水运工程测量规范.docx

1、水运工程测量规范 修订说明本规范是在水运工程测量规范(JTJ20394)的基础上，吸收近年来不断发展的测量新技术，充分考虑测量新设备和新方法的发展，并参考国内外的相关标准修订而成。本规范主要包括平面控制测量、高程控制测量、地形测量、水位控制测量、水深测量、施工测量、水文观测、变形测量和制图等技术内容。本规范主编单位为天津航道局，参加单位为中交第一航务工程勘察设汁院、天津海事局、上海航道局、长江航道局、中港第三务工程局和天津水运工程科学研究所。水运工程测量规范(JTJ 20394)颁布实施7年来，为水运工程的测量技术发展和工程建设都起到了重要的作用，但由于测量的新技术和新设备发展很快，测量方法也

2、随之不断的改进，该规范中的部分内容已不能适应目前水运工程测量的要求。为此，交通部水运司组织天津航道局等单位对原规范进行了全面修订。本次修订中主要增加和补充了GPS测量、RTK-DGPS测量、数字化测图、施工定位、机助制图、多波束测深和适航水深测量等内容，并对原规范中的部分条文进行了修改和完善。本规范共分11章56节21个附录，并附条文说明。本规范编写人员分工如下：1总则：郭文伟2术语：郭文伟3平面控制测量：张铁军、郭文伟4 高程控制测量：张铁军、李素江、袁世中5地形测量：李金亮6水位控制测量：袁世中P17水深测量：郭文伟、张铁军8施工测量：李为荣、郭文伟9水文观测：李金亮、万大斌、唐友田10

3、变形测量：李为荣、郭文伟11制图：冯立新、万大斌附录A：郭文伟附录B、C：张铁军附录D：万大斌附录E、F：袁世中附录GH、附录JM：郭文伟附录N：张铁军附录PR：郭文伟附录S：万大斌附录T：张铁军附录u：万大斌附录V：冯立新、万大斌附录w：郭文伟本规范于2000年12月23日通过部审，2001年9月5日发布，2002年1月1日实施。本规范由交通部水运司管理和解释。请各有关单位在执行过程中，将发现的问题和意见及时函告交通部水运司和本规范管理组，以便再修订时参考。P2目次1总则(1)2术语(2) 3平面控制测量(5) 一般规定 (5)导线测量 (6) 三角测量和三边测量 (8)电磁波测 (10)

4、GPS测量(11)资料整理 (14)4高程控制测量 (19)一般规定(19)水准测量(20)三角高程测量(22)跨水面高程测量 (24)5地形测量 (26) 一般规定(26)测站补点(29)细部坐标点的测定(30)地物和地貌测绘(30)地形图拼接与检查 (33)6水位控制测量 (34)一般规定(34)水位站布设(35)水位观测(36)平均海面的确定(39)P1深度基准面的确定(40)7水深测量(42)一般规定(42)测深线布设(43)定位(44)测深(47)水下障碍物探测(49)适航水深测量(50)内业整理(51)8施工测量(54) 一般规定(54)施工平面控制(54)施工高程控制(56)施工

5、标志(57) 疏浚和航道整治施工放样(57) 港口工程施工放样(59) 吹填施工测量(62)9水文观测(63)一般规定(63) 比降观测(63)沿海流速和流向观测(64)内河流速、流向和流量观测 (65)泥沙测验和底质探测(67)断面测量(69)波浪和风观测(70)海水含盐度测定(72)冰情观测(72)航迹观测 (74)10变形测量 (75)一般规定 (75)P2监测网的布设 (76)监测网观测 (77)水平位移观测 (79)滑坡观测 (79)沉降观测 (80)倾斜和裂缝观测 (81)内业整理(82)11制图 (84)一般规定 (84)编图设计和编绘 (85)清绘和注记 (87)晒蓝图、静电复

6、印和复照 (87)附录A 测量任务书、技术设计书和技术报告提纲(89)附录B 控制点标石、标石规格及埋设(94)附录C GPS接收机的检验、比对和GPS观测记录手簿(97)附录D 跨江线缆垂弧测量(99)附录E 水位站经历簿格式和测站考证簿的主要内容 (102)附录F 理论最低潮面的计算 (108)附录G 定位中误差估算公式 (110)附录H 无线电定位系统的布设和技术要求 (112)附录J 克拉索夫斯基椭球体曲率半径 (114)附录K 测深仪的检验要求 (116)附录L 深度改正数计算 (117)附录M 测深仪换能器动吃水改正数测定方法 (119)附录N 多波束测深系统和侧扫声纳扫测作业要求

