Lập phương án xây dựng lưới khống chế thi công công trình thủy điện Nậm Pông

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước đòi hỏi yêu
cầu phát triển ngành năng lượng tạo tiền đề cho các ngành công nghiệp khác phát
triển.Vì vậy, việc xây dựng các công trình thủy lợi - thủy điện ngày càng được phát
triển rộng rãi về quy mô và mức độ hiện đại. Trong xây dựng công trình thủy lợi
thủy điện đòi hỏi kết hợp của nhiều chuyên ngành khác nhau, chuyên ngành trắc
địa cũng đóng một vai trò rất quan trọng. Công tác trắc địa phải tham gia xây dựng
trong suốt quá trình khảo sát, thiết kế, thi công và sử dụng công trình.
Lưới khống chế thi công công trình nói chung và lưới khống chế thi công
công trình thủy điện nói riêng là một dạng lưới chuyên dụng, được thành lập với
các mục đích chủ yếu đó là: đưa tim mốc thiết kế công trình ra thực địa; là hệ tọa
độ, độ cao cơ sở để đo vẽ các loại bản đồ, mặt cắt trong quá trình thành lập bản vẽ
thi công, thi công công trình, kiểm tra độ chính xác quá trình thi công, xây lắp và
hoàn công các hạng mục công trình, là cơ sở để xây dựng mạng lưới biến dạng trắc
địa công trình bằng phương pháp trắc địa. Trong các mạng lưới trắc địa, việc thành
lập lưới khống chế thi công là một trong những nội dung rất quan trọng.
Trên cơ sở đó, tôi đã được nhận đồ án môn học với đề tài:“Lập phương án xây
dựng lưới khống chế thi công công trình thủy điện Nậm Pông”
Nội dung đồ án bao gồm:
Chương I: Giới thiệu chung về công trình thủy điện Nậm Pông
Chương II: Thiết kế phương án thành lập lưới cơ sở thi công
Chương III: Thiết kế phương án xử lý số liệu
Do còn thiếu kinh nghiệm thực tế cùng với trình độ và thời gian có hạn nên
đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý
kiến của các thầy cô giáo cũng như các bạn sinh viên để đồ án này được hoàn thiện
hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa, đặc biệt là sự hướng
1


dẫn tận tình của thầy giáo TS. Phạm Quốc Khánh cũng như các bạn sinh viên, đã
giúp em hoàn thành đồ án này.

Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 7 tháng 12 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Lê Văn Việt

2


Mục lục
LỜI NÓI ĐẦU...........................................................................................................1
Mục lục......................................................................................................................3
Chương I: Giới thiệu chung.......................................................................................3
1.1. Giới thiệu chung về công trình.......................................................................3
1.2. Nhiệm vụ và mục đích của công trình............................................................4
1.3. Điều kiện tự nhiên và địa hình khu vực công trình........................................5
1.4. Các tài liệu đã có về quan trắc địa hình..........................................................6
Chương II: Thiết kế phương án thành lập lưới cơ sở thi công..................................7
2.1. Thiết kế đồ hình lưới khống chế mặt bằng.....................................................7
2.1.1. Mục đích..................................................................................................7
2.1.2. Đặc điểm của lưới khống chế thi công....................................................7
2.1.3. Thiết kế lưới...........................................................................................10
2.2. Thiết kế mốc lưới thi công............................................................................13
2.3. Thiết kế phương án đo đạc..........................................................................17
3.2. Lựa chọn hệt tọa độ và mặt chiếu cho lưới...................................................23
3.3. Lựa chọn phương pháp bình sai lưới thi công..............................................27

Chương I: Giới thiệu chung.
1.1. Giới thiệu chung về công trình.

1.1.1. Tên công trình: Công trình thủy điện Nậm Pông.

1.1.2. Vị trí công trình
3


Công trình thuỷ điện Nậm Pông dự kiến đặt trên dòng sông Nậm Pông, công
trình thuộc xã Châu Phong, huyện Quỳ Châu tỉnh Nghệ An.Trong đó sông Nậm
Pông là nhánh cấp I nằm bên phải của sông Hiếu. Nậm Phông bắt nguồn ở vùng
núi có độ cao 1400m đến 1500m. Từ nguồn về dòng chảy chính chảy theo hướng
Tây Nam - Đông Bắc nhập với sông Hiếu cách huyện Quỳ Châu khoảng 8-10 Km
về phía thượng lưu.
1.2. Nhiệm vụ và mục đích của công trình

