第十四章 渠道测量
Unit 14 Measuring ditches
西安理工大学工程管理系 屈漫利
Project Management Department of XI’an
University of Technology
Qu Manli
2005年 1月 22日
中线测量 Measuring midline
纵断面测量 Measuring vertical section
?
?
? 横断面测量 Measuring transect
土方计算 Calculating earthwork?
渠道选线测量 Measuring ditches?
渠道边坡放样?
§ 14.1 渠道选线测量
§ 14.1 Measuring ditches
一, 踏勘选线
渠道选线的任务就是要在地面上选定渠道的合理路线, 标定渠道中心线的
位置 。 渠线的选择直接关系到工程效益和修建费用的大小, 一般应考虑有尽可
能多的土地能实现自流灌, 排, 而开挖和填筑的土, 石方量和所需修建的附属
建筑物要少, 并要求中小型渠道的布置与土地规划相结合, 做到田, 渠, 林,
路协调布置, 为采用先进农业技术和农田园田化创造条件, 同时还要考虑渠道
沿线有较好的地质条件, 少占良田, 以减少修建费用 。
（一）实地查勘 （二）室内选线 （三）外业选线
二, 水准点的布设与施测
为了满足渠线的探高测量和纵断面测量的需要,
在渠道选线的同时, 应沿渠线附近每隔 1 - 3km左右在
施工范围, 以外布设一些水准点, 并组成附合或闭合
水准路线, 当路线不长 （ 15km以内 ） 时, 也可组成往
返观测的支水准路线 。 水准点的高程一般用四等水准
测量的方法施测 （ 大型渠道有的采用三等水准测量 ） 。
§ 14.2 中线测量
§ 14.2 Measuring midline
中线测量的任务是根据选线所定的起点, 转折点及终点, 通过量距
测角把渠道中心线的平面位置在地面上用一系列的木桩标定出来 。
测角和测设曲线, 距离丈量到转折点, 渠道从一直线方向转向另一直
线方向, 此时, 将经纬仪安置在转折点, 测出前一直线的延长线与改变方
向后的直线间的夹角 1,称为偏角, 在延长线左的为左偏角, 在右的为右偏
角, 因此测出的 I角应注明左或右 。 如图 14-2中 IP1,处为右偏角, 即 I右 ＝
23° 20′ 。 根据规范要求：当 I<6°, 不测设曲线； 1=6° -12° 及 I>12°,
曲线长度 L<100m时, 只测设曲线的三个主点桩, 在 I＞ 12° 同时曲线长度
L>100m时, 需要测设曲线细部, 则按第十一章所述的方法测设曲线 。
在山区进行环山渠道的中线测量时, 为了使渠道以挖方为主, 将山外
侧渠堤顶的一部分设计在地面以下 （ 如图 14-3）, 此时一般要用水准仪来
探测中心桩的位置 。 首先根据渠首引水口高程, 渠底比降, 里和渠深 （ 渠
道设计水深加超高 ） 计算堤顶高程, 而后用水准测量探测该高程的地面点 。
例如渠首引水口的渠底高程为 74.81 m,渠底比降为 1/2000,渠深为 2.5m，
则 0＋ 500的堤顶高程为 74,81- 500× 1／ 2000＋ 2,5＝ 77,06m,而后如图
14-4，
由 BM1，（高程为 76,605m）接测里程为 0十 500的地面点 P1，
时，测得后视读数为 1,482m，则 P点上立尺的读数应为 76
.605＋ 1.482一 77.06＝ 1.027m，但实测读数为 1.785m，说明
P1点位置偏低，应向高处（山坡里侧）移至读数恰为 1.027m
时，即得堤顶位置，根据实地地形情况，向里移一段距离（
小于等于渠堤到中心线的距离），钉下 0 + 500里程桩。按此
法继续沿山坡接测延伸渠线。
§ 14.3纵断面测量
§ 14.3 Measuring vertical section
渠道纵断面测量的任务, 是测出中心线上各里程桩和加桩的地面高程, 了解纵