7、 (121)附录P 软式扫海具扫测报告格式 (129)附录Q 水位分带方法 (134)附录R 施工标志测设内容 (135)附录S 河床质探测器 (137)附录T 浅地层剖面仪使用要求 (139)P3附录U 船舶航行双迹观测 (141)附录V 水运工程测量规范图式(143)附录W 本规范用词用语说明(207)附加说明 本规范主编单位、参加单位、主要起草人、总校 人员和管理组人员名单(208)附 条文说明 (211)P41 总 则 为统一水运工程测量的技术要求，保证测量质量，满足水运工程规划、设计、施工、验收和船舶安全航行的需要，制定本规范。 本规范适用于港口与航道工程测量。通航建筑物和修造船水工

8、建筑物等工程测量可参照执行。 水运工程测量应根据测量任务书和现场踏勘情况，充分利用已有的测绘成果，制定技术方案，编制测量技术设计书。测量结束后，应做好资料整理，编写测量技术报告。测量任务书、测量技术设计书和测量技术报告提纲见附录A。 测量仪器和工具，应按国家规定进行计量检定，并及时检验校正。 水运工程测量除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。P12 术 语 航道基本测量 为保证船舶安全航行，定期进行的全面测量，包括沿海航道与港区水域的测量和内河长河段航道图测绘。 航道检查测量 为保证船舶安全航行，对沿海航道与港区水域部分要素定期或不定期进行的以水深测量为主的测量。 DGPS

9、即差分GPS。在坐标已精确测定的基准台上设置GPS接收机，并和移动台上的GPS接收机同步观测不少于四颗的同一组卫星，求得该时刻差分改正数(位置差分、伪距差分、相位平滑伪距差分和相位差分等改正数)，通过无线电数据链把这些改正数实时播发给在附近工作的移动台(用户)或事后传送给移动台(用户)，由移动台(用户)用所收到的差分改正数对其GPS定位数据进行实时修正，进而获得精确的定位结果。 RTK-DGPS 是一种高精度实时相位差分动态定位技术,由基准台、移动台及RTK差分数据链组成。移动台无需在已知点上做初始化，而直接在动态环境下确定整周模糊度，实时接收GPS定位信息，并按基准台发送的RTK差分改正数进

10、行修正，获得厘米级精度的三维坐标。 RBN-DGPS 无线电信标差分GPS定位系统“Radio Beacon Differential GPS”的简称。此系统是利用无线电信标台站向移动台播发差分改正信息，移动台用此对其所接收的GPS定位信息实时进行修正，以确。P2定其精确位置。 GPS高程测量 利用GPS相对定位确定测区高精度的三维基线向量，结合基准点的水准测量获得大地高程异常值，推求地面待定点的正常高。 全潮 相邻高潮或低潮之间的时间间隔称为潮期，一个潮期完成一次潮汐升降运动，称为全潮。 适航浮泥层厚度 既能保证船舶安全航行，又不损害船体的浮泥层的厚度。指高频测深仪的波束反射界面到与适航密度

11、值相对应的浮泥下界面之间的浮泥层的厚度。 适航水深 用高频测深仪测得的深度基准面以下的深度与适航浮泥层厚度之和。 施工标志 用于港口与航道工程施工的测量标志和施工导标。 变形监测网 由变形基点、变形观测点组成的变形控制网，包括平面和高程控制网。 静吃水 测量船在漂泊或停泊的状态下，测深仪换能器底面距水面的垂直距离。 动吃水 测量船以正常航速测深时，由于船舶航行引起的测深仪换能器下沉量。 硬底质 水底为风化岩、碎石、卵石、标准贯入击数大于30的砂性土和标准贯人击数大于15的粘性土的底质。 中等底质P3 水底为标准贯人击数大于10且小于或等于30的砂性土和标准贯人击数大于6且小于或等于15的粘性土

12、质的底质。 软底质 水底为标准贯人击数小于或等于10的砂性土和标准贯入击数小于或等于6的粘性土质的底质。P43平面控制测量 一般规定 平面控制网的布设应视测区大小、工程性质和测图比例尺等条件进行全面规划，分级布设。 平面坐标系统的确定应符合下列规定。 平面控制网的坐标系统应采用统一的高斯正形投影平面直角坐标系，投影分带应符合表的规定。投 影 分 带 表测图比例尺投 影 分 带1:5001:5000、31:500O1:1000031:100001:500003、 6注：对l:500地形测图及港口工程施工测量，测区距投影带中央子午线的距离大于 45km时，可采用任意带投影。 一个测区应采用同一坐标

