三峡工程勘测

自古以来,长江中下游地区不断遭受洪水的迫害。荆江防洪问题,是长江中下游防洪中最严重和最突出的问题。兴建一个能够调蓄长江洪水的水库,使其能像洞庭湖一样滞蓄和调蓄长江洪水,使长江中下游免遭洪水灾害是三峡工程(如图5-4所示)的初衷。除此之外,三峡工程还兼具发电、航运、水资源综合利用等综合效益。

图5-4　三峡工程全景

三峡水电站是世界上规模最大的水电站,大坝高185米,蓄水深175米,水库长600多千米。工程主体建筑物由拦河大坝、发电厂、通航建筑物等部分组成。作为世界上规模最为宏大的水利水电综合利用工程,三峡工程施工全过程的每一个工序环节几乎都离不开施工测量工作。施工蓝图变为现实、施工过程形体控制、金属结构安装和工程竣工验收都要靠施工测量来保证。三峡工程技术复杂而且难度高,施工范围广、强度大,测量精度要求高,很多设计要求和指标超越当时的测量规范要求。

面对复杂的施工环境和高强度的作业频次,人们广泛应用卫星导航技术,进行控制网的布设和检测、像控点的测量,以及航道整治水下地形的测量,从而使测量的精度、点的密度和工作效率大大提高。在三峡工程围堰截流施工中,运用实时动态差分测量技术实施了导流渠道水下开挖、围堰回填控制测量和水下地形测量,并取得了成功,提高了工作效率,保证了截流施工的顺利进行。尤其是在截流过程中,卫星导航技术不可或缺。三峡工程实地测量的工作场景如图5-5所示。

图5-5　三峡工程实地测量的工作场景

截流时常常会出现流速大、落差大、水深等情况,这样就给水下地形测量带来很多困难。在以前的截流施工中,多采用传统的测量作业方式,即人工采集数据方式,其工作量大、速度慢,在时间上不能满足要求。而运用导航技术实施围堰控制测量和水下地形测量,则能很好地进行施工控制测量,并能及时提供施工部位的水下地形图,为施工生产提供必需的地形数据,保证了施工生产的顺利进行。

和常规控制测量法相比,应用卫星导航技术进行控制测量的过程较为简单。由于不必考虑测控点间是否有遮挡的问题,控制网的网形布置更加灵活。只需采用接收机进行测量并记录数据,再运用专业软件解算,然后根据已知点的坐标数据求平均差,计算出各个控制点的坐标值即可。高度可以采用水准测量的方法获取,即每一个三角点都提供三维坐标,因而可以同时确定每个放样点的三维坐标。利用已有的水准点求出符合测量区域的拟合方程,然后将它编入卫星导航程序之中,就可以在获得待定点平面坐标的同时,得到该点的正常高,大大地节省了时间和经费,为利用卫星导航技术进行高程传递开辟了广阔的应用前景。

总之,随着卫星导航技术的不断发展和完善,工程建设测量将进入一个新的发展阶段。卫星导航接收机的精度越来越高,更加轻便、灵活,便于携带,价格也越来越便宜,这使卫星导航技术在工程建设中的应用范围更加广泛,同时导航技术与遥感、地理信息系统的结合,会大大提高工程建设规划设计、施工放样、营运管理、动态监测及效益评价的自动化水平。