Các công trình giao thông thủy lợi – thủy điện được xây dựng để sử dụng
các tài nguyên thủy năng và nguồn dự trữ nước để giải quyết vào một số vấn đề
của nền kinh tế quốc dân. Một số nhiệm vụ quan trọng nhất của nó là:
- Sử dụng năng lượng dòng chảy ở các trạm thủy điện.
- Giải quyết cá vấn đề qiao thông bằng cách xây dựng hệ thống các kênh dẫn
và âu thuyền.
- Tưới tiêu nước cho các vùng đất canh tác.
- Cung cấp nước cho thành phố và các cơ sở giao thông công nghiệp.
Tập hợp các công trình thủy lợi để giải quyết các vấn đề kể trên được gọi là
một đầu mối thủy lợi. Một đầu mối thủy lợi lớn cóa thể bao gồm các công trình
sau:
- Đập chắn bê tông cốt sắt có sân tràn hoặc đập đất không có sân tràn.
- Trạm thủy điện.
- Các công trình để thông thương dòng chảy.
- Các công trình để cho cá qua lại giữa thượng lưu và hạ lưu.
- Hồ chứa cùng với công trình thoát nước và kênh dẫn để cấp thoát nước cho
đồng ruộng.
Đầu mối thủy lợi cũng có thể được xem như một công trình vượt sông, nếu

như chúng ta thiết kế qua nó một đường ô tô hoặc đường sắt.
4


Đập nước được xây dựng cắt ngang dòng chảy và chia khúc sông thành hai
nửa là thượng lưu và hạ lưu. Phía thượng lưu xuất hiện một vùng ngập lớn gọi là
hồ chứa nước và tạo nên một cột áp H là hiệu số độ cao giữa mặt nước thượng lưu
và hạ lưu. Trên các sông lớn ở đồng bằng người ta thường xuyên xây các đập trọng
lực lớn, dạng thẳng. Trên những sông miền núi, người ta thường xây các đập vòm
uốn cong làm việc như một hệ thống vòm uốn đàn hồi tựa trên các bờ cứng.
Thuỷ điện Nậm Pông dự kiến xây dựng trong 3 năm. Nhiệm vụ chủ yếu là
phát điện với công suất lắp máy là: 30 MW, điện lượng bình quân năm 123,965
tr.KWh sẽ hoà vào lưới điện khu vực cấp điện áp 110 KV.
Ngoài ra khi công trình thuỷ điện được xây dựng sẽ tạo công ăn việc làm
cho một bộ phận không nhỏ dân trong vùng,và cũng góp phần phát triển hạ tầng,
thúc đẩy nền kinh tế của địa phương phát triển hơn nữa.
1.3. Điều kiện tự nhiên và địa hình khu vực công trình

- Địa hình: Khu vực công trình có dạng địa hình vùng núi cao trung bình với
mức độ chia cắt mạnh, các sườn núi hẹp và dốc lớn. Hệ thống đứt gãy chủ yếu Tây
Bắc – Đông Nam có độ dốc lớn cắm về phía Đông Bắc. Địa hình khu vực khá phức
tạp bị ngăn cách bởi nhiều sông suối nhỏ. Tuy nhiên đây cũng là thuận lợi để phát
triển thủy điện.
- Khí hậu: Công trình thủy điện nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa. Gió
mùa Đông Nam ảnh hưởng lớn đến lượng mưa của vùng. Phân bố mưa trên lưu
vực sông Hiếu có xu hường tăng dần từ hạ lưu lên phía thượng nguồn.
- Nhiệt độ và độ ẩm không khí:
+ Chế độ nhiệt trong năm biến đổi theo mùa rõ rệt mùa nóng và mùa lạnh,
sự chênh lệch nhiệt độ giữa 2 mùa có khi lên tới 20oC.
+ Lưu vực sông Hiếu nói chung có độ ẩm không cao. Giá trị độ ẩm tương

đối trung bình năm ít biến đổi trong vùng, giữa các tháng có độ ẩm ít thay đổi.
5


- Chế độ mưa: Phân bố mưa trên lưu vực sông Hiếu có xu hướng tăng dần từ
hạ lưu lên phía thượng nguồn.
1.4. Các tài liệu đã có về quan trắc địa hình

Tài liệu để làm cơ sở cho việc xây dựng hệ thống lưới tam giác thuỷ công, thuỷ
chuẩn thuỷ công bao gồm:
- Hệ thống mốc toạ độ, độ cao đã có trong các giai đoạn khảo sát trước đây
đang được sử dụng cho công trình;
- Bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10000, 1:2000, 1:500 đã có;
- Sơ đồ thiết kế lưới tam giác giác thuỷ công và thuỷ chuẩn thuỷ công;
- Bản vẽ chi tiết mốc tam giác thuỷ công, thuỷ chuẩn thuỷ công;
- Các bản vẽ thiết kế.

