关于水库库容和淤积测量技术研究与思考
摘要:作者应用全球定位系统(GPS)和回声测深技术,对水库库容和淤积测量进行了研究,并提出了三角形构网方法,经实际运用取得了满意的效果。
关键词:GPS;库容;淤积;测量水库库容和淤积量是水库调度的重要参数,其精度直接影响到水库的防洪安全与蓄水兴利。随着现代测控技术的迅速发展,将其应用到水利电力领域是一项值得研究和推广的课题。1常规库容及淤积量的确定常规的库容计算方法多采用断面法。其库区容量的计算模型为式中:Vi、Li为第i个断面到第i1个断面间的库容和距离;
为分段个数;Si、m、d、hi分别为第i个断面的面积、测点个数、点间距和每个测点的深度测量值。采用断面法虽然操作简单,但受前提假设的制约,精度难以保证。淤积量是根据前后两次的的库容较差获得,库容不准确,淤积量的计算精度就无从谈起。2高精度水下地形测量技术1,221水下地形测量所谓水下地形测量,就是利用测量仪
f器来确定水底点的三维坐标的过程。随着GPS技术的迅速发展,水下地形测量方法取得了很大的进展。目前,水下地形测量技术已定型于采用GPS获取平面坐标,测深仪获取深度数据的基本模式。同时,为了获得水下地物的海拔高程,以及消除潮汐、水位落差等诸因素的影响,进行水位监测也是一个重要环节。水下地形测量现状示意图如下。针对上述现有模式,文献1对测量设备的选型、基准点的布设、潮汐观测的具体实施等诸多技术问题,进行了深入探讨。22GPS载波相位差分定位技术和回声测深技术随着GPS技术的发展,GPS日益广泛应用于水利电力工程的各个方面。为了提高定位精度,一般均采用差分技术。在众多的差分技术中,伪距差分和载波相位差分是最为常用的两种测量模式,后者的定位精度较高(厘米级),通常用于高精度的测量工程和研究中。载波相位差分测量的定位精度很大程度上依赖于整周模糊度能否在航精确确定。整周模糊度在航解算(OTF)是一种动态环境下的模糊度确定方法,它可省去在精密动态定位中的的静态初始化过程。常规精密定位中复杂的整周跳变问题也因OTF的引入变得十分简单。载波相位差分测量整周模糊度的确定模型为式中:Xk(dxdydzxyzd
0d
1…d
m)为状态向量;Φk1为状态转移矩阵;Hk,φ为载波相位的测量矩阵;Rk,
fφ为载波相位的方差阵;Qk为系数阵。由式(3)计算得到整周模糊度N后,代入载波相位观测方程,便可以获得厘米级甚至毫米级的平面定位精度。回声测深r