西江干流肇庆河段河砂开采工程技术报告

文件编号：工程代号：文件编号：测量技术报告工程名称：西江干流肇庆（高要乌榕、金安围思贤滘）河段河砂开采工程编写校核审查广东省水利电力勘测设计研究院测绘队2005年3月18日西江干流肇庆（高要乌榕、金安围思贤滘）河段河砂开采工程测量技术报告测量任务来源为科学有序地开采河砂，确保河道防洪安全，受肇庆市水利局委托，由广东省水利电力勘测设计研究院测绘队承担“西江干流肇庆（高要乌榕、金安围思贤滘）河段河砂开采工程”地形测量任务。工程概况为了解开采河砂的数量和开采面积，以及配合西江干流河段整体防洪规划，科学有序地开采河砂，确保河道堤防工程设施及防洪安全，对河砂开采实行许可证制度，需进行水下地形测量。有两个小测区，分别位于西江干流肇庆（高要乌榕村）河段和西江干流肇庆（金安围思贤滘）河段，测区水上交通繁忙，测量工作有一定的困难。测量范围和完成的工作量3.1西江干流高要乌榕河段：自西江干流新兴江河口下游1公里起，往下游2.4公里河段右侧，测量范围为下表所列点围成的多边形以及其外围60m范围内，实测面积为1.08km2，比原计划0.85km2多测0.23km2。JH口点号X(km)Y(km)A2550.6137654.08B2550.5137654.16C2549.7037653.45D2549.2537652.00E2549.5037652.00F2549.9337653.3西江干流高要金安围思贤滘河段：因招标文件附图测量范围河底高程普遍在-8米至-12米之间（1999年地形图），经与肇庆水利局联系，决定按专家组所定范围进行测量，该范围自思贤滘对面高要市金利镇小洲圩堤上游约300米起往上游1200米止，河底高程在0米至-5米之间（1999年地形图），测量范围为下表所列点围成的多边形以及其外围60m范围内，实际测量面积为0.61km2，比原计划0.18km2多测0.43km2。JH 口点号X(km)Y(km)A2560.7538376.04B2560.7538375.88C2560.2038375.965D2559.4938375.90E2559.4638376.15F2560.2038376.15完成的工作量：1） GPS-E级点12点，其中4点为已知点；RTK图根点10点。2） 西江干流高要乌榕河段1/1000地形图14幅，总面积为1.08km2；3） 西江干流高要金安围思贤滘河段1/1000地形图8幅，总面积为0.61km?。4） 四等水准测量共15.478km。技术依据《水利水电工程测量规范》（规划设计阶段）SL197－97《1：500、1:1000、1:2000地形图图式》GB/T7929—1995基本技术要求坐标系统：1954年北京坐标高程系统：1985年国家高程基准测图比例尺：1：1000基本等高距：1m5.5地形图分幅和编号：采用内图框50X50cm正方形自由分幅；图号由北至南,由西至东按顺序编号。使用仪器设备6.1中海达GPSHD5800N实时差分测量系统2套；HD8200EGPS测量系统2套；中海达HD8500信标仪1套；6.2中海达HD-17数字测深仪1台；WILD自动安平水准议1台；6.4Leica305全站仪1台。已有资料利用7.1利用原有的国家GPS-D、E级网点作为平面控制起算的依据；利用我队施测的三等水准网点作为高程控制起算的依据；7.3利用我队1999年施测的1：5000地形图作为分幅和布设计划线的工作图。平面控制测量GPS-E级网测量GPS-E级网的埋设：在高要乌榕河段两岸布设了6个GPS-E级点，其中肇庆旅店、粮所码头为已知点。在金安围思贤滘河段布设了4个GPS-E级点，其中青歧镇政府、青龙岗大堤为已知点。新布设的GPS-E级点除FF21埋石外，其余凿石，填写红油漆，并作了GPS点之记，布设均匀、合理，符合规范要求。GPS-E级网观测a、 观测前对卫星的情况进行预报，确定最佳观测时间，并根据作业的接收机台数、GPS网形设计编制作业调度表。b、 观测人员严格按调度单规定的时间进行作业，保证同步观测同一卫星组。c、 天线安置：采用三脚架和Wild基座对中，每个测站两次对中，天线盘水准器严格居中，天线定向标志线指向正北。d、 天线高量测：由作业员观测前、观测后各量一次，量至毫米，两次较差不大于3mm,把量测值记于手簿，最后取平均值作天线高。e、 观测时间：在卫星几何图形强度因子GDOPvlO的情况下，观测60分钟，GDOP>10的时段不观测。GPS-E级网基线解算a、 高要乌榕河段GPS-E级网：采用中海达HD2003软件进行基线解算，12条基线解算全部成功。其中重复基线、同步环、异步环的相对误差分别为7.77ppm、5.78ppm、8.29ppm；全部符合规范要求。b、 高要金安围思贤滘河段GPS-E级网：采用中海达HD2003软件进行基线解算，6条基线解算全部成功。只测了一个时段，没有重复基线、异步环，同步环的相对误差1.14ppm；符合规范要求。