6


Chương II: Thiết kế phương án thành lập lưới cơ sở
thi công
2.1. Thiết kế đồ hình lưới khống chế mặt bằng
2.1.1. Mục đích

Mạng lưới Trắc địa phát triển trên khu vực xây dựng công trình đầu mối là
cơ sở chuyển ra thực địa trục chính của các công trình nổi và ngầm, để bố trí các
công trình bằng bê tông, để lắp đặt các cấu kiện và các thiết bị kĩ thuật cũng như để
tổ chức quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình.
2.1.2. Đặc điểm của lưới khống chế thi công

Có rất nhiều phương án đo đạc thiết kế lưới cơ sở thi công công trình.Dưới đây là
một số phương án sử dụng máy toàn đạc điện tử:
a. Lưới tam giác đo góc.
Dạng đồ hình cơ bản của lưới là chuỗi tam giác tứ giác trắc địa, đa giác trung
tâm trong đó đo tất cả các góc và ít nhất đo 2 cạnh đáy.Loại lưới này có những ưu
nhược điểm sau:
• Ưu điểm: Lưới khống chế được khu vực rộng độ chính xác các yếu tố trong
lưới khá cao vào tương đối đồng đều.Lưới có nhiều trị đo thừa nên có điều
kiện kiểm tra kết quả đo và nâng cao được độ chính xác lưới.
• Nhược điểm: việc tổ chức đo đạc cồng kềnh kết quả đo góc chịu ảnh hưởng
lớn của môi trường và đặc biệt trong khu vực xây dựng công trình và đòi hỏi
mức độ thông hướng cao.Trong quá trình đo đạc vì các cạnh ngắn nên ảnh
hưởng của sai số định tâm máy và định tâm tiêu lớn.

7


Hình 2.1
b. Lưới tam giác đo cạnh.
Hiện nay do các loại máy toàn đạc điện tử có độ chính xác cao đã đáp ứng
được yêu cầu độ chính xác của việc đo cạnh vì thế phương pháp đo toàn cạnh đã
được ứng dụng phổ biến trong việc thành lập lưới trắc địa công trình.Lưới đo cạnh
khắc phục được những nhược điểm của lưới đo góc tuy nhiên với lưới đo cạnh thì
có những hạn chế sau:
• Dịch vị ngang lớn hơn nhiều so với dịch vị dọc.
• Trong mỗi tam giác không có trị đo thừa nên k có điều kiện kiểm tra kết quả
đo ở ngay trên thực địa.Để khắc phục nhược điểm này thường áp dụng lưới
gồm tứ giác trắc địa.

Hình 2.2
c. Lưới tam giác đo góc-cạnh.
Trong lưới đo góc cạnh có thể đo tất cả các góc-cạnh hoặc một phần các góc
và cạnh.So với lưới tam giác đo góc và lưới tam giác đo cạnh lưới tam giác đo góccạnh ít phụ thuộc hơn vào đồ hình lưới làm giảm đáng kể dịch vị dọc và dịch vị
8


ngang.Đảm bảo kiểm tra chặt chẽ các trị đo góc và cạnh.Lưới đo góc cạnh cho
phép tính tọa độ các điểm chính xác hơn lưới tam giác đo góc và lưới tam giác đo
cạnh khoảng 1,5 lần.
Trong lưới đo góc-cạnh kết hợp tùy thuộc vào từng dạng lưới và đồ hình
lưới mà tiến hành tổ chức đo một số cạnh sao cho phù hợp không nhất thiết phải đo
tất cả các cạnh như:
• Đối với lưới tứ giác không đường chéo nên đo các cạnh theo chu vi và một
số cạnh giữa lưới để thuận tiện cho công tác tính toán sau này.
• Đối với lưới tam giác thì nên lựa chọn các cạnh đo đối diện với góc lớn nhất
trong tam giác.
Trong trắc địa công trình thì dạng lưới đo góc-cạnh được áp dụng là lưới tứ
giác không đường chéo dùng để thành lập lưới ô vuông xây dựng.
d. Lưới đường chuyền.
Lưới đường chuyền là tập hợp các điểm nối với nhau tạo thành đường gãy
khúc.Tiến hành đo tất cả cạnh và các góc ngoặt của đường chuyền.Nếu biết tọa độ
của một điểm và góc phương vị của 1 cạnh ta dễ dàng tính ra góc phương vị các
cạnh và tọa độ các điểm khác trên đường chuyền.
Tùy thuộc vào diện tích và hình dạng khu đo vào vị trí của các điểm gốc mà
thiết kế lưới đường chuyền dưới dạng phù hợp, lưới đường chuyền với các điểm
nút và vòng khép.Tuy nhiên do lưới đường chuyền có lượng trị đo ít và kết cấu đồ
hình không chặt chẽ nên độ chính xác của các yếu tố trong lưới là không
cao.Phương án hợp lý để nâng cao chất lượng đường chuyền là tập hợp lưới có
nhiều vòng khép kín.

