福建街面水电站变形监测网测量

 2022-01-20 12:01

论文总字数:14653字

目 录

一、绪论 6

1.1研究背景及意义 6

1.2 本文主要内容 6

二、福建街面水电站项目变形监测网测量分析 6

2.1 测区概况 6

2.2 变形监测网测量数据来源 7

2.3 平面、高程系统 7

2.4 平面、高程起算点 8

三、专二等平面变形监测网观测 11

3.1 水平角观测 11

3.2 边长观测 12

3.3 天顶距观测 14

3.4 观测值精度统计 14

3.4.1 测站平差精度统计 14

3.4.2 测距边对向观测差值计算 15

3.4.3 三角形闭合差及测角中误差 15

3.5 平差计算 16

3.5.1 定权 16

3.5.2 粗差分析 16

3.6 平差精度统计 16

3.6.1 基本精度表 16

3.6.2 点位精度表 17

四、变形监测测网高程网监测 18

4.1 作业要求 18

4.2 观测值精度统计 20

4.2.1 往返测不符值统计表 20

4.2.2 闭合环闭合差统计表 20

4.3 平差计算 20

4.4 测量成果分析及建议 21

五、总结 21

参考文献 22

致谢 23

福建街面水电站变形监测网测量

布琼达

,China

Abstract:In order to ensure the safety of the dam running, arrangement around the reservoir plancontrol network and elevation control net, used for dam displacement observation point, authorized by street hydropower station in fujian city.when this, my internship units undertaking street hydropower station reservoir deformation monitoring network measurement. This graduation design is based on the internship units the deformation monitoring network measurement in fujian street hydropower station project, using TS2003 total station (CeJuBiao called accuracy of 1 mm 1 PPM, Angle measuring precision is 0.5"), Leica DNA03 electronic level and other technical equipment control network for deformation monitoring in fujian street hydropower station, with tsinghua mountain d NASEW 3.0 adjustment, the adjustment system and the data analysis.

Keywords:plane control net;vertical deformation monitoring;control network;reservoir dam

一、绪论

1.1研究背景及意义

随着经济建设的发展和水利资源的不断开发利用,我国大型水电站的数量和规模不断增加。我国已进入世界水电建设大国的前列。建国以来,共修建约8.6万座堤坝。这些工程在防洪、灌溉、发电、供水等方面方面发挥了巨大的作用。同时工程的安全情况不仅影响水利资源效益的充分发挥,而且直接影响下游人民生命财产的安全。大坝在自重、水压、淤沙压力以及温度等荷载的作用下必然会发生变形。因此定期的对水库大坝进行控制网变形监测,了解大坝水平位移、竖直位移以及土石坝的倾斜位移,掌握坝基、坝体状态的变化,以确保大坝的安全。

1.2 本文主要内容

本文围绕福建街面水电站水库变形监测网测量工作,内容主要包括平面变形监测网观测、变形监测网高程网施测、平差计算、以及测量成果分析等。经过和之前的数据对比,来确定大坝的变形量,是否超出限差。街面水电站是福建省5大水电站之一,是尤溪干流梯级的龙头水电站。坝址位于尤溪上游主流均溪和支流汇合口以上200米,距离尤溪城关53公里。工程以发电为主,地下产房安装两台混流式水轮发电机组,总装机容量30万千瓦。电站每年可增加下游梯级水电站发电量1.1亿千瓦时,增加下游梯级保证出力79.8兆瓦,对福建省电网主要起到调峰和事故备用作用,兼具防洪等社会综合效益,对促进地方社会发展和海峡西岸经济区建设具有重要的意义。

二、福建街面水电站项目变形监测网测量分析

2.1 测区概况

街面水电站(如图1)是福建省5大水电站之一,是尤溪干流梯级的龙头水库电站,位于坂面乡街面村,坝址位于尤溪上游主流均溪和支流文江溪汇合口以上200米处,距离尤溪城关53公里。工程以发电为主,地下产房安装两台混流式水轮发电机组,总装机容量30万千瓦。电站每年可增加下游梯级水电站发电量1.1亿千瓦时,增加下游梯级保证出力79.8兆瓦,对福建省电网主要起到调峰和事故备用作用,兼具防洪等社会综合效益,对促进地方社会发展和海峡西岸经济区建设具有重要的意义。

