摘要:結合寧德核電一期工程,通過對機組測量控制網的精度估算、平差方法、結果以及測設的環境條件分析，論證了布設獨立邊角網作為控制網,采用全圓方向觀測法觀測水平角和電磁波往返距離,運用測量工程控制與測量內業一體化數據處理自動化系統的平差程序進行坐標平差計算,可以確保測量成果滿足工程的精度要求。
　　關鍵詞:控制網，精度估算，平差計算
　　1、工程概況
　　寧德核電位于福建省福鼎市秦嶼鎮的備灣村，距福鼎市區約32km，距同三高速公路秦嶼出入口約7km。地理位置為東經120°17′06″，北緯27°2′42″。該工程規劃兩臺100萬千瓦級的壓水反應堆。每臺核島含反應堆廠房等10大廠房,常規島布置與核島相連,含汽輪機廠房等9大廠房,輔助設施工程含土石方、海域、前池、淡水工程等。1#、2#機組控制網是建立在主廠房周圍的高精度測量控制網，控制點均由鋼筋混凝土結構的強制對中觀測墩（平面和高程）組成。
　　2、工程目的
　　為電廠現場前期構筑物施工及后期的變形監測提供測量基準。滿足工程各子項土建和安裝需要,所布設的相對精度高于首級控制的精密工程測量控制網。次級網布設,結合施工場地負挖情況,充分考慮施工總平面圖對場地的要求進行布設。
　　3、總體思路
　　本測量工程平面坐標系統采用按已知起算數據建立的施工坐標系；高程系統采用“1985國家高程基準”。相對點位中誤差不超過±2mm；高程控制網的相鄰點高差中誤差不超過±0.5mm。
　　3.1設計要求
　　根據廠區總平面布置圖進行布設，使控制點在施工的全過程中起到控制作用，控制網應該覆蓋整個主廠區，以利控制堆芯的平面位置和施工測量，有利于建立廠房內部微型控制網測量，使設備安裝的觀測視線具有多樣性。
　　控制點應位于施工期間不易受破壞的位置，保證良好的通視條件，即使在施工期間，也要保持良好的通視條件，應便于實施水準測量。
　　3.2初步設計
　　邊角網設計應在實地踏勘的基礎上，充分結合廠區總平面布置圖和施工總布置圖（本初步設計方案僅依據無坐標值的jpg格式圖片設計）。將具有真坐標值的核電站設計圖調入CAD軟件，疊合原有地形圖，優化設計邊角網，邊角網除了應滿足相關規范的觀測要求外，同時還須滿足3.1設計要求。
　　3.3布網方案
　　3.3.1邊角網
　　邊角網由備灣山至二跳島方向布設，待定控制點6個，分別為04、05、06、07、08、09。每個待定點均保證三個以上觀測方向，形成控制網線22條。基本控制網點為01、02、03用于平面基準，其中控制點01用于高程控制，布設為近似等邊三角形，其最小內角X,整個網型結構較為合理。基本控制網點布設在工程挖方區，觀測墩建立基巖上，控制點04、05、06、07、08、09也布設在工程挖方區。
　　
　　3.3.2精度估算
　　本控制網精度估算是根據間接平差評定平差值及其函數的精度的原理，按次級控制網設計圖1獲得觀測值的模擬數值（近似值），以待定點的坐標值為未知參數X，組成誤差方程式的系數陣A，即圖形矩陣（由于A由圖形及觀測值（角度、邊長）種類所決定，故稱圖形矩陣），按儀器的標稱精度（觀測值的精度）確定觀測值的權陣P，組成法方程式系數陣ATPA，然后求得逆矩陣（未知數的協因數陣）QXX，得到待定點坐標的方差—協方差陣。
　　DXX=×QXX=×(ATPA)-1
　　式中M0為先驗單位權中誤差，按次級控制網精度要求，這里取值1，則網中邊長、水平角、相對點位均為待定點坐標值的函數：
　　Y=FX
　　按協方差傳播律，函數的方差—協方差陣：
　　DYY=FDXX×FT
　　按照規范對次級平面控制網基本精度的規定，以所采用的儀器的標稱精度，估算最弱點（目標函數）的精度，采用四川省煤田測繪院編制的控制網平差軟件包進行優化估算。
　　經估算：次級控制網（圖1）的精度估算值如下：
