水利水电工程测量中GPS技术应用分析

1GPS技术在水利水电应用特点

水利水电工程在GPS技术应用上，借助于GPS卫星定位，能够实现工程的精确定位。GPS系统主要有三个部分构成，分别是空间和用户、地面设备方面，其中空间部分主要是距离地面2000千米高度有二十四颗卫星在轨道上，实现全天候的控制和观测，随着大气摩擦的影响，导航精度上会有一定的偏差。对于地面控制系统中，有地面监测中心和主要控制站以及地面天线等，地面控制系统主要是接收卫星的信号，然后测量卫星轨道以及相距距离。还有用户设备，主要是GPS信号接收机，这种设备能够精确获取卫星信号，同时经过内部的处理和计算机分析后，能够有效获取用户坐标。GPS技术的适应性非常好，且能够应用到许多行业中，和一般的测量技术比较而言，其自身具备更多的高科技优点。GPS技术能够实现高度自动化，且操作上比较简单、方便，在测量的过程中，只需一点简单动作，例如操作连接电缆线工作，放置相关仪器等，这些工作都是非常简单，即可实现GPS技术的自动化跟踪。同时，还可以不间断的全天候提供导航服务和各种测量工作，且观测需要的时间很短，能够获得较高精度的测量数据。

2水利水电工程在GPS技术下的测量应用分析

在水利水电工程测量中，GPS技术能够科学有效的对控制网进行设计。对于控制网在设计中，可以减少误差，保证测量的图形和施工具有较高的精度。在进行测图工作中，要遵循先整体后局部的原则，控制网设计工作非常重要，其基本图形的有三角形网和环形网以及星形网等。三角形网的分布比较均匀，有着良好的结构条件，且稳定性较高，有很强的自检能力，在遇到很多测量缺陷或者测量错误时能够及时的发现并加以改正，从而使控制网具有更高的可靠性和可行性。但是三角形网也有一些不足，其工作量很大，且需要较多的观测时间，同时其测量中接收机的数量应保持一定条件，否则会引起测量时间的延后。对于环形网的结构虽然不如三角形，且其结构主要是很多条的独立闭合环，具有良好的安全性，同时其测量工作量较小，自检能力较强。只是在相邻点上的基线没有较高的精确度。对于星形网的结构也比较简单，且观测比较方便，测量的精度以及自检能力稍低于三角形网和环形网。在工程中的应用上，一般要根据实际的情况，按水利水电工程的地形条件和工程特点，来选择相应的控制网。要注意到在地势开阔且水利水电工程比较重要的情况下，比如一些大型水电水闸、以及枢纽工程，应该使用三角网，严格保证工程的精度。而对于地形非常复杂、且地形属于丘陵山区，一般受制于地形环境的制约，加上工程进度的控制，可采用环形网，应保证一定的精度要求，从而使工程的施工效率提高许多。对高程系统测量属于水电工程的重点，高程控制对于水利水电工程水位线的测量和推算有决定性作用，同时还对工程量的计算有着控制作用，对水利水底的造价预算有直接影响，同时还影响到工程的安全新。一般水利水电都处于高山河谷地带，且地形非常复杂，有的山形切割很深，且坡度非常陡，环境非常恶劣，给高程测量工作带来了难度。目前的高程测量，一般采用的是三角形高程测量，应用较为普遍，不过需要测量的时间很长，且测量工作量很大。应用GPS技术，进行控制网的建设，对平面的精度非常高，测量的精度能够提升很高。对于变形监测时，如果变形程度非常严重，且超出一定的许可值，那么建筑物的稳定性就会受到很多影响。一般情况下，对于变形监测的精度有很高的要求，且精度要在毫米以内。在测量方法中比较常用的是水准测量法，用来测量建筑物沉降情况。而相对于地基滑移测量以及水电工程建筑物的测量，一般采用的是三角测量方法，测量工具是水准仪和测距仪以及全站仪。这种方法有很好的适应性，但工作量较多，测量时间长，对于地形条件影响较大，且没有良好的自动化水平。很多水利水电工程，有一部分是在居民区的上游部位，或者是在居民区附近，一些大型的水库，水闸等有的是在居民区附近。如果出现质量问题，后果不堪设想，直接造成大量人员的伤亡。因此，对于变形监测工作十分重要，运用GPS技术可以将接收机安装到固定点上，然后进行数据采集和处理，然后在进行变形分析自动化，其得出的效果非常好，有很高的精度。建筑物形变有动态性，这一特点应引起相关工作人员的注意，要先获取相关状态和运动的规律，然后再做出预测，这写监测的内容较多，在实际工作中，应仔细对待。

3具体案例分析和应用

某市大河流向甲处，大河水量丰富，省政府决定主要用来发电。根据甲处作为引水河流，建立两个跨河水电站，分别是A座和B座。工程开工于2014年，投资10亿，A座水电站的装机容量设置为10万kW，取水口的高度为675m，且引水隧洞的长度为5.65m。水电工程建筑物主要有厂房和大坝，同时有压水管道和引水隧洞，溢洪道等。B座水电站的装机容量为5.5万kW，且取水口在460m，引水隧洞有2.0m长，厂房高程有410m左右。高程控制点与平面控制点是共用标。工程采用GPS技术进行精度测量，主要用了7台GPS接收机进行同步观测，每条基线都有两个观测时段，且保证了每个时段至少哟100分钟的观测时间，观测基数在200条，检测失败有10条，有8条观测结果有较大差异。因此，现在182条基线作为独立观测量。通过观测结果来看，GPS短基线的精确度有一定的差别，高程测量的精度和几何水平相当，由于水准连测点的问题，在精度测量上达到要求。

4结语

GPS测量技术在水利水电的应用中有着重要作用，其测量的高精度、观测时间较短的特点，加上自动化处理技术，为工程带来了更多方便。随着测量难度的降低，GPS技术测量也不断的加以改进，我国已经研发出先进的卫星导航系统，为水利水电工程的测量带来新的发展机遇。

作者:魏利军