9


Hình 2.3
2.1.3. Thiết kế lưới.

Lưới tam giác
Do các mạng lưới trắc địa được xây dựng trước đây trong thời kì khảo sát
không đáp ứng được yêu cầu về độ chính xác cũng như mật độ điểm. Bởi vậy, trên
khu vực xây dựng công trình đầu mối người ta thành lập các mạng lưới trắc
địa chuyên dùng mà độ chính xác của chúng phụ thuộc chủ yếu vào hạng mục của
các công trình đầu mối, lưới này có tên gọi là lưới tam giác thủy công.
Lưới tam giác thủy công và thủy chuẩn thủy công được thiết kế và xây
dựng làm cơ sở cho công tác:
- Đưa tim mốc thiết kế công trình ra thực địa
- Là hệ tọa độ, độ cao cơ sở để đo vẽ các loại bản đồ, mặt cắt trong quá
trình thành lập bản vẽ thi công, thi công công trình
- Kiểm tra độ chính xác quá trình thi công, xây lắp và hoàn công các hạng
mục công trình
- Là cơ sở để xây dựng mạng lưới biến dạng trắc địa công trình bằng
phương pháp trắc địa.
-Lưới tam giác thủy công được chia làm 3 cấp hạng: I, II, III. Các thông số
kĩ thuật và độ chính xác của các cấp lưới tam giác thủy công được nêu trong
bảng 2.1.

10


Cấp thiết

kế của
công
trình

Công
suất nhà
máy
điện
(kW)

Cấp
hạng
lưới tam
giác
thủy
công

Chiều dài S.S.T.P
Sai số
Sai số
cạnh
đo
góc khép tam chiều dài
(km)
(“)
giác
cạnh yếu
nhất

I

≥ 300

I

0.5-1.5

±1.0

±3.5 ”

1: 200000

II

50-300

II

0.3-1

±1.5

± 5.0 ”

1: 150000

III-IV- V

<50

III

0.2-0.8

± 2.0

±7.5 ”

1: 70000

Bảng 2.1. Độ chính xác của các cấp lưới tam giác thủy công.
Ngoài ra phải xét đến tính phức tạp của công trình, các hạng mục của công
trình phân tán hay tập chung, mức độ khó khăn của điều kiện địa hình mà tăng
hoặc chia cấp hạng lưới tam giác thủy công để đảm bảo độ chính xác cần thiết
cho công trình.
Căn cứ vào mặt bằng công trình và điều kiện địa hình mà có thể xây dựng
1 hoặc 2 bậc lưới tam giác thủy công. Nếu xây dựng 2 bậc lưới tam giác thủy
công thì lưới bậc 1 là lưới tam giác cơ sở cho toàn bộ công trình. Lưới bậc 2 là
lưới tam giác cho hạng mục công trình cục bộ.
Hệ quy chiếu của lưới tam giác thủy công phải được lựa chọn phù hợp để
đảm bảo lưới có độ biến dạng nhỏ nhất so với thực địa và các sai số do phép
chiếu gây lên không ảnh hưởng đến độ chính xác của các cấp lưới đã chọn.
Lưới được xây dựng phải phù hợp với kích thước, hình dạng mặt bằng
công trình đảm bảo lưới có độ biến dạng ít nhất. Hệ tọa độ của lưới phải phù hợp
(gần đúng nhất) với hệ tọa độ đã dùng trong giai đoạn khảo sát, thiết kế công
trình.
Máy trắc địa sử dụng để đo lưới tam giác thủy công phải có độ chính xác
cao và ổn định. Có thể sử dụng các máy toàn đạc điện tử và máy thu vệ tinh
11

