黄前水库泥沙淤积测量中RTK技术的运用
黄前水库泥沙淤积测量中 RTK 技术的运用
摘 要： 介绍了基于 RTK 技术开展水下测量以获得泰安市黄前水库淤积现状的方法，
并通过实测数据与历史数据的对比，分析得出淤积量变化的趋势，为水库防洪度汛和经济运行
提供了重要依据。
Abstract ：This paper introduces the underwater survey method based on RTK technology
to obtain the current siltation of Huangqian reservoir in Tai'an city. Through the comparison of
measured data and historical data,the trend of change of silting volume is analyzed,which provides an
important basis for the flood control and economic operation of the reservoir.
Keyword： RTK; reservoir; siltation survey;
1 、水库概况
黄前水库位于泰安市郊泰山东麓，水源由泰山、长清岭和大青山的 3条溪流汇聚而来，流域为
扇形，控制流域面积 292 km2，多年平均来水量 6 000 万m3。水库总库容 8 248 万m3，兴利库
容5 913 万m3，原设计为多年调节水库，以灌溉为主，结合防洪、养鱼，并兼有发电综合开发
利用的一座中型水利枢纽工程。1992 年，为缓解泰安市供水紧张局面，经省计委、水利厅批
准，黄前水库在原有灌溉、防洪等功能的基础上，新增作为泰安市主要饮用水水源地这一功
能。水库现日供水能力 10 万m3，占泰安市城区供水总量的 70%以上。
“黄前水库流域以剥蚀构造地貌为主，山体浑圆坡缓，河流沟谷以 U”字型结构为主。丘陵平原
“ ”区地形起伏较小，沟谷不发育，以残坡积及冲击堆积物为主。区域底层以太古界 泰山群 为
“ ”主，分布于西部山区及东部丘陵带。目前，仍将 泰山群 及其之间的岩脉称为泰山杂岩，杂岩
主要是由经受了不同变质作用，且大多又遭受混合岩化作用的正副变质岩组成，其岩性主要
为:交代式花岗片、斑纹状混合岩、混合花岗岩、片麻岩等;此外，还有寒武系页岩、灰岩、砂
岩和第三系红色砾岩在西南部零星出露;第四系则主要分布于山前及沟谷中，其岩性为洪积碎
砾岩、坡洪积碎石、残坡积砾质土、冲洪积沙砾石及砾质土互层等。
库区属暖温带大陆性半湿润季风气候，春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季晴和气爽，冬季寒
冷少雪，多年平均气温18.5℃，不小于 0℃积温 3 821℃，年均无霜期 196 d，多年平均降水量
758 mm,75%的降水量集中于 6月份～9月份，最大年降水量 1 303 mm(1964 年)，连续 3 d 暴雨
量238.6 mm，最小年降水量 334.4 mm(1989 年)，多年平均径流深254 mm。
黄前水库于 1958 年动工兴建，1960 年建成蓄水，1983 “ ”年水利工程 三查三定 核定:黄前水库为
百年一遇洪水设计，相应水位 209.00 m;万年一遇洪水校核，相应水位 212.17 m。总库容 8 248
万m3，兴利库容 5 913 万m3，死库容 440 万m3。
2 、RTK 技术
GPS(Global Positioning System，全球定位系统)实时动态(Realtime Kinematic，简称RTK)定位技
术，是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，可以在指定的坐标系下，实时提供测量点的
三维定位结果，并实现厘米级精度。在 RTK 操作模式下，基站通过数据链路将其观测值和站
位坐标信息传输给移动站。移动站接收来自基站的数据，并采集 GPS 观测数据，在系统中形成
观测差值进行实时处理。
RTK 测量系统由以下分系统组成:GPS 接收设备负责接收定位信号;数据传输系统用以实现基准
站的数据发送和移动站的数据接收;软件系统具有实时求解移动站三维坐标的功能。
与传统的手工测量方法相比，RTK 具有测量精度高、作用距离远、受自然条件影响小、自动化
程度高、经济效益好等优点。
3 、 测量过程
黄前水库是一座中型水库，库面面积较大，人工实施断面测量工程量过大，因此本文采用无人
遥控测量船搭载 RTK 测量设备的方式开展库区淤积自动化测量工作。
RTK 测量设备结合测深仪共同作用，即可精确定位库底某一点的三维坐标。按照均匀分布的原
则密集测量水底泥面点的坐标参数，可以构建成型水下地形图，再运用叠加原理进行运算，可
得到某一特定水位下的库容和水面面积。
3.1 、坐标参数转换
根据泰安市测绘局提供的控制点坐标，设置好 GPS 固定站和移动站的测量参数。
平面坐标系采用1980 西安坐标系，中央子午线 117°;高程系统采用1985 国家高程基准;投影方
—式采用高斯 克吕格投影，按3°分带，投影面用参考椭球面;接收间隔1 s。WGS84 坐标与当地
坐标系的转换四参数精度满足地形测量要求，转换参数见表 1。
表1 黄前水库测量转换参数表
3.2 、 测线规划与测量实施
根据水下地形测量规范要求，测线是一系列间距15 m 的平行线，测点密度为间隔5 m，将库尾
及近坝、近岸区域的测线和测点进行加密，以减小误差影响。
为保证测量精度，经过多次现场实际校核，设定船速为3.0 m/s。由导航仪实时检控测量船的航
迹、航速，保证测量的平稳进行。
4 、 测量成果
本文按规范要求对黄前水库 210.00 m 高程以下的水下和岸上共计11 万个测量点进行了三维坐
— —标测量。使用离散点法生成水下地形图，运用叠加原理，获得黄前水库水位 库容 淤积量关
系表(见表 2)。
摘要：
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黄前水库泥沙淤积测量中RTK技术的运用 摘 要：介绍了基于RTK技术开展水下测量以获得泰安市黄前水库淤积现状的方法，并通过实测数据与历史数据的对比，分析得出淤积量变化的趋势，为水库防洪度汛和经济运行提供了重要依据。 Abstract ：ThispaperintroducestheunderwatersurveymethodbasedonRTKtechnologytoobtainthecurrentsiltationofHuangqianreservoirinTai'ancity.Throughthecomparisonofmeasureddataandhistoricaldata,...
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作者：闻远设计
分类：土木建筑化工水利
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