深进行对比，判断其可靠性。另外，还要从PTK测量数据里提取水位数据信息，用来绘制水位线，与验潮仪的水位曲线相吻合证明PTK水位可用。除此之外，还要对岸边600米内的滩地进行地形测量，结果应与水深测量图吻合。
另外，为了保证PTK无验潮水深测量的质量，通常要注意以下几点：
首先，路地控制点最好是在较为平坦的地区，均匀分布于海上测区的附近，高程控制点要多且成面状分布。其次，岸台通常要架设在海边已知的控制点上，差分天线要高，测量的范围也最好要控制在PTK仪器标称作用距离的一半以内。再次，在观测过程中保证流动站不受电磁干扰。
三） 智能化、自动化、技术化施工作业
在施工船舶上配备GPS和装有电子图形控制系统的计算机。在施工前，测量人员要编制施工计划文件并将其输人计算机；在挖泥作业过程中，施工人员要利用电子图形控制系统，按照计算机所显示的图形范围操作。
另外，要在耙臂和耙头、绞刀头位置安装深度指示装置，以便于对其实行精确定位并加以控制，有效地提高挖泥的效率，改善挖槽平整度，提升边坡开挖的精度，有效地避免以往施工过程中出现的超挖、欠挖情况，减少无效挖方，最终达到减少挖泥废方、提高疏浚效益的目的。
目前，国内挖泥船作业正朝着智能化、自动化、技术化的方向发展，通过技术研发与创新，挖泥船会配备动态信息集成系统、HYPACKMAX导航系统、装载监控系统、潮位自动遥报系统和耙头、绞刀头位置指示系统等，让内河航道的疏浚工程更上一层楼。
四） 实时监测、跟踪处理
在航道养护工程施工中要加强对施工船舶的实时监测，它包括实时掌握各船舶的所在位置、速度以及航行线路，并依据具体情况对其进行统一调度、及时调整。可以说做好施工船舶的监测工作对整个养护工程至关重要，它可以快速准确地对施工区段各施工船舶的航行动态数据进行跟踪处理，确保施工安全。
因此，为了更好的实时监测工作，可以在施工船舶上安装水上交通管理监控系统。
水上交通管理监控系统的工作原理是：通过无线网络，安装在船舶上的船载定位终端会向陆地监控中心发送数据，监控中心会对这些数据进行收集计算。也就是说，可以通过计算机对船舶位置及航行动态实现多终端同时监控。总的来说，这一系统集GPS卫星定位技术、GPRS、GSM和CDMA1、GIS等多重技术功能问一体，能够有效发挥定位、跟踪、预警、报警、紧急救援等综合功能，保证施工作业的效率和安全。
五） 监理人员全程参与
施工前开始前，要进行工程量复核测量，测量工程师和承包商应该共同进行、各自独立完成水下地形的测量工作，得出各自的复核结果。如果复核结果与设计工程量存在较大出入，则必须要知会建设单位，并要充分做好与建设单位、设计单位一同进行复测的准备。
施工过程中，测量监理工程师应该经常对挖槽的地形进行水下测量工作，以便及时发现疏浚工作中遗留下来的的欠挖、漏挖等质量问题，并且要及时知会承包商采取相应措施进行解决，从而确保施工质量。
在进行中间计量时，测量监理工程师还应该会同计量监理工程师一起测量挖槽的水下地形，以确认可以计量的工程量。每个单位工程结束后，测量监理工程师必须要对该单位的工程质量及时地进行验收测量，明确其是否达到交工的要求。
另外，交工以及竣工验收时进行的水下地形测量，测量监理工程师也必须亲身参与。
四、 结语：
综上所述，GPS全球定位系统的应用大大地降低了航道养护工程中测量工作的误差率，提工作效率和工程完成质量。尤其是计算机与GPS的结合使用更是有效地解决了以往养护工程以及测量工作中难以攻克的技术难题。相信随着测量理论的日趋完善、经验的日益积累丰富以及技术设备的不断更新，GPS测量系统以及其它新技术、新设备的采用将在航道养护与测量工作中发挥更加革命性的作用。
五、 参考文献：
[1]李明峰,冯宝红；GPS定位技术及其应用；.国防工业出版社,2006
[2]熊志昂,李红瑞,赖顺香；GPS技术与工程应用；国防工业出版社,2005
[3]耿凤奎;高精度无验潮水下地形测量技术的实现；2005年
《谈内河航道养护工程中测量技术的应用》
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文章名称： 谈内河航道养护工程中测量技术的应用
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