第２７卷第７期 甘肃科技 Ｉｆ．２７Ⅳ０．７ ２０１１年４月 Ｇａｎｓｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌ Ａｐｒ． ２０１１ 甘肃敦煌引哈济党调水工程测量技术实现 骆成才 （甘肃省水利水电勘测设计研究院第一分院，甘肃张掖７３４０００） 摘要：根据引哈济党调水工程的地形条件及引水方案，采用静态ＧＰＳ测量作为整个测区的首级平面控制，提出并 运用假定两套坐标系统的方法解决边长投影变形超限问题。采用电磁波测距三角高程配合三等水准测量作为整个 测区的首级高程控制，解决了山大沟深区的高差连测问题。灵活运用ＲＴＫ和全站仪进行数据全野外采集，保证了数 据质量。使用了成熟的南方ＣＡＳＳ６．０成图软件配合草图成图技术路线合理便捷。 关键词：引哈济党；可行性研究；工程测量；技术实现 中图分类号：ｒｎｒ５２３ 形式；从左至右依次为副坝、溢流坝、泄洪冲沙闸、进 １ 工程概况 水闸和回填区。泄洪冲沙闸布置为１孔，孔口尺寸 ２０１０年８月引哈济党调水工程可行性研究阶 为６．０ Ｘ ５．５ｍ（宽×高），底板高程为３５２１．００ｍ，设 段勘测工作正式开始。“引哈济党”即引阿克塞境 检修平板钢闸门和工作弧形钢闸门各一道。检修平 内的哈尔腾河水进入党河，解决敦煌地表来水不足 板闸门上部和工作弧门共同采用一台门机作为闸门 的问题。引哈济党调水工程路线长、跨度大，行政区 的启闭和检修之用。进水闸设为１孔，最大引水流 划位于酒泉市的敦煌、阿克塞和肃北三县（市），其 量１０ｍ ／ｓ，孔口尺寸为３．０ｍ×２．２ｍ，底板高程为 中调水区位于阿克塞县境内建设乡的全部以及团结 ３５２４．００ｍ。溢流坝长５３．６ｍ，其中有效溢流长度为 乡的大部分，地理坐标为东经９３。４Ｏ ～９５。３０ ，北纬 ４８．０ｍ，坝顶高程３５２６．３０ｍ，最大坝高７．８ｍ。副坝 ３８。４０ ～３９。ｌ０ 。 长２２３．４ｍ，为砂砾石黏土斜墙坝，坝顶高程 项目的建设任务主要是在大哈尔腾河出山口河 道转弯处的骆驼脖子上游河段修建引水渠首。采用 ３５３０．８６ｍ，坝顶宽度３．０ｍ（不考虑坝顶大车的交通 引水方式将所需水量引至党河水库，解决阿克塞生 要求），上下游均采用干砌石护坡。渠首正常蓄水 活、敦煌月牙泉和西湖的生态用水。工程属于跨流 位为３５２６．２０ｍ。在１００年一遇的校核洪峰流量时 域调水范畴的工程。工程设计引水流量为１０ｍ。／ｓ， 的校核洪水位为３５２７．７０ｍ，泄洪冲沙闸和溢流坝泄 年引水量为１．０亿ｍ’，根据《调水工程设计导则》 洪流量分别为１６３和２４２ｍ ／ｓ。引水系统从渠首至 ＳＩＡ３０—２００８中的规定本工程等别为Ⅲ等，工程规 穿越党河南山洞出口，此段１２５．１１ｋｍ主要工程任 模为中型，水工主要建筑物为３级，次要建筑物为４ 务是输水，定义为控流段。根据地形地质、运行管理 级，临时性建筑物为５级。工程防洪标准为：设计洪 等综合条件，本段选用有压管道和洞群组合的布置 水标准３０年一遇设计，相应洪峰流量为２４０ｍ ／ｓ； 型式。有压管道基本是随着地形起伏敷设，引水线 校核洪水标准为１００年一遇设计，相应洪峰流量为 路在党河南山前至党河沙枣园段，此段７４．７４ｋｍ为 ４００ｍ ／ｓ。 