水利工程测量2

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1、确定地面点高程的测量工作，称为高程测量。高程测量按使用的仪器和施测方法精度要求的不同，主要有水准测量、三角高程测量、气压高程测量和GPS测量等。在工程建设中进行高程测量主要用水准测量的方法。第2章水准测量本章学习目标通过本章学习,应了解水准测量原理和水准仪基本构造;掌握DS3水准仪的使用方法、水准测量的施测方法和内业计算；能够进行DS3水准仪的基本检验和校正；了解水准测量的误差影响及消减的方法。2.1水准测量原理1.水准测量概念水准测量是运用水准仪所提供的水平视线来测定两点间的高差，根据某一已知点的高程和两点间的高差，计算另一待定点的高程。2

2、．水准测量的原理如图2-1，在A、B两点分别竖立水准尺，利用水准仪提供的水平视线在水准尺上分别读取数据a和b，则两点间高差：(2-1)式中a———后视读数（简称后视），通常是已知高程点A的水平视线截尺读数；b———前视读数测得A点至B点的高差后，可求得B点的高程：高差法：视线高法：当A、B两点间距离较远或高差较大时，必须设置多个测站才能测定出高差。由图2-2可知图中的立尺点称为转点，是测量过程中临时选定的，在确定B点的高程工作中，转点起到传递高程的作用。此时（2-4）图2—2分段水准测量2.2水准测量的仪器和工具进行水准测量的仪器是水准仪，所

3、用的测量工具是水准尺和尺垫。1．水准仪系列及功能水准仪按测量精度分为,。“D”，“S”分别是“大地测量”、“水准仪”的汉语拼音的第一个字母。下标数字表示这些型号的仪器每公里往返测高差中数的中误差，以毫米为单位。型属于精密水准仪，型主要用于国家一、二等水准和精密工程测量，型主要用于国家二等水准和精密工程测量。型为普通水准仪，可用于一般工程建设测量、国家三四等水准测量，是目前工程上使用最普遍的一种。按水准仪结构分类，目前主要有微倾式水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪3种。本节介绍型微倾式水准仪的基本构造。2.水准仪结构及各部件功能水准仪主要由望远

4、镜、水准器、基座和三脚架组成。仪器主要部件的名称如图2-3所示。1、物镜；2、物镜对光螺旋；3、水平微动螺旋；4、水平制动螺旋；5、微倾螺旋；6、脚螺旋；7、水准管观测窗；8、水准管；9、圆心准器；10、圆心准器校正螺旋；11、目镜及目镜对光螺旋；12、三脚架图2—3DS3水准仪2．1望远镜望远镜是用来精确瞄准远处目标的。望远镜由物镜、目镜、十字丝和对光镜筒构成（图2-4）。物镜和目镜采用多块透镜组合而成，对光透镜由单块透镜或多块透镜组合而成。转动物镜对光螺旋即可带动对光透镜在望远镜筒内前后移动，使物像清晰地反映到十字丝平面上。转动目镜对光螺

5、旋，使十字丝像清晰图2-41、物镜；2、目镜；3、调焦透镜；4、十字丝分划板；5、物镜对光螺旋；6、目镜调焦螺旋；2．2水准器水准器是供整平仪器用的。水准器分为圆水准器和水准管两种。圆水准器如图2-5所示，圆水准器是一封闭的玻璃圆盒，顶面的玻璃内表面研磨成球面，球面的正中刻画有圆圈。圆圈的中心称为零点，通过零点的法线，称为圆水准轴。当气泡居中时，圆水准轴就处于铅垂位置。指示仪器的竖轴也处于铅垂位置。圆水准器的气泡每移动2mm，圆水准轴相应倾斜的角度，称为圆水准器分划值，一般为。由于圆水准器的精度低，只适用于仪器粗略整平之用。图2—5圆水准器水

6、准管水准管的玻璃管内壁为圆弧（图2-6），圆弧中点称为水准管的零点，通过零点与内壁圆弧相切的直线称为水准管轴（图中LL轴线）。水准管气泡居中时，水准管轴处于水平位置。水准管内壁弧长2mm所对的圆心角值，称为水准管的分划值。级水准仪的水准管分划值为。水准管分划值越小，水准管的灵敏度越高。因此，水准管的精度比圆水准器的精度高，适用于仪器精确整平。图2-6水准管为了提高判别水准管气泡居中的准确度，在水准管的上方设置一组符合棱镜（图2-7），借棱镜组的反射将气泡两端的半像反映在望远镜旁边的观察窗内。图2-7b是水准管气泡不居中，水准管两端的影像错开，

7、这时可转动微倾螺旋（右手大姆指旋转微倾螺旋方向与左侧半气泡影像的移动方向一致），以使水准管连同望远镜沿竖向作微小转动达到水准管气泡居中，此时两端的影像吻合（图2-7a）。这种设有微倾螺旋的水准仪称为微倾式水准仪。2．3基座及三脚架基座由轴座、脚螺旋和连接板组成。仪器上部通过竖轴插入轴座内，由基座承托，旋紧中心螺旋，使仪器与三脚架相连接。三脚架由木质（或金属）制成，脚架一般可伸缩，便于携带及调整仪器高度。3．水准尺水准尺是水准测量的重要工具（图2-8），它是用优质木料或塑料制成。水准尺的零点一般在尺的底部，尺的刻划是黑（红）白相间，每格是1cm

8、或0.5cm，每分米处均注数字。超过1m有的加注红点，如有2个红点表示整米数为2m；有的米数用数字表示，如15则表示1.5m。水准尺一般分为双面水准尺和塔尺两种。双