南水北调测量

“南水北调”,顾名思义,就是将南方的水引到北方来,如图5-2所示。这主要是因为南方常年遭受洪涝之苦,而北方常年干旱。严峻的水资源形势,对我国国民经济的可持续发展构成了极大的威胁。“南水北调”通过跨流域的水资源合理配置,大大缓解了我国北方水资源严重短缺的问题,促进南北方经济、社会与人口、资源、环境的协调发展。

经过十多年的发展,在水利工程建设中卫星导航技术的应用已经非常广泛和成熟,在国内大型水利工程建设中,卫星导航技术发挥着重要的作用。大型水利工程在施工中用导航技术所建立的实时测控网,不仅可以直接用于陆地上各放样点的自动快速和准确的定位,而且可以极大地降低劳动强度和测量工作的复杂性,便于对控制系统检查和复测。在长距离水道的地形测量、重要堤防隐蔽工程测量、水下地形测量、河道断面测量等大型水利工程测量等实践工作中,导航技术的应用可谓不可或缺,尤其像“南水北调”这样跨越半个中国的大工程更是如此。

图5-2　南水北调线路示意

“南水北调”工程是迄今为止世界上规模最大的调水工程,工程横穿长江、淮河、黄河、海河四大流域,涉及十余个省(自治区、直辖市),输水线路长,工程涉及面广,是一个十分复杂的巨型水利工程。南水北调西线工程位于四川、青海省境内,是从长江上游调水入黄河上游的引水工程,是解决我国西北地区和华北地区干旱缺水的战略性工程,一期规划引水线路总长为260.3千米,需要修建5个高度为63~ 123米的枢纽大坝,开凿7条引水隧洞及1条16千米长的导流明渠,4次穿越分水岭。为满足一期工程前期工作的需要,需要提供引水线路2 700平方千米的1∶2.5万地形图、6个水库1 000平方千米的1∶1万地形图测量。由于该地区属高原地区,河谷冲刷剧烈,高寒缺氧、气候变化异常,地质条件复杂,测区人烟稀少,交通极为困难,野外条件极其艰苦,这都给测绘工作带来了极大的挑战。如果在以前,这项工作需要3个作业小组连续工作4个月的时间才能完成。由于进度节点的要求,若地形图在短时间内测不出来,其他专业如地质勘探、水工设计等均无法开展工作。沿用传统的作业方法是无法按时完成任务的。

因此,在劳动强度最大、作业最困难的野外布设像控点的坐标和高度时,测绘技术人员引进并投入了卫星定位设备,有效克服了南水北调西线测区气候条件恶劣的不利因素,尝试采用动态差分定位技术,保证了黄河大断面所测地形点严格地被控制在断面线上,并不受断面长度的影响。按此种方法施测图像控制点的高度,能够做到一次同时完成平面和高度测量,充分发挥了卫星定位测量方便、高效、精度高、成本低的优势,从而提高了工作效率,节约了测量经费。

测绘人员还利用卫星定位技术进行长江宜昌至吴淞口约1 790千米的长程水道地形测量。若应用常规方法进行1次这种测量,从测量到绘制成图需要2~3年的时间,如今应用静态定位作业施测两岸控制网,用实时动态差分水道测量系统施测水下部分,仅用半年时间就完成了,这大大缩短了测量周期,提高了水道地形图的时效性及工作效率。