了满足开发水能资源要求，在穿越党河南山和长草 沟时采用引水隧洞和管道的型式，此后戈壁滩段均 ２引水方案 采用梯形明渠和矩形暗渠的型式输水。 引哈济党调水工程可研阶段进行的勘测工作。 方案二：引水渠首布置于大哈尔腾河出山口 按照规划阶段拟定的两个引水方案进行工作。 （骆驼脖子）上游，位置与方案一相同。引水渠首引 方案一：以管线、隧洞、引水明渠为主的长线方 水系统由引水暗渠、引水隧洞和出口明渠组成，总长 案。在渠首进水闸后接１９９．８５ｋｍ引水线路，将大 ３４．７５ｋｍ，其中引水暗渠段长０．６ｋｍ，引水隧洞段长 哈尔腾河的水引至党河水库上游的党河沙枣园。引 ３３．５ｋｍ，出口明渠段长０．６５ｋｍ。此段明渠后接陡 水渠首建筑物由进水闸、泄洪冲沙闸、溢流坝及副坝 坡经消能后接红沟底，后流入党河。从进水闸 等建筑物组成，采用正面泄洪冲沙，侧面引水的布置 收缩段后至引水隧道进口设置引水矩形暗渠，渠道 甘肃科技 第２７卷 断面尺寸为２．５×２．６ｍ（宽×高），纵坡１／１０００。最 步环的坐标分量相对闭合差及全长相对闭合差其值 大水深２．２ｍ，采用现浇钢筋砼衬砌。渠道基础大部 分坐落在砂卵砾石上，只有靠近隧洞前－ＩＪ，部分坐 落在岩石基础上，渠道上部回填至原地面。暗渠后 接３３．５ｋｍ长的直径３．０ｍ的无压圆型隧洞，纵坡 均满足规范规定坐标分量及环线全长相对闭合差的 规定。重复基线的长度较差符合规范要求。所有独 立基线组成ＧＰＳ网，并在ＷＧＳ一８４坐标系统中进 行三维无约束平差。在无约束平差中，基线向量的 １／１０００ ３控制测量工作 引哈济党工程可行性研究阶段的测量工作任 务，采用南方９６００静态ＧＰＳ测量作为整个测区的 首级平面控制；采用电磁波测距三角高程配合三等 水准测量作为整个测区的首级高程控制。因整个测 区狭长，平面控制的网形设计，根据实际情况，分成 两个相同精度的平面控制网。采用假定坐标系，在 两网连接处的四个公共点各有两套坐标值，保证边 长投影后变形值小于每公里２．５ｃｍ。而高程控制则 根据地形变化及线路长度，分别在五六公里左右布 设水准闭合环或三角高程闭合环。在布设好整个测 区首级平面高程控制的基础上，再作好次级加密工 作，确保本次勘测测量工作顺利进行。 ＧＰＳ控制网的图形设计，根据ＧＰＳ测量规范， 以及该网的用途和精度要求，遵照图形设计的一般 原则，为增加几何条件及自检能力，提高网的可靠 性，构建观测边组成三角形闭合图形的附合线 路ＧＰＳ网。这样经平差后ＧＰＳ网中相邻点间基线 向量精度分布会相对均匀。这样虽然观测工作量 大，但网形的几何结构强，网的精度高。为了选择最 佳观测时段，拟定了观测计划，根据ＧＰＳ卫星可见 星图中，ＧＰＳ卫星的精度因子ＰＤＯＰ和ＧＤＯＰ的变 化情况，制定了最佳观测时段。利用４台套静态双 频ＧＰＳ进行观测。因勘测ＧＰＳ网的点数较多，而且 根据参加观测的接收机数量，网的观测工作是分区 进行的。分区观测时，为了增加网的整体性，提高网 的精度，相邻分区间设置了公共点，且公共点的数量 大于２个。为了获得ＧＰＳ观测基线向量，并对观测 成果进行质量检核，首先进行ＧＰＳ数据预处理。根 据预处理结果对观测数据的质量进行分析并做出评 价，以确保观测成果和定位结果的预期精度。对原 始数据进行编辑、加工整理、分流并产生各种专用信 息文件，再进行平差计算。