向地面高低的情况, 并绘出纵断面图, 其工作包括外业和内业 。
一, 纵断面测量外业
渠道纵断面测量是以沿线测设的三, 四等水准点为依据, 按五等水准测量的要
求从一个水准点开始引测, 测出一段渠线上各中心桩的地面高程后, 附合到下一个
水准点进行校核, 其闭合差不得超过士 10mm√n(n 为测站数 ） 。 如图 14-5所示, 从
BM1（ 高程为 76.605m） 引测高程, 依次对 0 + 000,0 + 100,……进行观测, 由于这些
桩相距不远, 按渠道测量的精度要求, 在一个测站上读取后视读数后, 可连续观测
几个前视点 （ 水准尺距仪器最远不得超过 150m）, 然后转至下一站继续观测 。 这样
计算高程时采用, 视线高法, 较为方便 。 其观测与记录及计算步骤如下：
（ 一 ） 读取后视读数, 并算出视线高程
视线高程 =后视点高程＋后视读数 （ 14-1)
如图 14-5,在第 1站上后视 BM1,读数为 1.245,则视线高程为 76.605 m + 1.245m
=77.850m（ 见表 14一 1） 。
（ 二 ） 观测前视点并分别记录前视读数
（ 三 ） 计算侧点高程
测点高程 =视线高程一前视读数 （ 14-2)
（ 四 ） 计算校核和观测校核
当经过数站 （ 如表 14-1中为 7站 ） 观测后, 附合到另一水准点 BM2（ 高程已
知, 为 14.041m）, 以检核这段渠线测量成果是否符合要求 。 为此, 先要按下式
检查各测点的高程计算是否有误, 即
Ε 后视读数一 Ε 转点前视读数 =BM2的高程 -BM1的高程 (14-3)
如例中 （ 表 14-1)Ε 后一 Ε 前 （ 转点 ） 与终点高程 （ 计算值 ） -起点高程均为 -
2.139m,说明计算无误 。
但 BM2的已知高程为 74.451 m,而测得的高程是 74.466M,则此段渠线的纵断面
测量误差为 74,466 - 74,451=十 15mm,此段共设 7个测站, 允许误差为土 10√ 7=
士 26m m,观侧误差小于允许误差, 成果符合要求 。 由于各桩点的地面高程在绘制
纵断面图时仅需精确至 cm,其高程闭合差可不进行调整 。
二, 纵断面图的绘制
§ 14.4横断面测量
§ 14.4 Measuring transect
横断面测量的任务, 是测出各中心桩处垂直于渠线方向的地面高低情
况, 并绘出横断面图 。 其工作分为外业和内业 。
一, 横断面测量外业
进行横断面测量时, 以中心桩为起点测出横断面方向上地面坡度变化
点间的距离和高差 。 测量的宽度随渠道大小而定, 也与挖 （ 或填 ） 的深度
有关, 较大的渠道, 挖方或填方大的地段应该宽一些, 一般以能在横断面
图上套绘出设计横断面为准, 并留有余地 。 其施测的方法步骤如下：
（ 1）定横断面方向。
（ 2）测出坡度变化点间的距离和高差。
二, 横断面图的绘制
绘制横断面图仍以水平距离为横轴, 高差为纵轴绘在方格纸上 。 为了计
算方便, 纵横比例尺应一致, 一般取 1,100或 1:200,小型渠道也可采用 1：
50。 绘图时, 首先在方格纸适当位置定出中心桩点, 如图 14-9的 0+100点,
从表 14-2中可知, 由该点向左侧按比例量取 3,0m,再由此向下 （ 高差为正
时向上 ） 量取 0.5m,即得左侧第 1点, 同法绘出其他各点, 用实线连各点得
地面线, 即为 0＋ 100桩号的横断面图 。
§ 14.5土方计算
§ 14.5 Calculating earthwork
为了编制渠道工程的经费预算, 以及安排劳动力, 均需计算渠道开
挖和填筑的土, 石方数量 。 其计算方法常采用平均断面法如图 14 -10，
先算出相邻两中心桩应挖 （ 或填 ） 的 横断面面积, 取其平均值, 再乘以
两断面间的距离 即得两中心桩之间的土方量
1.确定断面的挖, 填范围
2.计算断面的挖、填面积
确定挖填范围的方法是在各横断面图上套绘渠道设计横断面 。 套绘时, 先在透明