GPS. Trước và sau khi đo phải thực hiện công tác kiểm nghiệm, hiệu chỉnh máy
theo đúng quy định của quy phạm nhà nước.
Công tác đo ngoại nghiệp phải chọn thời gian thích hợp để giảm tối thiểu
ảnh hưởng do thời tiết đến sai số đo đạc và tuân thủ nghiêm ngặt quy trình đo
đạc lưới trắc địa với yêu cầu độ chính xác cao.
Tính toán xử lý số liệu của lưới phải được thực hiện theo nguyên tắc sau:
- Luôn bảo toàn cấu trúc nội tại lưới loại trừ ảnh hưởng của sai số số liệu
gốc đối với kết quả bình sai.
- Tất cả các bậc lưới phải được tính toán trong hệ tọa độ phù hợp với hệ đã
được sử dụng trong giai đoạn khảo sát công trình.
Đồ hình lưới.
Trên khu vực công trình đã có 3 điểm tọa độ gốc (kí hiệu 343415, 343419,
343420). Dựa vào địa hình thực tế và bản thiết kế công trình dự định thiết kế 12
điểm lưới thi công (kí hiệu từ QT-01 đến QT-12). Sơ đồ lưới đưa ra trong hình 2.4:

Hình 2.4
12


2.2. Thiết kế mốc lưới thi công.

Căn cứ vào bản vẽ thiết kế tổng mặt bằng công trình, trên cơ sở sơ đồ lưới
tam giác thủy công đã tiến hành chọn điểm về cơ bản theo vị trí thiết kế.
- Tại vị trí cụ thể từng mốc đã chọn, xê dịch vị trí sao cho điểm tam giác
thủy công được đặt ở những nơi có điều kiện địa chất ổn định, tránh những chỗ
xe thi công chạy nhiều và các công tác đào, đắp, nổ mìn, ở những vị trí có tầm
bao quát tốt, thuận lợi cho việc định vị tim, trục, cắm biên, kiểm tra quá trình
thi công các hạng mục công trình và các công tác trắc địa công trình khác.

- Các điểm sau khi chọn được phát cây thông hướng với khối lượng tối đa
tạo điều kiện đầy đủ cho công tác đo đạc bằng toàn đạc điện tử.
- Điểm lưới tam giác thủy công được chọn trên khu vực mặt bằng thi công
công trình, các điểm lưới được liên kết tạo đồ lưới hình tam giác chặt chẽ.
Xây dựng mốc
Các mốc tam giác thuỷ công được xây dựng theo thiết kế như đề cương để
đảm bảo độ chính xác đo đạc lưới thi công công trình.
- Ống thép được tiện chính xác trong xưởng cơ khí và được mạ kẽm. kích
thước Φ =219 mm, d = 10 mm, L = 500 mm được hàn với thép xoắn Φ =16
mm dài 1200mm.
-Trên đỉnh ống thép là mặt bích phẳng để đặt máy, có lỗ hình côn để bắt ốc
nối với máy.
- Kích thước hố móng mốc 1x1x1m.
- Bệ mốc được đổ bê tông tại chỗ mác M150 nối từ ống thép xuống chân móng.
- Xung quanh mốc có tường rào và sắt bảo vệ.
Việc hoàn thiện mốc, xây tường rào, đào rãnh thoát nước được tiến hành
đảm bảo kỹ thuật, mỹ thuật. Tất cả các đường lên mốc đều được dọn sạch để đi
lại được dễ dàng thuận lợi.
Mốc tam giác
Mốc làm bằng bê tông hai tầng có dấu mốc trên và dưới bằng sứ hoặc kim
loại (hình 2.5).

13


Hình 2.5. Mốc tam giác thiết kế
Mốc đa giác
Mốc các điểm lưới đa giác khung được chôn bằng mốc bê tông một tầng, có
dấu mốc bằng sứ hoặc kim loại (hình 2.6).

14


Hình 2.6. Mốc mặt bằng lưới đa giác

Bản vẽ hoàn công mốc tam giác thủy công

15


mố c t am g iá c t hủy c ô ng

100

200 18

400
230

mặt bích =18;D=230

Láng vữa xi măng
M75 dày tb=3 cm
Bê tông M50 dày 10 cm
Đ ất tự nhiên

100

1000

ống thép 219
=10,L=500

55 110 55

300

300

55 110 55

150

150

i=3%

220
1000

220

3 14 CII
L=1700
bê tông M150
1000

c ắt 1-1

trụ xây 220x220

110

55

từơng xây

Lỗ hì
nh côn
trên 16 dứơi 18

1

2000

1

1670

1000

ống thoát nứơc
PVC 40

230
400

55

55

1670
110

55

110

1000

110

2000

Mặt bằn g h ố mố c
g hi c hú :

