淺述水工建筑物的渠道測(cè)量與工程量計(jì)算

摘  要：渠道是常見(jiàn)而普遍水利工程，無(wú)論是以蓄、提、引的方式進(jìn)行灌溉，還是排洪和排地面積水，都需要通過(guò)渠道才能發(fā)揮效益。文章踏勘選線、中線測(cè)量、縱橫斷面測(cè)量、土石方和邊坡放樣等方面對(duì)渠道測(cè)量進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞：水工建筑物；渠道測(cè)量；工程量計(jì)算
        1踏勘選線
        踏勘選線的目的是在地面上確定中心線位置。在選定渠道路線時(shí)，必須遵循“合理，安全可靠和灌溉面積大”的原則，因此在踏勘選線時(shí)要考慮如下幾個(gè)問(wèn)題：
        ①渠道要盡量短而直，力求避開(kāi)障礙物，以減小工程量和水流損失。
        ②把渠道選擇在地勢(shì)較高的地帶，以利達(dá)到擴(kuò)大灌溉面積和自流灌溉的目的。
        ③渠道經(jīng)過(guò)的地帶土質(zhì)要好，坡度要適宜，以防渠道運(yùn)行出現(xiàn)嚴(yán)重的滲漏、沖刷和坍塌現(xiàn)象。
        ④填挖土石方量和渠道建筑物要少，以達(dá)到省工、省料和少占用耕地。
        在踏勘選線時(shí)，擬建渠道地區(qū)如果有大比例尺地形圖時(shí)，可以先在圖上選定出幾個(gè)路線方案，進(jìn)行比較后，根據(jù)初步擬定的渠線位置，再到實(shí)地沿線做調(diào)查研究和收集有關(guān)資料，(地質(zhì)、水文、材料來(lái)源、施工條件等)，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，最后確定渠道的起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)和終點(diǎn)，并用大木樁在地面上標(biāo)志這些點(diǎn)的位置。
        2中線測(cè)量
        當(dāng)渠道的中心線在地面上確定以后，還要測(cè)出渠道的長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)折角的大小。
        渠道的長(zhǎng)度可以用鋼尺沿渠道中心線丈量。為了方便計(jì)算渠道長(zhǎng)度和測(cè)量渠道縱橫斷面圖，一般每隔100M（或50M）的地面上釘立一個(gè)小木樁（里程樁），如果里程樁之間地面坡度變化較大或有重要建筑物時(shí)（涵洞、跌水等），應(yīng)增設(shè)木樁，稱(chēng)為加樁。
        里程樁必須進(jìn)行編號(hào)，渠道起點(diǎn)樁號(hào)可寫(xiě)成0+000，依次為0+100，…0+900，距起點(diǎn)1KM處可寫(xiě)成1+000，依次為1+100，…1+900，依此類(lèi)推。加樁編號(hào)亦同，例如距起點(diǎn)樁5433M處的樁號(hào)可寫(xiě)成5+433，里程樁樁號(hào)一律朝向渠首。
        在沿中線量距的同時(shí)，要在現(xiàn)場(chǎng)繪出路線草圖，作為設(shè)計(jì)渠道的，不必那么細(xì)致，可以用一條直線表示，遇到渠道轉(zhuǎn)彎處，用箭頭指出轉(zhuǎn)角方向，并寫(xiě)出轉(zhuǎn)角度數(shù)。
        在轉(zhuǎn)折處，還要測(cè)設(shè)圓曲線，里程樁和加樁就應(yīng)該設(shè)置在曲線上，并且按照曲線長(zhǎng)度計(jì)算里程。
        3縱斷面水準(zhǔn)測(cè)量與繪制
        渠道縱斷面水準(zhǔn)測(cè)量，就是測(cè)定渠道中心線上各個(gè)里程樁和加樁的高程，最后繪出渠道縱斷面圖，為設(shè)計(jì)渠道提供資料。
        為了保證渠道縱斷面水準(zhǔn)測(cè)量的精度，測(cè)量時(shí)應(yīng)按《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行。如果渠道沿線國(guó)家等級(jí)的水準(zhǔn)點(diǎn)不多，則要用四等水準(zhǔn)測(cè)量增設(shè)一些水準(zhǔn)點(diǎn)，增設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)該沿渠道方向每隔1～2KM設(shè)置一個(gè)（即BM點(diǎn)），設(shè)置在渠道開(kāi)挖線和堆土線以外不易破壞的地點(diǎn)。BM點(diǎn)設(shè)置以后，就可以用普通水準(zhǔn)測(cè)量的方法測(cè)定里程樁和加樁的高程。
        丘陵地區(qū)距離國(guó)家等級(jí)的水準(zhǔn)點(diǎn)較遠(yuǎn)，也可以采用假設(shè)高程，一般在起點(diǎn)樁附近的固定建筑物或巖石上設(shè)置一個(gè)固定樁。以便往返閉合，并精確計(jì)算各里程樁和BM點(diǎn)的高程。
        用各個(gè)里程樁和加樁的高程繪制的渠道中心線縱向地面變化的圖稱(chēng)為縱斷面圖。渠道縱斷面圖是設(shè)計(jì)渠底高程線﹑堤頂高程線﹑計(jì)算填挖土石方量和擬定施工計(jì)劃的主要資料。