纸上画出渠道设计横断面, 其比例尺与横断面图的比例尺相同, 然后根据中心桩
挖深或填高数绘横断面图上 。 如图 14-9,欲在该图上套绘设计断面, 则先从纵断
面图上查得 0 + 100桩号应挖深 1.92m,再在该横断面图的中心桩处向下按比例量
取,92M,得到渠底的中心位置, 然后将绘有设计横断面的透明纸覆盖在横断面图
上, 透明纸上的渠底中点对准图上相应点, 渠底线平行于方格横线, 用针刺或压
痕的方法将设计断面的轮廓点转到图纸上, 连接各点即将设计横断面 （ 图 14-9中
的虚线所示 ） 套绘在横断面图上 。 这样, 根据套绘在一起的地面线和设计断面线
就能表示出应挖或应填范围 。
计算挖, 填面积的方法很多, 通常采用的有方格法和梯形法, 其方法如下：
（ 1）方格法。
（ 2）梯形法。梯形法是将欲测图形分成若干等 ·高的梯形，然后按梯形
面积的计算公式进行量测和计算，求得图形面积。如图 4-11所示，将中
间挖方图形划分为若干个梯形，图 14 -11面积计算一一梯形法中 I，为梯
形的中线长,h为梯形的高，为了方便计算，常将梯形的高采用 1cm，这
样只需量取各梯形的中线长并相加，按下式即可求得图形面积 A，即
A＝ h（ l1＋ l2＋ ……ln） =h·El （ 14一 5)
3.计算土方
土方计算使用, 渠道土方计算表, （ 表 14-3)逐项填写和计算 。 计算时
,先从纵断面图上查取各中心桩的填挖数量及各桩横断面图上量算的填, 挖
面积填入表中, 然后根据式 (14-4)即可求得两中心桩之间的土方数量 。
图 14-12渠道横断面图
标定边坡桩的放样数据是边坡桩与中心桩的水平距离, 通常直接从横断面图上
量取 。 为便于放样和施工检查, 现场放样前先在室内根据纵横断面图将有关数据制
成表格, 如表 14-4。
表内的地面高程, 渠底高程, 中心桩的填高或挖深等数据由纵断面图上查得；
堤顶高程为设计的水深加超高加渠底高程；左, 右内边坡宽, 外坡脚宽等数据是以
中心桩为起点在横断面图上量得 。
§ 14.6渠道边坡放样
边坡放样的主要任务是：在每个里程桩和加桩上将渠道设计横断面按尺寸在实地
标定出来, 以便施工 。 其具体工作如下 。
一, 标定中心桩的挖深或填高
施工前首先应检查中心桩有无丢失, 位置有无变动 。 如发现有疑问的中心桩,
应根据附近的中心桩进行检测, 以校核其位置的正确性 。 如有丢失应进行恢复, 然
后根据纵断面图上所计算各中心桩的挖深或填高数, 分别用红油漆写在各中心桩上
。
二, 边坡桩的放样
为了指导渠道的开挖和填土, 需要在实地标明开挖线和填土线 。 根据设计横断
面与原地面线的相交情况, 渠道的横断面形式一般有三种：图 14-12 (a） 为挖方断
面 （ 当挖深达 m时应加修平台 ） ；图 14-12 (b)为填方断面；图 14-12 (c)为挖填方断
面 。 在挖方断面上需标出开挖线, 填方断面上需标出填方的坡脚线, 挖填方断面上
既有开挖线也有填土线, 这些挖, 填线在每个断面处是用边坡桩标定的 。 所谓边坡
桩, 就是设计横断面线与原地面线交点的桩 （ 如图 14-13中的 d,e,f点 ）, 在实地
用木桩标定这些交点桩的工作称
为边坡桩放样 。
三, 验收测量
为了保证渠道的修建质量, 对于较大的渠道, 在其修建过程中, 对已完工
的渠段应及时进行检测和验收测量 。
渠道的验收测量一般是用水准测量的方法检测渠底高程, 有时还需检测渠
堤的堤顶高程, 边坡坡度等, 以保证渠道按设计要求完工 。
图 4-13边坡桩放样示意图
Unit 14 Measuring ditches
西安理工大学工程管理系 屈漫利
Project Management Department of XI’an
University of Technology
Qu Manli
2005年 1月 22日
中线测量 Measuring midline
纵断面测量 Measuring vertical section
?