1. Từơng xây gạ ch M75 vữa xi măng M50
2. Trát từơng vữa xi măng M50 dày 1,5 cm.

Hỡnh 2.7

16


2.3. Thiết kế phương án đo đạc.

Trong giai đoạn khảo sát thiết kế công trình thủy điện việc thành lập lưới
khống chế Trắc địa sẽ phục vụ cho đo vẽ bản đồ địa hình khu vực xây dựng, đo nối
các điểm khảo sát địa chất, thủy văn và bố trí các trục cơ bản của công trình.Vì vậy

việc thành lập lưới khống chế Trắc địa là không thể thiếu khi xây dựng công trình.
Mạng lưới khống chế trắc địa được thành lập trên khu vực xây dựng công
trình là cơ sở để chuyển ra thực địa trục chính của công trình, để bố trí các công
trình bằng bê tông, để lắp đặt các cấu kiện và thiết bị kỹ thuật cũng như để tổ chức
quan trắc chuyển dịch, biến dạng công trình.
Nội dung của công việc sẽ làm bao gồm:
- Thiết kế lưới:Thiết kế lưới mặt bằng là lưới tam giác thủy công đo góc cạnh
kết hợp.
- Đánh giá độ chính xác:Sai số trung phương tương hỗ vị trí các điểm của
mạng lưới không vượt quá 5-10mm.Ngoài ra độ chính xác của mạng lưới
còn phụ thuộc vào cấp hạng và sự bố trí tổng thể của công trình, vào trình tự
tiến hành các công tác xây dựng và điều kiện tự nhiên của khu vực xây
dựng.Về việc cấp hạng công trình thủy điện được quy định tùy thuộc vào
công suất thiết kế và phụ thuộc vào thiết kế lớn nhất của công trình.Điều đó
được thể hiện trong bảng sau:

Cấp hạng Công suất Kích thước lớn nhất của Cấp hạng lưới cơ sở
Đo
biến Bố trí công trình
xây dựng nhà máy
công trình (m)
17


I
II
III
IV

(1000

Nhà

Đập

Đập

dạng công Trên

kW)

máy

nước

tràn

trình

mặt đất mặt đất

>750
750-300
300-25

điện
800
300
140

1000
300
200

1500
500
250

II
II và III
III

III
III
IV

IV
IV
Đa giác

Đa

I
Đa giác

giác I

II

<25

50

100

100

-

Dưới

Bảng 2.2.
Để thỏa mãn các mục đích ở trên, mạng lưới tam giác thủy công, thủy chuẩn
thủy công thõa mãn các yêu cầu sau:
-Cấp hạng lưới được thể hiện tại bảng 1.
-Độ chính xác lưới tam giác thuỷ công được thể hiện tại bảng 2.
-Độ chính xác lưới thuỷ chuẩn thuỷ công được thể hiện tại bảng 3.
-Hệ toạ độ, độ cao thống nhất với hệ đã dùng trong giai đoạn khảo sát cụ thể là:
+ Hệ toạ độ Quốc gia VN-2000
+ Hệ độ cao Quốc gia

Công trình

Công suất N.M.T.Đ
(MW)

Thủy điện Nậm 44

Cấp hạng lưới
tam

công
III
18

giác

Cấp

hạng

thuỷ thuỷ chuẩn
công
II

lưới
thuỷ


Pông
Bảng 2.3. Cấp hạng lưới thuỷ công của công trình thuỷ điện Nậm Pông
Cấp

hạng

lưới

Công trình

tam

giác

thuỷ công
điện III

Thủy

S.S.T.P đo S.S.

khép

Sai số chiều dài cạnh
yếu nhất

góc

tam giác

(”)

(”)

(

2.0

7.5

1:70000

mS
)
S

Nậm Pông
Bảng 2.4. Độ chính xác của lưới tam giác thuỷ công

Công trình

Cấp hạng

Sai số khép

lưới thuỷ chuẩn thuỷ công ( Fh )
Thủy điện Nậm Pông II
± 10 * L (mm)
Bảng 2.5. Độ chính xác lưới thuỷ chuẩn thuỷ công
Như vậy công trình thủy điện Nậm Pông là công trình cấp hạng III, cấp lưới
tam giác IV có chiều dài cạnh lưới vào khoảng 0.2 – 0.8 km với sai số trung
phương đo góc

2.0’’, sai số khép tam giác

.Ngoài ra đối với những đầu mối

thủy lợi lớn chiều dài các cạnh của lưới tam giác trong khoảng từ 0.5-1.5km, sai số
trung phương đo góc từ 1.0”-1.5”, sai số trung phương tương đối của những cạnh
quan trọng nhất từ 1:200000 – 1:150000.Sai số trung phương tương hỗ vị trí các
điểm của mạng lưới không vượt quá 5-10mm.
Cơ sở kĩ thuật lập báo cáo

- Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 309:2004 công tác trắc địa trong
xây dựng công trình.