        在渠道縱斷面水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，各個(gè)里程樁和加樁測(cè)量所計(jì)算出來(lái)的高程是木樁樁頂高程。但是在繪制縱斷面圖時(shí)，不能用樁頂高程而應(yīng)該用地面高程繪制。所以，在樁頂讀數(shù)的同時(shí)還應(yīng)加讀樁底讀數(shù)或把木樁高釘成統(tǒng)一高度。
        繪制縱斷面圖：以里程樁和加樁高程作為縱坐標(biāo)，用里程樁和加樁的里程作為橫坐標(biāo)，按比例繪制。因?yàn)�，里程樁上的高程變化不大，里程樁的距離較長(zhǎng)；所以，高程的比例尺可以放大一點(diǎn)，一般采用1：100，1：200，1：500等。橫坐標(biāo)距離的比例尺可縮小一點(diǎn)，可以采用，1：1000，1：2000，1：5000，1;10000等。
        因?yàn)槔锍虡陡叱痰臄?shù)值比較大，但地面起伏變化較小，所以在圖紙上編輯高程數(shù)值時(shí)，可以選擇某一高程作為起始線，而不必從零開(kāi)始�？筛鶕�(jù)水準(zhǔn)測(cè)量記錄中最底高程或設(shè)計(jì)最底高程定為起始高程。
        繪制縱斷面圖的步驟如下：
        ①填寫(xiě)里程樁。
        ②填寫(xiě)各里程樁地面高程，并點(diǎn)圖連接繪制，用實(shí)線；標(biāo)明地面線。
        ③根據(jù)地面線定出設(shè)計(jì)坡降。并繪制在渠底坡度一欄。
        ④根據(jù)流量和設(shè)計(jì)坡降截面尺寸，根據(jù)坡降計(jì)算各里程樁的高程并填入渠底設(shè)計(jì)高程一欄，根據(jù)截面高度加安全超高和坡降計(jì)算各里程樁渠面設(shè)計(jì)高程并填入渠面設(shè)計(jì)高程一欄，繪制里程樁上各高程點(diǎn)，用虛線連接；并標(biāo)明渠底設(shè)計(jì)線和渠面設(shè)計(jì)線。
        ⑤有了渠底設(shè)計(jì)線，就可以計(jì)算開(kāi)挖深度和填方高度，把開(kāi)挖深度和填方高度填入開(kāi)挖深度和填方高度一欄，并在里程樁對(duì)應(yīng)的位置上填寫(xiě)。
        ⑥最后把路線平面圖一并繪制在最后一欄。
        4渠道橫斷面的測(cè)繪
        橫斷面測(cè)量的目的，就是在里程樁和加樁上測(cè)量出垂直于渠道中心線的橫向地面坡度變化點(diǎn)的高程，并繪出橫斷面圖。
        橫斷面測(cè)量的寬度與渠道的大小和地形變化情況有關(guān)，一般要求在橫斷面圖上能標(biāo)出渠道的邊樁位置或渠面能滿(mǎn)足邊坡的位置。
        在橫斷面上地形變化較小的情況下，可采用水準(zhǔn)儀，在橫斷面坡度變化點(diǎn)上設(shè)置測(cè)釬或小木樁，并用皮尺或測(cè)繩量取水平距離，水準(zhǔn)儀測(cè)量高程。
        如果橫斷面地面坡度變化較大，可以采用經(jīng)緯儀或全站儀，把儀器安置在里程樁上，對(duì)中﹑整平后，瞄準(zhǔn)前或后樁歸零，旋轉(zhuǎn)90度向兩邊施測(cè)。
        將測(cè)算成果繪制橫斷面圖，繪制橫斷面圖的方法與縱斷面圖大至相同，只不過(guò)水平距離與高程的采用同一比例尺。
        5土方計(jì)算
        隨著技術(shù)的迅猛，電腦應(yīng)用非常廣泛，繪圖采用電腦繪制。將設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)斷面圖放置在渠道橫斷面各里程樁的渠底高程線上，然后用面積查詢(xún)可得出開(kāi)挖面積和填方面積。
        將相鄰的兩個(gè)里程樁的開(kāi)挖面積或填方面積，用算術(shù)平均值乘以相鄰的兩個(gè)里程樁間的長(zhǎng)度，即可得到該段土方開(kāi)挖及回填方量。
        在計(jì)算土方時(shí)，如果相鄰兩橫斷面中，一為挖方，而另一為填方，則中間必有一點(diǎn)既不挖也不填的零點(diǎn)。即地面線與渠底設(shè)計(jì)線的交點(diǎn)就是零點(diǎn)。如：在1+500是挖方，開(kāi)挖深度是0.22m，1+527是填方，填方高度是0.83m。設(shè):零點(diǎn)距1+500為x，則：距1+527為27-x根據(jù)相似比的原理：x:(27-x)=0.22:0.83,求得；x=5.66m,27-5.66=21.34m。
        計(jì)算出零點(diǎn)到1+500的距離后，還應(yīng)該到實(shí)地上確定零點(diǎn)的位置，并補(bǔ)測(cè)零點(diǎn)處的橫斷面，繪出橫斷面圖以后，同樣加繪設(shè)計(jì)斷面，計(jì)算挖方和填方的面積，以便把1+500～1+527兩樁間的土方分成1+500～1+505.66和1+505.66～1+527兩部分計(jì)算。
        最后繪制土方計(jì)算表，將所有計(jì)算結(jié)果填入表中。
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[1]孫紅軍,王晶.淺談渠道測(cè)量的工作步驟[J].水利天地.2008,(4).

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