?
? 横断面测量 Measuring transect
土方计算 Calculating earthwork?
渠道选线测量 Measuring ditches?
渠道边坡放样?
§ 14.1 渠道选线测量
§ 14.1 Measuring ditches
一, 踏勘选线
渠道选线的任务就是要在地面上选定渠道的合理路线, 标定渠道中心线的
位置 。 渠线的选择直接关系到工程效益和修建费用的大小, 一般应考虑有尽可
能多的土地能实现自流灌, 排, 而开挖和填筑的土, 石方量和所需修建的附属
建筑物要少, 并要求中小型渠道的布置与土地规划相结合, 做到田, 渠, 林,
路协调布置, 为采用先进农业技术和农田园田化创造条件, 同时还要考虑渠道
沿线有较好的地质条件, 少占良田, 以减少修建费用 。
（一）实地查勘 （二）室内选线 （三）外业选线
二, 水准点的布设与施测
为了满足渠线的探高测量和纵断面测量的需要,
在渠道选线的同时, 应沿渠线附近每隔 1 - 3km左右在
施工范围, 以外布设一些水准点, 并组成附合或闭合
水准路线, 当路线不长 （ 15km以内 ） 时, 也可组成往
返观测的支水准路线 。 水准点的高程一般用四等水准
测量的方法施测 （ 大型渠道有的采用三等水准测量 ） 。
§ 14.2 中线测量
§ 14.2 Measuring midline
中线测量的任务是根据选线所定的起点, 转折点及终点, 通过量距
测角把渠道中心线的平面位置在地面上用一系列的木桩标定出来 。
测角和测设曲线, 距离丈量到转折点, 渠道从一直线方向转向另一直
线方向, 此时, 将经纬仪安置在转折点, 测出前一直线的延长线与改变方
向后的直线间的夹角 1,称为偏角, 在延长线左的为左偏角, 在右的为右偏
角, 因此测出的 I角应注明左或右 。 如图 14-2中 IP1,处为右偏角, 即 I右 ＝
23° 20′ 。 根据规范要求：当 I<6°, 不测设曲线； 1=6° -12° 及 I>12°,
曲线长度 L<100m时, 只测设曲线的三个主点桩, 在 I＞ 12° 同时曲线长度
L>100m时, 需要测设曲线细部, 则按第十一章所述的方法测设曲线 。
在山区进行环山渠道的中线测量时, 为了使渠道以挖方为主, 将山外
侧渠堤顶的一部分设计在地面以下 （ 如图 14-3）, 此时一般要用水准仪来
探测中心桩的位置 。 首先根据渠首引水口高程, 渠底比降, 里和渠深 （ 渠
道设计水深加超高 ） 计算堤顶高程, 而后用水准测量探测该高程的地面点 。
例如渠首引水口的渠底高程为 74.81 m,渠底比降为 1/2000,渠深为 2.5m，
则 0＋ 500的堤顶高程为 74,81- 500× 1／ 2000＋ 2,5＝ 77,06m,而后如图
14-4，
由 BM1，（高程为 76,605m）接测里程为 0十 500的地面点 P1，
时，测得后视读数为 1,482m，则 P点上立尺的读数应为 76
.605＋ 1.482一 77.06＝ 1.027m，但实测读数为 1.785m，说明
P1点位置偏低，应向高处（山坡里侧）移至读数恰为 1.027m
时，即得堤顶位置，根据实地地形情况，向里移一段距离（
小于等于渠堤到中心线的距离），钉下 0 + 500里程桩。按此
法继续沿山坡接测延伸渠线。
§ 14.3纵断面测量
§ 14.3 Measuring vertical section
渠道纵断面测量的任务, 是测出中心线上各里程桩和加桩的地面高程, 了解纵
向地面高低的情况, 并绘出纵断面图, 其工作包括外业和内业 。
一, 纵断面测量外业
渠道纵断面测量是以沿线测设的三, 四等水准点为依据, 按五等水准测量的要
