宝瓶河水电站施工控制网技术设计方案及数据处理.docx

第48卷第4期2012年4月

第48卷第4期2012年4月

Vol.48,No.4Apr.,2012

GANSUWATERRESOURCESANDHYDROPOWERTECHNOLOGY

·42

设计与研究·

宝瓶河水电站施工控制网技术设计方案及数据处理

费龙

(甘肃省水利水电勘测设计研究院，甘肃兰州730000)

摘要：结合张掖市宝瓶河水电站工程施工控制网技术设计方案及数据处理方法，简述了GPS(全球定位系统)在水利水电工程测量中的应用。

关键词：GPS定位系统；控制网；工程测量；宝瓶河水电站

中图分类号：TU198*.6文献标志码：B文章编号：2095-0144(2012)04-0042-02

1GPS(全球定位系统)简介

GPS定位以其高精度、全天候、高效率等优点已在工程领域中得到了广泛的应用，特别是在工程测量高等级控制网技术方面有着不可替代的优越性。

1.1GPS构成

GPS主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成。

(1)GPS空间卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。

(2)GPS地面监控站主要由分布在全球的1个主控站、3个注入站和5个监测站组成。

(3)GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备(如计算机)等组成。

1.2GPS测量的特点

GPS定位主要特点有：自动化程度高；测量精度高；全天候作业；测站间无需通视；提供三维坐标。

2应用实例

2.1工程概况

宝瓶河水电站地处甘肃省肃南裕固族自治县和青海省祁连县两省交界的黑河上。距张掖市约165km,距上游黄藏寺水电站15.6km,距下游三道湾水电站厂房26.2km。该工程采用混合式开发，主要由引水枢纽、引水发电系统及发电厂区三部分建筑物组成。枢纽以上控制流域面积为7851km2,河道多年平均径流量为40.4m3/s。水库正常蓄水位2526.00m,总库容2553万m3。电站平均发电量3.948亿kW·h。工程规模为中型Ⅲ等工程，主要建筑物按3级建筑物设计，次要建筑物按4级建筑物设计。

为了保持与上下游电站高程和平面系统的一致

性，本次测量采用下游三道湾水电站工程区域内的Ⅱ19,Ⅱ28两个已知控制点作为本工程的起算点，保证该工程电站尾水与下游电站库尾水位高程的衔接。

2.2控制网施测方案

测区高程在2400m以上，地形复杂，山大沟深，自然条件恶劣，在三道湾水电站至宝瓶河水电站段的黑河左岸有一条简易公路，两电站之间没有其他跨河桥梁，跨越两岸交通十分不便。考虑到工期紧张，通视困难等客观因素，结合现场踏勘和技术设计分析，本工程宜采用静态GPS定位测量技术建立施工控制网。

2.3GPS测量的技术设计

(1)GPS测量的技术设计主要依据DL/T5173-2003《水电水利工程施工测量规范》、GB/T18314-2009《全球定位系统(GPS)测量规范》及勘测委托书有关设计要求制定。

(2)根据《水电水利工程施工测量规范》中依工程规模确定施工控制网等级的规定，本次施测等级按二等精度实施。主要技术指标见表1。

表1各等级GPS控制网的主要技术指标

等级

平均边长/m

仪器标称精度

平均边长相对中误差

a/mm

b/mm

二等

500-2000

≤5

≤1

1:250.000

三等

300-1500

≤5

≤2

1:150000

四等

200~1000

≤10

≤2

1:100000

(3)根据该网的用途和精度要求，遵照图形设计的一般原则，为增加自检能力，提高网形的可靠性，构建独立观测边组成三角形闭合图形的同级

收稿日期：2012-04-13

作者简介：费龙(1983-),男，甘肃临夏人，助理工程师，主要从事水利水电工程测量。

第4期费龙：宝瓶河水电站施工控制网技术设计方案及数据处理第48卷

·43·

GPS全面网。该网共布设平面控制点15个(BPH01~BPH15),采用3台GPS接收机进行同步观测。

(4)GPS测量相邻测站点之间不要求一定通视，图形结构比较灵活，且布网方便。但由于该测区地形条件复杂，遇到个别相邻控制点间边长不足500m时，需要对此类短边边长适当延长观测时间，以提高短边基线的观测精度。

2.4GPS测量的外业实施

(1)根据GPS卫星的可见预报图和几何图形强度(空间位置因子PDOP),选择最佳观测时段(卫星多于5颗，且分布均匀，PDOP值小于5)。该测区最佳的观测时段在1