19


- Quy định xây dựng lưới tam giác thủy công, lưới thủy chuẩn thủy công
phục vụ thi công và quản lý vận hành các công trình thủy điện, ban hành theo
quyết định số 4389/CV-EVN-TĐ ngày 26/08/2005 của Tổng công ty điện lực Việt
Nam.
- Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về xây dựng lưới tọa độ - QCVN 04 :
009/BTNMT Ban hành kèm theo Thông tư số 06/2009/TT-BTNMT, ngày 18 tháng
6 năm 2009.
- Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về xây dựng lưới độ cao - QCVN 11 :
008/BTNMT Ban hành kèm theo Thông tư số 11/2008/QĐ-BTNMT, ngày 18
tháng 12 năm 2008.
- Tiêu chuẩn về khảo sát và đo đạc xây dựng: TCVN 4419:1987.
- Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 364:2006 “Tiêu chuẩn kỹ thuật
đo và xử lý số liêu GPS trong trắc địa công trình” ngày 28/02/2006.
Dựa vào các yếu tố trên ta thiết kế phương án đo lưới là lưới tam giác thủy
công với máy móc được yêu cầu như sau:
Máy và thiết bị sử dụng để đo lưới tam giác thuỷ công
- 1 máy Toàn đạc điện tử để thành lập lưới khống chế. Độ chính xác theo lý
lịch máy là mβ = 2", mS =1mm+1ppm;
- Máy tính xách tay Acer và các phần mềm chuyên dụng để xử lý tính toán
ngay tại thực địa;
- Chân máy, thước thép và các dụng cụ chuyên dụng khác.
- 01 máy toàn đạc điện tử TCA2003 do hãng Leica của Thụy Sỹ sản xuất có
thông số độ chính xác:
+ Sai số đo góc: mβ = 0.5"

+ Sai số đo chiều dài: mS = a + b.D.10-6, trong đó a = b = 1 mm.

20


Và các thiết bị đi kèm theo như: Nhiệt kế, áp kế, bộ đàm, bộ định tâm gương
chùm, ô chê máy.
Máy và thiết bị được sử dụng để đo lưới thủy chuẩn thủy công
- Máy thuỷ chuẩn Ni 004 do CHDC Đức sản xuất với những tính năng sau:
+ Độ phóng đại ống kính 40X
+ Giá trị vạch khắc trên mặt ống nước dài không quá 12’/ 2mm.
+ Giá trị vạch khắc vành đọc số cực nhỏ là 0.01mm.
- Mia dùng để đo chênh lệch độ cao thủy công hạng I là cặp mia có dải Inva
dài 3 mét, sai số khoảng chia một mét và toàn chiều dài nhỏ hơn 0.1mm.
- Các thiết bị đi kèm khác như ô che nắng, thước dây, cây chống mia.....
Máy và thiết bị sử dụng để bố trí tim trục công trình
Máy đo sử dụng trong đo góc và đo chiều dài khi cắm tim trục công trình là
máy toàn đạc điện tử TCA 2003 do hãng Leica của Thụy Sỹ sản xuất có thông số
độ chính xác:
- Sai số đo góc: mβ = 0.5"
- Sai số đo chiều dài: mS = a + b.D.10-6, trong đó a = b = 1 mm.
Ngoài ra còn các thiết bị hỗ trợ như: bộ đàm liên lạc KENWOOD và
MOTOROLA, xe ôtô, xe máy.
Tất cả các máy móc và các thiết bị trước khi đưa vào sử dụng đều đã được
qua kiểm tra, kiểm nghiệm và hiệu chỉnh để đạt yêu cầu về độ chính xác của quy
phạm và tiêu chuẩn ngành.

21

Chương III:Thiết kế phương án xử lý số liệu
3.1. Yêu cầu chung.
Trong quy trình thành lập một mạng lưới Trắc Địa việc ước tính và bình sai
lưới là một khâu vô cùng quan trọng.Nó xác định xem sai số trung phương của các
yếu tố quan trọng của lưới sẽ xây dựng như sai số vị trí điểm, sai số chiều dài cạnh,
sai số phương vị cạnh… có đạt yêu cầu quy định hay không.Ngược lại với một yêu
cầu đã định trước về độ chính xác các yêu tố của lưới ta phải xác định một phương
án kỹ thuật phù hợp và loại bỏ nhưng phương án không đạt độ chính xác yêu cầu
hoặc đạt quá mức cần thiết gây lãng phí.Như vậy việc ước tính và bình sai lưới
thiết kế vừa mang mục đích kỹ thuật vừa mang mục đích kinh tế vừa là để kiểm tra
thành quả xây dựng lưới.Do đó việc ước tính và bình sai là giải bài toán tối ưu hóa.
Công tác ước tính độ chính xác được dựa trên nguyên tắc chung của nguyên
lý số bình phương nhỏ nhất của lý thuyết sai số.Xuất phát từ công thức:

Trong đó:
:là sai số trung phương của hàm các trị đo cần đánh giá độ chính xác.
: là sai số trung phương trọng số đơn vị.
:là trọng số đảo của hàm các trị đo cần đánh giá độ chính xác.
Từ công thức ta thấy có 2 bài toán ước tính độ chính xác của lưới thiết kế như
sau:
- Trường hợp 1: Cho biết , 1/
22

xác định


Trong trường hợp này có nghĩa là: biết sơ đồ lưới thiết kế và sai số dự kiến
đo đạc các yếu tố trong lưới, cần tính sai số trung phương các hàm đại lượng đo
trong lưới.
- Trường hợp 2: Cho biết

1/

xác định

Trong trường hợp này có nghĩa là :Cho biết sơ đồ lưới thiết kế và độ chính
xác các hàm đại lượng đo, cần xác định sai số trung phương các trị đo trong lưới.
Có 2 phương pháp ước tính độ chính xác của lưới thiết kế:Phương pháp gần
đúng và phương pháp chặt chẽ.Ta có thể lựa chọn phương pháp ước tính độ chính
xác .Nếu lưới đơn giản ta có thể dùng công thức gần đúng.Nếu mạng lưới lớn và
phức tạp thì ước tính chặt chẽ sử dụng máy tính và các chương trình có sẵn.
3.2. Lựa chọn hệt tọa độ và mặt chiếu cho lưới.

3.2.1. Số hiệu chỉnh trong phép chiếu.
Trước khi bình sai lưới Trắc địa được chiếu lên mặt elipsoid WGS-84.Vì vậy
các trị đo trong lưới đều được hiệu chỉnh.Điều đó cũng có nghĩa là các trị đo tiếp
về sau đều được chiếu lên mặt qui ước đó.
Tọa độ các điểm của lưới trắc địa mặt bằng được tính trong hệ tọa độ mặt
phẳng vuông góc của phép chiếu Gauss.
Vì các công trình đều được xây trên bề mặt tự nhiên của trái đất nên cần phải
thu được các kết quả đo không qua hiệu chỉnh do phép chiếu.
Thông thường trong mạng lưới Trắc địa có 2 số hiệu chỉnh cần phải tính đến
khi xử lý số liệu là số hiệu chỉnh chiều dài cạnh đo do độ cao và số hiệu chỉnh
chiều dài do chiếu về mặt phẳng của phép chiếu Gauss.
-Số hiệu chỉnh do độ cao.
-Số hiệu chỉnh do cạnh chiếu AB lên mặt chiếu
23


=

- AB và được tính theo công thức:

=Trong đó: S là chiều dài cạnh đo được.
là độ cao trung bình cạnh AB
là độ cao của mặt chiếu.
là bán kính trung bình của Elipsoid

6370 km.

Từ công thức trên ta có:

Số hiệu chỉnh này ảnh hưởng không lớn đến tỉ lệ lưới nếu:
≤
Lúc đó:

Nghĩa là khi hiệu độ cao của mặt đất với mặt chiếu nhỏ hơn 32m thì có
thể bỏ qua số hiệu chỉnh

.Mặt chiếu trong TĐCT thường là mặt có độ cao

trung bình của khu vực xây dựng công trình.
- Số hiệu chỉnh do chiếu về mặt Gauss.

24


Số hiệu chỉnh về chiều dài cạnh sẽ có dấu dương và tăng từ trục đến mép
của múi chiếu.
Khoảng cách So giữa 2 điểm trên mặt phẳng được tính theo công thức:

Trong đó: S là chiều dài cạnh trên elipsoid.
:là bán kính trung bình của elipsoid.

Số hiệu chỉnh vào chiều dài cạnh do phép chiếu về mặt phẳng Gauss được
tính theo công thức:

Đối với cạnh nằm trên đường biên của múi chiếu 3º có

150km thì:

Để sai số tương đối của tỉ lệ không vượt quá 1:200.000 thì khoảng cách từ
kinh tuyến trục của múi chiếu đến khu vực xây dựng công trình không vượt quá :

25