图1街面水电站

2.2 变形监测网测量数据来源

本文中围绕街面水电站的变形监测进行探讨,实际测量对象是:7个专二等平面变形监测网点;3个专二等平面变形监测网点(即工作基点);总长约15KM的一等高程控制网,共6个控制点。数据来源的硬件设施来自一台Leica DNA03电子水准及其条码尺、一台Leica TCA2003全站仪(测距称精度为1mm 1ppm,测角精度为0.5″)和5套温度计、气压计。在对测量对象进行观测是严格按照有关规范要求进行测量,保证数据的精确可靠。所依照的规范如下:

(1) 经批准的《福建街面水电站变形监测测量技术设计书》

(2) 《水电水利工程施工测量规范》(DL/5173-2003)

(3) 《国家一、二等水准测量规范》(GB/T 12897-2006)

(4) 《精密工程测量规范》(GB/T 15314-94))

(5) 《中、短程光电测距规范》 (GB/T 16818-2008)

(6) 《测绘技术总结编写规定》(CH/T 1001-2005)

(7) 《测绘成果质量检查与验收》(GB/T23709-2009)

2.3 平面、高程系统

(1)平面系统

根据实际情况建立以坝右A(X=2870408.800,Y=20604711.945)为原点,以坝轴线为X轴,且指向左岸为正,以垂直于坝轴线为Y轴,且指向下游为正的街面水电站独立坐标系。坐标系统近似1954北京坐标系,投影面选取300m。

(2)高程系统

以1956年黄海高程系作为高程系统。

2.4 平面、高程起算点

(1) 原有控制网情况

街面水电站的测区虽然已有中国水利水电十二局测量队布设的二等施工控制网, 但是其网形未形成稳定的多边形锁结构,图形几何强度不够、点的多余观测条件不足,达不到专二等网的要求,故本次新增加了两个点,编号为N08、N09,对其网形进行了优化,网形图如图2。

图2 福建街面水电站变形监测基准网测量网形图

这次采用的变形监测基准网共7点,主要图形为4个大地四边形,每个点的最少关联方向为3个,水平角采用全圆方向观测法观测,N04,N03的关联方向最多分别为6个,因此在进行水平角观测时无需进行分组观测。

但是由于实地通视条件的限制,需要把N05、N06、N07三点作为工作基点来施测,让各点分别与基准中能通视的两点组成独立三角形来观测,具体网形如图3。

图3 工作基点测量网图

(2)已有控制点成果

表1 福建街面电站施工控制网成首次果表(2004-3-15)

点名

纵坐标X

横坐标Y

高程

N01

134.1288

240.1368

317.3703

N02

0.7291

-327.6143

304.2946

N03

505.9759

-141.5166

296.6439

N04

491.0987

56.9523

313.0638

N05

-20.8619

-2.6014

306.9453

N06

114.3540

28.2074

288.7611

N07

393.1268

103.8347

236.5290

注:上表中所测数据均是在街面电站独立坐标系中测得

(3)平面控制起算点

起算点坐标(近似1954北京坐标系)如下表:

表2 起算点坐标

N03坐标

X=2870386.7407

Y=20604187.0146

N03-N01方位角

57°28′25.75″

(4)高程网起算点

由于测区水准点已破坏,本次重新布设了一组三个水准基准点,编号S01-1、S01-2、S01-03,按一等水准精度要求从JM03-1连测至S01-2,再以S01-2为起算点以S01-1,S01-2,S01-3为闭合环测得其余两个水准基点的高程,作为后期检验水准基准点稳定性的成果,基准网一等水准网布设1个以S01-2为起算点的一等水准闭合环。一等水准网形图见图4。

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