13、系。对港口工程测量和比例尺不小于1:1000的疏浚及航道测量，其长度投影变形不应大于1/40000；对比例尺小于1:1000的疏浚及航道测量，其投影变形不应大于120000。 当采用国家或原坐标系统，其投影长度变形不满足要求时，应进行换带计算或采用独立坐标系统。 独立坐标系统的建立，可采用任意带的高斯正形投影平面直角坐标系。投影面可采用国家参考椭球面或主要测区的平均高程面。 在未建立控制坐标系统的小测区可采用简易方法定P5向,建立独立坐标系统。 平面控制宜在国家等级控制网内建立加密网，依次分为叫一级、二级和图根三个级别。一、二级平面控制可作为测区的首级控制。 各级导线网、三角网和三边网的起算点

14、边的精度不应低于高一级控制网的精度要求。一、二级导线网最弱点相对于起算点的点位中误差，一、二级三角网最弱边边长中误差及一、二级三边网各边相邻点的相对点位中误差均不得大于，当测区最大比例尺大于1:1000时，不应大于50mm。 平面控制点应选在便于观测和埋设标石的位置。测区首级控制点应埋设标石或在固定地物上凿设标志和点号。控制点埋石、标石规格及埋设应符合附录B的规定；对兼作水准点用的控制点，应按水准标石规格埋设。对主要控制点，应绘点之记。导线测量 导线宜布设成附合导线、闭合导线和结点网等形式。相同等级导线的边长应均匀，同一测站各方向边长之比不得小于1：3。 各级导线测量的主要技术要求应符合表和表

15、的规定。电磁波测距导线主要技术要求 表等级测回数平均边长导线总长测角中误测距相对方位角闭导线相对DJ2DJ6(m)(m)差()中误差合差()闭合差一级2450080005160000120000二级12400400010130000110000图根120002011000015000注：表中n为导线的测站数； 当测区最大比例尺为1：1000,在导线中部联测坚强方向时，一、二级导线的平均边长和导线总长可适当放宽，但最大长度不应超过表中规定的2倍。P6钢尺量距导线主要技术要求 表等级测回数平均边长导线总长测角中误方位角闭导线相对DJ2DJ6（m)(m)差( )合差( )闭合差一级242004000

16、51/10000二级121002000101/5000图根11000201/2000注：最弱点点位中误差取50mm时，平均边长和导线总长不应大于表中规定值的倍；取时,不应大于表中规定值的2倍； 导线网布设成结点网时，网中起算点与结点、结点与结点间的路线长度应小于规定的导线总长的倍。布没成结点网时，导线总长不宜超过相应等级规定总长的倍； 支导线总长不得超过相应等级导线规定总长的倍。水平角观测应符合下列规定。 观测水平角时，应严格整平、对中仪器，严禁日光直接照射经纬仪。观测过程中，水准管气泡偏离中心不应超出一格。 当采用方向观测法时，若方向数不多于3个时可不归零。图根控制测量可不归零。各测回间应变

17、换度盘位置，各测回零方向观测值应相差180n，n为测回数。 当方向数多于6个时，应进行分组观测。分组观测时应联测2个共同方向，其中之为共同零方向。两次所测角度之差应小于相应等级测角中误差的2倍。观测完毕后，应进行测站平差。 仪器迁站后，当需要重新补测部分方向时，应满足第款的要求。 水平角观测的主要技术指标应符合表的规定。水平角观测主要技术要求 表仪器类型读数取位( )半测回归零( )一测回2c互差( )同一方向归零后各测回互差( )DJ21121812DJ66183624注： 表中2C为2倍照准误差； 当观测方向的垂直角大干3时，该方向2c互差可按相邻测回进行比较。P7 当观测结果超出表的规定

18、时，应重测，并应符合下列规定。 半测回归零差或零方向2C互差超限时，应重测该测回。 某方向2C互差超限时，应重测该方向，并联测零方向。 同一方向归零后，测回互差超限时，应重测该方向可靠性较差的测回，并联测零方向。 用钢尺丈量距离应符合下列规定。 丈量距离时，应同时测定钢尺温度，并进行温度、尺长和倾斜改正。 钢尺量距的主要技术要求应符合表的规定。钢尺量距的主要技术要求 表等级丈量次数定线最大偏差(mm)每次丈量读数次数读数取位(mm)温度取位()两次丈量互差(mm)边长相对中误差一级2503S10120000二级250211S5110000图根17021115000注： 表中s为丈量长度(m)；