求从一个水准点开始引测, 测出一段渠线上各中心桩的地面高程后, 附合到下一个
水准点进行校核, 其闭合差不得超过士 10mm√n(n 为测站数 ） 。 如图 14-5所示, 从
BM1（ 高程为 76.605m） 引测高程, 依次对 0 + 000,0 + 100,……进行观测, 由于这些
桩相距不远, 按渠道测量的精度要求, 在一个测站上读取后视读数后, 可连续观测
几个前视点 （ 水准尺距仪器最远不得超过 150m）, 然后转至下一站继续观测 。 这样
计算高程时采用, 视线高法, 较为方便 。 其观测与记录及计算步骤如下：
（ 一 ） 读取后视读数, 并算出视线高程
视线高程 =后视点高程＋后视读数 （ 14-1)
如图 14-5,在第 1站上后视 BM1,读数为 1.245,则视线高程为 76.605 m + 1.245m
=77.850m（ 见表 14一 1） 。
（ 二 ） 观测前视点并分别记录前视读数
（ 三 ） 计算侧点高程
测点高程 =视线高程一前视读数 （ 14-2)
（ 四 ） 计算校核和观测校核
当经过数站 （ 如表 14-1中为 7站 ） 观测后, 附合到另一水准点 BM2（ 高程已
知, 为 14.041m）, 以检核这段渠线测量成果是否符合要求 。 为此, 先要按下式
检查各测点的高程计算是否有误, 即
Ε 后视读数一 Ε 转点前视读数 =BM2的高程 -BM1的高程 (14-3)
如例中 （ 表 14-1)Ε 后一 Ε 前 （ 转点 ） 与终点高程 （ 计算值 ） -起点高程均为 -
2.139m,说明计算无误 。
但 BM2的已知高程为 74.451 m,而测得的高程是 74.466M,则此段渠线的纵断面
测量误差为 74,466 - 74,451=十 15mm,此段共设 7个测站, 允许误差为土 10√ 7=
士 26m m,观侧误差小于允许误差, 成果符合要求 。 由于各桩点的地面高程在绘制
纵断面图时仅需精确至 cm,其高程闭合差可不进行调整 。
二, 纵断面图的绘制
§ 14.4横断面测量
§ 14.4 Measuring transect
横断面测量的任务, 是测出各中心桩处垂直于渠线方向的地面高低情
况, 并绘出横断面图 。 其工作分为外业和内业 。
一, 横断面测量外业
进行横断面测量时, 以中心桩为起点测出横断面方向上地面坡度变化
点间的距离和高差 。 测量的宽度随渠道大小而定, 也与挖 （ 或填 ） 的深度
有关, 较大的渠道, 挖方或填方大的地段应该宽一些, 一般以能在横断面
图上套绘出设计横断面为准, 并留有余地 。 其施测的方法步骤如下：
（ 1）定横断面方向。
（ 2）测出坡度变化点间的距离和高差。
二, 横断面图的绘制
绘制横断面图仍以水平距离为横轴, 高差为纵轴绘在方格纸上 。 为了计
算方便, 纵横比例尺应一致, 一般取 1,100或 1:200,小型渠道也可采用 1：
50。 绘图时, 首先在方格纸适当位置定出中心桩点, 如图 14-9的 0+100点,
从表 14-2中可知, 由该点向左侧按比例量取 3,0m,再由此向下 （ 高差为正
时向上 ） 量取 0.5m,即得左侧第 1点, 同法绘出其他各点, 用实线连各点得
地面线, 即为 0＋ 100桩号的横断面图 。
§ 14.5土方计算
§ 14.5 Calculating earthwork
为了编制渠道工程的经费预算, 以及安排劳动力, 均需计算渠道开
挖和填筑的土, 石方数量 。 其计算方法常采用平均断面法如图 14 -10，
先算出相邻两中心桩应挖 （ 或填 ） 的 横断面面积, 取其平均值, 再乘以
两断面间的距离 即得两中心桩之间的土方量
1.确定断面的挖, 填范围