对观测手簿进行１００％ 的检查后，再进行内业资料的计算与整理。因测区 狭长共布置ＧＰＳ网点１０４个，ＧＰＳ网的平差采用 “南方ＧＰＳ数据处理软件”，按《操作手册》执行全 部操作，进行严格的平差处理。任一三边同步环、异 改正数（ＶＡｘ、ＶＡｙ、ＶＡｚ）绝对值均不大于３盯。进 行二维约束平差时，先假定两个点的坐标（用图解 法假定，可近似于国家３度带坐标），平差后，用实 测边长进行比较，根据边长比例关系一步趋近，直到 相对精度小于１／４００００为止。约束平差中基线向量 的改正数与无约束平差结果的同名基线相应改正数 的较差（ｄＶＡｘ、ｄＶ△ｙ、ｄＶＡＺ）均不大于２０＂。在 ＧＰＳ网平差后，控制网中的点位中误差符合中型水 电水利工程±（７～１０）ｌＴｌｎ３的要求。最终获得基本 平面成果。 高程测量采用ＮＡ一２水准仪及拓普康ＧＴＳ一 ３１ １全站仪进行工作。勘测引水路线高程测量高差 较小部分，使用ｓｌ型水准仪配合双面水准标尺按光 学测微法进行施测。在每隔五六公里均埋设有两个 相距一公里的永久性水准点，而且在测量过程中的 间歇处均埋设大铁钉固定点，以便在测量中检核。 通过施测，每千米水准测量的高差偶然中误差Ｍ△ ＝±２．８８ｍｍ＜±３ｍｍ，每千米水准测量的高差全中 误差Ｍｗ＝±５．７６３ｍｍ＜±６ｍｍ，满足规范和设计三 等水准精度要求。 在山区高差较大路段采用全站仪对向三角高程 测量。为提高电磁波测距三角高程的质量，按规范 要求测距。距离测量时，在各测站测定大气温度和 气压值，现场输入仪器后进行测距，既确保测距的准 确性，又减少了多余的内业工作量。天顶距观测采 用中丝法三个测回施测，着重注意仪器的对准、精 平、瞄准，严格执行规范的有关要求，严把指标差互 差、测回差关；仪器高、棱镜高丈量各两次。计算高 程差时，进行倾斜修正。对向观测时，高差之差满足 Ａｈ＜０．１Ｄ ×１０ 的要求。为了满足建筑物区 Ｉ：５００地形图测绘、纵横剖面的测量，必须进行加密 控制测量。加密控制点的施测采用中海达动态 ＧＰＳ，即ＲＴＫ或拓普康ＧＴＳ一３１１全站仪一个测回 法施测，用四等电磁波测距三角高程法测定高程。 ４地形图测绘工作 在引哈济党工程可行性研究阶段的测量工作过 程中，地形图的测设，在地势平坦处利用ＲＴＫ采集 碎部数据。 （下转第４２页） ４２ 甘肃科技 第２７卷 矿构造，小断裂和裂隙则控制着矿体的分布 ’，８Ｊ。 的导矿构造，为热液成矿作用提供了通道，小断裂 而近北东向断裂为区内最新的断裂，对矿体具有明 和裂隙则控制着矿体的分布，而近北东向断裂为区 显的破坏作用。区内空介铅矿点、水鄂柔锌矿点中 内最新的断裂，对矿体具有明显的破坏作用。 矿体均受逆冲推覆断裂构造控制。 参考文献： ４结论 ［１］雷晓清，任二峰，才航加．青海省扎日根结扎群火山 岩地球化学特征［Ｊ］．中国科技信息，２０１０（１１）：２５． １）研究区火山岩较为发育，以早二叠世、晚二 ３Ｏ． ’ 叠世、晚三叠世火山岩为主。其中：早二叠世火山 ［２］ 潘彤．青海东昆仑督冷沟铜钴矿床控矿条件的探讨 岩中成矿元素有明显的富集趋势，显示出较好的成 ［Ｊ］．矿产与地质，２００４，１８（２）：１０９－１１２． 矿条件；晚二叠世火山活动相对较弱，火山岩规模 ［３］ 李昌年．火成岩微量元素岩石学［Ｍ］．武汉：中国地 也较小，与成矿作用关系不密切；晚三叠世火山岩 质大学出版社，１９９２：８５－９－２． 