19、 检定钢尺时，其相对中误差应小于1100000。 三角测量和三边测量 三角网及三边网宜由近似等边的三角形组成。各三角形的内角应在30120之间；特殊困难地区，个别角度不应小25。三边网的三角形内角大于100时，宜用经纬仪按相应等级的测角精度对该角进行观测。 三角网和三角锁的主要技术要求应符合表的规定。P8三角网和三角锁的主要技术要求 表测角中误差乎均边长三角形最大测回数相对中误差等级( )(km)闭合差( )DJ2DJ6起算边最弱边一级51524140000120000二级10 3012120000110000图根2060-111000015000注：最弱边边长中误差取5cm时，平均边长不应大

20、于表中规定值的倍；取20cm时，平均边长不应大于表中规定值的2倍。 单三角锁两条起算边及三边网两个起算方位角间的三角形个数不宜超过12个。当采用线形锁作为加密控制时，三角形个数不宜超过10个。 三角网和三角锁的起算边可用电磁波测距仪按相应等级的精度进行测定。当三角网和三角锁最弱边边长相对中误差大于表的规定时，应在三角网和三角锁中央增测起算边或布设四边形、中点多边形。 三边网和三角锁的边长测量应符合下列规定。 边长均应往返观测，平均边长应符合表的规定。 边长测距相对中误差应符合表的规定。 当采用交会法插点时，交会角宜在30120之间。各种交会方法至少应有一个多余观测值。由两组观测值计算的交会点纵

21、、横坐标互差不应大于相对点位中误差的2倍。当采用后方交会法时，交会点不应位于距危险圆14半径范围内。用图解法测定归心元素时，应从三个不同方向按盘左和盘右对觇标标心柱、标石和仪器中心进行投影，投影角应接近60或 120。投影示误三角形的最长边，对标石和仪器中心的投影不应大于5mm，对觇标标心柱中心的投影不应大于lOmm。偏心距应量至毫米，偏心角应量至15。P9 电磁波测距 电磁波测距仪的等级精度应符合表的规定。电磁波测距仪的等级精度 表测距仪等级精度(一)表 达 式mD55 mD10mD=(a+bD)10 mD20注：mD为测距中误差(mm)；a为仪器的固定误差(mm)；b为仪器的比例误差系数(

22、10-6)；D为测距长度(km)。 选定测距边时，测线应避开反光物体和发热体，并应离开地面障碍物以上，测站不应设在强电磁场干扰区。 边长观测的主要技术要求应符合表的规定。边长观测的主要技术要求 表等 级测距仪等级测回数一测回读数较(mm)单程测回较差(mm)往返较差(mm)152mD一级2101542030二级11022030图根120注： 2mD为测距中误差(mm)； 一测回是指测距仪照准反射镜一次，读数2-4次； 根据不同情况，测边可采取不同时间段观测代替往返观测。 边长观测时应同时测定测站处的大气温度和气压，并对边长进行改正。温度计和气压计应避免日光曝晒，温度计应悬挂在与测距仪大致等高处

23、。温度读数应精确至，气压读数应精确至100Pa。 各级边长按高差计算水平距离时，高差精度应满足图根点要求。测距边两端点的高差应符合表的规定。按垂直角P10计算水平距离时，观测垂直角的测回数应符合表的规定。测距边两端高差限值 表 等 级 一 级 二 级 图 根 高 差(m) 150D 300D 300D注：表中D为测距边的水平距离(km)。垂直角测回数的规定 表垂直角等 级 551010DJ2DJ6DJ2DJ2DJ2DJ6 一 级11或223 二 级111224 图 根111111注： 垂直角各测回互差，DJ2为15，DJ6为25；按三丝法观测垂直角时，测回数可减少一半。 GPS 测 量 采用GPS测量技术建立各级平面控制网时，GPS网相邻点间基线长度精度应按式计算，并应符合表的规定。式中 GPS基线向量的弦长中误差，即等效距离误差(mm)； aGPS接收机标称精度中的固定误差(mm)；bGPS接收机标称精度中的比例误差系数(10-6)；DGPS网中相邻点间的距离(km)。GPS平面控制网的技术要求 表项目等级固定误差(mm)比例误差系统b(10-6)相邻点平均距离限(km)一88-105-lO二1616-202-5图根基线端点相对点位中误差小于图上 GPS测量控制网布设应满足下列要求。P11 GPS制网中作为起算点的高级控制