　　MC=1.8mm,PPM=6.9
　　MR=0.8SEC
　　3.3.3控制網平差計算方案
　　因邊長測量和水平角測量的精度不一致，在邊角網平差計算采用驗后定權法較合理。
　　利用最小二乘平差軟件做邊角網嚴密平差計算，平差結果中包含：
　　參考點（已知點）坐標；待定點坐標；點位縱、橫向中誤差，點位中誤差、觀測值平均值、改正數、平差值；單位權中誤差。限差要求、點位坐標縱、橫向相對中誤差＜±2mm；網點間相對誤差。
　　計算結果取0.1mm；
　　4、平面控制
　　本工程控制網建設應用0.5″級的徠卡TCA2003全站儀，水平角的觀測應在觀測墩穩定期后實施，以保證觀測墩的安全、穩固；水平角觀測采用全圓方向觀測法，在外業施測前，應打開傾斜改正開關，在儀器內輸入溫度、氣壓等參數，進行儀器加乘常數等方面改正；水平角觀測應選擇一個距離適中、通視良好、成像清晰的方向作為零方向，不宜在日出、日落、中午前后、氣溫突變等時段進行外業觀測。
　　次級平面控制網主要技術要求嚴格按照核電B.T.S和測量規范執行。
　　外業觀測時，測站上觀測與記錄由二個人分別執行，現場解算測站觀測精度。陽光照射強烈時，為了保證儀器性能的穩定，測站上應架設測傘，以確保測站觀測精度。
　　5、高程控制
　　次級高程控制網，采用二等精密水準測量方法，其網形布設成閉合環線形式。次級控制網高程從選定的首級控制網高程基準點引測。觀測儀器使用NA2加GPM3和銦鋼水準尺。次級網水準測量應按現行GB50026-2007《工程測量規范》二等水準測量執行。
　　二等水準平差前，應先進行水準測量標尺尺長、正常水準面不平行、重力異常、溫度等改正，然后計算測段往返較差，環線閉合差等，并進行了外業觀測數據驗算，計算每公里高差中數偶然中誤差。
　　外業數據驗算合格后，采用南方測繪“平差易（2005）”軟件進行二等精密水準網平差計算,平差計算資料輸出已知點的高程、待定點高程、待定點高程的中誤差、高差的平均值、改正數以及測量精度等數據，高程計算至0.1mm。
　　6、測量成果
　　1、平面控制網等級：國家二等，驗前單位權中誤差0.50(s)
　　2、[角度統計結果]控制網中最小角度：4.0729,最大角度：342.0151
　　3、控制網中最大誤差情況
　　最大點位誤差[AB017]=0.0019(m)
　　最大點間誤差=0.0027(m)
　　最大邊長比例誤差=146946
　　4、精度統計情況
　　平面網驗后單位權中誤差=0.87(s)
　　7、結論與建議
　　通過以上對寧德核電一期1#、2#機組測量控制網布控及技術分析，我們可以知道，第一，在合理組織下布置的邊角控制網，采用全圓方向觀測法，運用坐標平差程序，最終控制網數據成果符合事先精度估算的精度并完全滿足工程需要；第二，測設測量數據要選擇最佳時間，由于核電場區都在海邊，有霧氣和海風，故大都選擇在上午9:00-10:30和下午3:00-5:00，這個時間段對測量成果有益；第三，測距時一定要做好氣溫、氣壓、濕度等氣象常數的記錄工作，以方便后續內業數據改平。
　　參考文獻：
　　[1]中華人民共和國國家標準．工程測量規范(GB50026—2007)[S]．北京：中國計劃出版社，2008．
　　[2]武漢測繪科技大學《測量學》編寫組[M]．測量學．北京：測繪出版社，1991．
　　[3]中華人民共和國建設部.建筑施工手冊第四冊.北京:中國建筑工業出版社,1995.
　　
　　搜論文知識網致力于為需要刊登論文的人士提供相關服務,提供迅速快捷的論文發表、寫作指導等服務。具體發表流程為：客戶咨詢→確定合作，客戶支付定金→文章發送并發表→客戶接收錄用通知，支付余款→雜志出版并寄送客戶→客戶確認收到。鳴網系學術網站，對所投稿件無稿酬支付，謝絕非學術類稿件的投遞！