GPS-E级网平差a、高要乌榕河段GPS-E级网：采用中海达HD2003软件进行平差计算，计算结果：三维无约束平差：点位中误差最大为5.5mm,基线相对中误差最大为1/124909；二维约束平差：点位中误差最大为3.7mm,基线相对中误差最大为1/181735；b、高要金安围思贤滘河段GPS-E级网：采用中海达HD2003软件进行平差计算，计算结果：三维无约束平差：点位中误差最大为1.8mm,基线相对中误差最大为1/699362；二维约束平差：点位中误差最大为1.5mm,基线相对中误差最大为1/1154919；以上中误差均满足规范要求。GPSRTK图根测量图根控制点采用GPSRTK方法测量。先在已知点上设置参考站，并输入已知点坐标，当参考站的GPS接收机接收到五颗以上卫星数据后，立即通过电台将数据链发射给流动站，流动站接收到数据链后，利用7参数将测得WGS-84坐标转换为BJ54坐标和高程。两测区共测10个GPSRTK点。四等水准测量水准路线布设：两测区右岸各布设了一条四等水准闭合路线，联测了沿岸的GPS点。四等水准测量：采用中丝读数法、单程观测，在标尺分划线成像清晰、稳定的条件下进行，采用尺台作转点尺承。水准测量记录计算：水准测量外业记录计算采用我队PC-E500计算机的水准测量记录程序进行记录计算。计算结果精度指标统计见下表：水准测量精度统计表线段测站数线长(km)咼差闭合差(mm)每公里咼差中误差(mm)备注允许实测III西右44至西右44527.935土56-10±3.54W水准III西右35至西右35467.543土55+10±3.64W水准地形测量10.1陆地地形测量坚持“看不清不绘”的原则。采用Leica305全站仪配合手提电脑借助广州开思公司研制的SCSG2000电子平板测图软件进行野外数据采集、数据传送、自动展点、由全站仪采集到碎部点数据直接自动送到手提电脑，并由电脑展出碎部点点位和高程，显示于屏幕上。测图员在实地参照地形勾绘出地形特征线和坡度明显变换的位置，绘出计曲线。回到室内再编辑加工成图，并认真检查图面合理性有无高程点过线，各种注记是否齐全等。水下地形测量1）计划线设计:采用中海达公司的海洋测量软件，利用航线设计模块进行水深测量航线设计。首先在1:10000航测地形图上，沿河段采用“中心线设计法”设计好测深航线，从图上量取航线中心线两端点坐标及中心线左右河道的宽度，输入计算机，设置一系列间距为15m与河流走向基本垂直的平行测深航线，船的航行就以它为准；沿测线方向的测点密度为4米。2） 固定差改正:采用中海达信标仪和海洋测量软件在已知点上测定固定差改正数，并记录，作为本测区以后每期的固定差改正数。3） 水位测定:先设定固定水尺，用四等水准方法施测，求取固定水尺零点高程。水下作业时，每隔10分种同步读记水位，按时间内插求出各点水面高，精确至厘米。为了确保水下地形测量中水面高的准确性，水位在水尺中的变化已作详细记录。4） 水下数据采集：采用GPS信标仪+数字化测深仪作业模式进行采集数据，其中GPS信标仪采集平面位置X、Y数据，同时数字化测深仪测量水深值，将水面高减去水深值求得水下点高程H。5） 测深检查:在进行水下数据采集前，对所使用的测深仪必须在现场进行测深检查，每次测深前、后检查一次，并记录，确认该仪器运转正常后才允许作业。在测深过程中，如果发现测深仪有异常，应停测检查。6） 地形图编辑：将采集到的数据利用中海达海洋测量软件进行水深数据光滑、水位数据批量处理，并转换成开思数据格式，在SCSG2000平台上进行地形图编辑、成图。水下点注记以高程小数点为测量点位，字头统一向北。同时将陆上地形和水下地形合并编辑成图。岸上标志的设定为方便河砂开采时参照位置，按技术设计书要求，采用GPSRTK技术，在测量范围线多边形上下游边延长线与近岸一边交点堤（岸）上放样出参照点，并测设其坐标和埋设标石（乌榕村段为G3和G4、金安围段为G10和G11）。河砂方量计算采用DTM模型进行河砂方量计算。SCSG2000软件具有土方量计算功能：先利用地形图上高程点自动生成DTM模型，再利用DTM模型计算参考高程面上的填、挖方量。用采砂前后的填、挖方量，就可计算出所开采的河砂量。另外，采用MicrostationGeoPak软件作检核。说明与建议为掌握河床水下地形情况，科学有序地开采河砂，对河床演变进行监控，进行水下地形测量是必不可少的措施。通过此次测量可见，利用年代较远的旧地形图，划定采砂范围及估算采砂方量是不可靠的，如“高要金安围思贤滘河段采区”，如果不经过测量，势不造成中标者利益受损，或造成不合理开采而河床受损。只作很小范围局部测量，缺乏选择性，建议在拟选采砂范围河段作较大范围测量，或多选几个范围进行测量，以便有所选择。13.3“高要金安围思贤滘河段采区”，现时河底高程已比招标文件中控制采砂高程低5米以上,不宜再开采。提交资料1:1000地形图纸图3份；测量技术报告（含河砂方量统计表）3份；以上成果电子文件1份。附图表河砂方量统计表；测量范围图。控制开采高程河砂方量统计