中Ｃｕ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｃｄ等成矿元素含量均高于地壳克拉 ［４］杨建国，黄振泉，任有祥，等．甘肃北祁连山寒山金 克值，显示具较好的局部富集趋势。 矿床控矿条件与成矿模式［Ｊ］．西北地质，２００３，３６ （１）：４１－５１． ２）区内变质作用以区域低温动力变质作用为 ［５］ 许展，殷建成，许永旺．对某地区银铅锌多金属矿成 主，次为动力变质作用。ｃｕ、Ｐｂ、Ｆｅ等金属元素可 矿地质条件及控矿条件分析［Ｊ］．内蒙古石油化工， 在由区域低温动力变质作用形成的绿片岩相变质 ２０１０（８）：９０－９１． 岩石中局部富集形成具有工业价值的矿床；而由动 ［６］孙业祯，王艳，肖小强，等．青海省都兰县龙洼尕当 力变质作用形成的构造角砾岩间的空隙既可作为 地区多金属矿床地质特征及矿床成因浅析［Ｊ］．科技 含矿热液运移的通道，也可直接成为容矿构造形成 资讯，２００３（３）：５６－５７． 角砾状矿石。 ［７］吴益平，陈克强，钟莉．阿尔金断裂北缘喀腊大 ３）区内褶皱构造对矿产的分布具有明显的控 湾铜多金属矿床地质特征及控矿因素［Ｊ］．地球科学 制作用——早期褶皱构造控制着矿带及矿体的分 与环境学报，２００８，３０（２）：１１８－１２４． 布，晚期褶皱构造则破坏和改造矿带及矿体的分 ［８］ 康吉昌，李新岭．福海县大桥铅锌矿床地质特 布；北西向断裂构造组成了古近一新近纪以后成矿 征及控矿因素分析［Ｊ］．有色金属，２００９（２）：１５— １８ （上接第４４页） 图数据文件。采用南方ＣＡＳＳ６．０成图软件配合草 陡崖及人员很难到的地方，用、免棱镜ＧＴＰ一 图成图，经过绘图人员认真、细致的数据检核，在成 ３００２ＬＮ全站仪采集碎部点，要求观测人员精确瞄 图平台上进行各种编辑、修改最终生成符合规范要 准，提高免棱镜采集数据的准确性。使用ＲＴＫ采集 求的地形图。 数据，在作业前，先进行ＲＴＫ的拟合，拟合完成后必 须检测２个以上不低于图根精度的已知点，这样其 ５结语 精度才能满足１：５００地形图的测图要求。在使用 引哈济党工程可行性研究阶段进行的勘测工 免棱镜全站仪采集地势陡峭处碎部点，测角误差，测 作，其测量成果质量经过分析评定完全满足《规范》 距误差，对点误差都极小，与测图碎部点的限差比 规定和技术设计书的技术要求，说明所采用的技术 较，这些误差对测图的精度影响可以忽略不计。在 方案在工作实践中起到很好的指导作用。在勘测过 野外采集数据过程中，测量员要认真绘制草图，草图 程中投入现代先进测绘仪器种类齐全，使用电脑及 按测站绘制，并对测点进行编号，测点编号与仪器手 其优秀平差和成图软件，充分发挥了现代高科技测 薄的记录点相一致，简化表示地形要素的类别、位 绘的作用，大大提高了测绘野外工作的效率，使得项 置、属性和相互关系等。观测数据采用与计算机联 目的勘测任务在短期内完成。测量工程所采用 机通信的方式，转存至计算机并生成原始数据文件。 的技术路线和方法可在其他狭长区的各种电力工 采用数据处理软件，进行处理转换。经过各种相应 程、水利工程、管道工程等各个阶段的测量中使用， 的数据转换，生成南方ＣＡＳＳ６．０软件可以使用的成 将起到意想不到的效果。
