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全站仪在大型抽水蓄能电站施工控制网测量中的应用 1 上库电站 张湾引水蓄能站位于河北省井尖县测鱼市附近的甘陶河支流。总安装功率为100万元。其中，下水库左岸老爷庙山顶，洪峰812m，最大水库57m，旁路段842.91m，蓄水量800万3m。与中国的大型和部级采矿站相比，挖掘工作量大，结构要素复杂，施工难度大。 2 角高程高差的测量 根据施工现场地形条件和已有控制网点情况,经过精度估算,决定采用四等测边网进行控制网点加密,如图1所示. 在基础牢固、通视条件好、控制范围大且不会遭到破坏的GC1、GC3、GC9建造3座混凝土标墩,与其他网点以及业主提供的三等点ZH9、ZH11、ZH12、ZH15组成三维测边加密控制网.该网使用LeicaTCR402型全站仪(标称精度2+2 ppm)分时间段观测网中所有边、高差和天顶距.边长观测值经加、乘常数改正和气象改正后归算到标心,天顶距经改化归算到标心并检查各项限差后进行三角高程导线网平差(折光系数K值取0.10). 将改正后归算到标心的斜距进行倾斜改正,边长投影到650 m高程面上,各项限差符合要求后,作整体网平差.计算得到控制点成果,平差精度如表1所示. 从平差结果可以看出,最大点位误差为4.3 mm,最大边长相对中误差为1/100 000(GC10-GC11),均满足技术规范要求.高程导线平差后计算每km高程测量高差中误差为3.25 mm,即高差精度值为6.5 mm,取较短一条三角高程符合导线(ZH11、GC10、GC9、GC7、GC4、GC2、ZH15)长度1.433 km计算高差允许闭合差23.9 mm,故高差精度满足技术要求.高程导线最大高差中误差为2.0 mm(ZH11-GC01),最大高程中误差为3.15 mm( GC12),也满足中误差设计值≤10 mm的要求.上述精度指标说明测边加密网观测质量较好. 将经气象改正后全站仪直接测得的平距、高差与经过归化及改正的平距、高差进行了比较.部分比较成果如表2所示. 分析加密测边网数据比较结果,结合水布垭、龙滩水电工程测量实践,认为在地形起伏不是很大的区域,当测距边长小于1 000 m时,完全可用相应精度全站仪直接测量平距、高差来代替斜距、天顶距作四等及四等以下加密控制网测量.此方法原理及精度分析如下: (1)全站仪平距D和三角高程高差h计算公式(单向观测) D=ssinz(1)h=scosz+1-k2R(ssinz)2+i-v(2)D=ssinz(1)h=scosz+1?k2R(ssinz)2+i?v(2) 式中,s为经气象改正后的斜距;z为天顶距观测值;k为测区大地折光系数;R为测区地球平均曲率半径;i为测站仪器高;v为觇标高. (2)中误差计算.分别对(1)、(2)式进行全微分,得到: dD=sinzds+1ρ(scosz)dz(3)dD=sinzds+1ρ(scosz)dz(3) ρ=206 265 式中第一项可忽略不计,即有 dD=1ρ(scosz)dz(4)dD=1ρ(scosz)dz(4) 而由 dh=(cosz+1-kRssin2z)ds+1ρ(1-kRs2sinzcosz-ssinz)dz+di-dv(5)dh=(cosz+1?kRssin2z)ds+1ρ(1?kRs2sinzcosz?ssinz)dz+di?dv(5) 同理可得简化公式 dh=coszds-1ρssinzdz+di-dv(6)dh=coszds?1ρssinzdz+di?dv(6) 运用误差传播定律,将上述(4)、(6)式转化为中误差形式,即 mD=mΖscosz1ρ(7)m2h=m2scos2z+(mzsρ)2sin2z+m2i+m2v 取ms=±2 mm,mz=±2.5″,mi=mv=±1 mm,z=70°(式中,ms、mD为测距中误差;mZ为测角中误差;mi为仪器高中误差;mv为觇标高中误差).对于高差观测而言,mh(对向)=mh(单向)/√2,按边长200～1 000 m计算平均边长相对中误差mD/D及高差中误差mh,然后用2mD/D和2mh与四等网边长相对中误差1∶100 000及水准、闭合限差±20√Lmm(L为水准路线长度,以km为单位)进行比较,得到的结果均满足限差要求. 众所周知,大型工程施工周期长,随着各项工作的进展,有些控制网点会被破坏,有些可能失去使用价值,更多时候则需要进行控制点的加密或复测以方便施工测量,用全站仪直接测平距和高差作控制测量,其工作效率比观测天顶距和斜距高得多. 3 边坡放样计算 张河湾抽水蓄能电站主体工程上水库地貌呈东北部高而西南部低形态,通过在东北部开挖库盆,在西南部填筑修建堆石坝,最终形成一个人工水库.上库坝顶轴线由直线和各种不同半径的圆曲线组成,?812m以下边坡坡度库内侧为1∶1.75,库外侧为1∶