2.计算断面的挖、填面积
确定挖填范围的方法是在各横断面图上套绘渠道设计横断面 。 套绘时, 先在透明
纸上画出渠道设计横断面, 其比例尺与横断面图的比例尺相同, 然后根据中心桩
挖深或填高数绘横断面图上 。 如图 14-9,欲在该图上套绘设计断面, 则先从纵断
面图上查得 0 + 100桩号应挖深 1.92m,再在该横断面图的中心桩处向下按比例量
取,92M,得到渠底的中心位置, 然后将绘有设计横断面的透明纸覆盖在横断面图
上, 透明纸上的渠底中点对准图上相应点, 渠底线平行于方格横线, 用针刺或压
痕的方法将设计断面的轮廓点转到图纸上, 连接各点即将设计横断面 （ 图 14-9中
的虚线所示 ） 套绘在横断面图上 。 这样, 根据套绘在一起的地面线和设计断面线
就能表示出应挖或应填范围 。
计算挖, 填面积的方法很多, 通常采用的有方格法和梯形法, 其方法如下：
（ 1）方格法。
（ 2）梯形法。梯形法是将欲测图形分成若干等 ·高的梯形，然后按梯形
面积的计算公式进行量测和计算，求得图形面积。如图 4-11所示，将中
间挖方图形划分为若干个梯形，图 14 -11面积计算一一梯形法中 I，为梯
形的中线长,h为梯形的高，为了方便计算，常将梯形的高采用 1cm，这
样只需量取各梯形的中线长并相加，按下式即可求得图形面积 A，即
A＝ h（ l1＋ l2＋ ……ln） =h·El （ 14一 5)
3.计算土方
土方计算使用, 渠道土方计算表, （ 表 14-3)逐项填写和计算 。 计算时
,先从纵断面图上查取各中心桩的填挖数量及各桩横断面图上量算的填, 挖
面积填入表中, 然后根据式 (14-4)即可求得两中心桩之间的土方数量 。
图 14-12渠道横断面图
标定边坡桩的放样数据是边坡桩与中心桩的水平距离, 通常直接从横断面图上
量取 。 为便于放样和施工检查, 现场放样前先在室内根据纵横断面图将有关数据制
成表格, 如表 14-4。
表内的地面高程, 渠底高程, 中心桩的填高或挖深等数据由纵断面图上查得；
堤顶高程为设计的水深加超高加渠底高程；左, 右内边坡宽, 外坡脚宽等数据是以
中心桩为起点在横断面图上量得 。
§ 14.6渠道边坡放样
边坡放样的主要任务是：在每个里程桩和加桩上将渠道设计横断面按尺寸在实地
标定出来, 以便施工 。 其具体工作如下 。
一, 标定中心桩的挖深或填高
施工前首先应检查中心桩有无丢失, 位置有无变动 。 如发现有疑问的中心桩,
应根据附近的中心桩进行检测, 以校核其位置的正确性 。 如有丢失应进行恢复, 然
后根据纵断面图上所计算各中心桩的挖深或填高数, 分别用红油漆写在各中心桩上
。
二, 边坡桩的放样
为了指导渠道的开挖和填土, 需要在实地标明开挖线和填土线 。 根据设计横断
面与原地面线的相交情况, 渠道的横断面形式一般有三种：图 14-12 (a） 为挖方断
面 （ 当挖深达 m时应加修平台 ） ；图 14-12 (b)为填方断面；图 14-12 (c)为挖填方断
面 。 在挖方断面上需标出开挖线, 填方断面上需标出填方的坡脚线, 挖填方断面上
既有开挖线也有填土线, 这些挖, 填线在每个断面处是用边坡桩标定的 。 所谓边坡
桩, 就是设计横断面线与原地面线交点的桩 （ 如图 14-13中的 d,e,f点 ）, 在实地
用木桩标定这些交点桩的工作称
为边坡桩放样 。
三, 验收测量
为了保证渠道的修建质量, 对于较大的渠道, 在其修建过程中, 对已完工
的渠段应及时进行检测和验收测量 。
渠道的验收测量一般是用水准测量的方法检测渠底高程, 有时还需检测渠
堤的堤顶高程, 边坡坡度等, 以保证渠道按设计要求完工 。
图 4-13边坡桩放样示意图
