航道工程论文范文

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1．场地处理。该工程在距居民区较近地段，采用静力压桩机施工，在距民房较远地段，采用锤击桩施工。由于建筑物建基面较深，而航道护岸位置基础软弱，为保证设备安全工作，需要对护岸地基进行了处理。经计算，锤击桩和静压桩机对地基承载力要求达到150KPa即可，但由于本工程桩基较密，数量较多，为防止设备来回行走加上深送桩（7m）对地基的扰动，对锤击桩段和静力压桩段根据对场地的要求不同分别进行了场地处理，以满足施工条件的要求。锤击桩段场地处理：沿护岸基础施工范围内按每边超宽半台设备的宽度进行场地处理，对上层的60cm土体按掺加8%石灰改良。根据现场实际使用情况，场地基础改良处理后，能满足设备要求，但同时要注意做好明水排除工作。静压桩段场地处理：沿护岸基础施工范围内按每边超宽半台设备的宽度进行场地处理，将上层的软弱土体挖除后，回填70cm的建筑垃圾，同时沿基础纵向打设轻型井点降水，横向挖排水沟，设碎石盲沟排水。

2．施工工艺方法。由于桩基较密，为减少成桩后地基承载力降低设备无法施工的情况，均采用垂直轴线方向退后施工的方法。锤击桩施工：施工流程为：桩位放样一桩机就位一管桩起吊、对桩位一调整垂直度一打冷锤2~3击（柴油锤）一复查桩身垂直度一正式打桩一接桩一收锤、测贯入度一验收。静压桩施工：施工流程为：桩位放样一桩机就位一管桩起吊、对桩位一调整垂直度一静压1~2m一复查桩垂直度一正式压桩一接桩一继续压桩至设计指标、记录压力值一验收。

3．沉桩质量控制。（1）沉桩顺序：由于本工程桩基较多，为减少设备行走对基础的扰动，也为了减少群桩的挤密效应，沉桩时按每块基础分块施工，施工时沿底板横向方向顺序施工，沿轴线方向后退分排沉桩。（2）桩位放样：采用全站仪精确放出桩位，用30cm竹筷在桩位位置打入土中，上部用绑扎红绳，施工时根据红绳即可找到精确的桩位，对将要施工的桩位用石灰粉按桩径大小划一个圆圈，桩位放线后的打桩过程中，考虑到土体的挤压移位，在打桩前需对桩位进行复核。（3）桩身垂直度控制：用两台经纬仪在离打桩机15m以外成正交方向进行观察，在正交方向上辅助设置两根吊砣垂线进行观察校正。（4）接桩：接桩采用将端板焊接起来接桩，接桩时要注意新接桩节与原桩节的轴线一致，两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。管桩焊接施工应由有经验且有专业焊工证的焊工按照技术规程的要求认真进行，焊缝要均匀饱满，焊接后要等待规范规定的冷却8~10min后才能继续施工，以免焊缝处入土急冷后使接头处冷脆影响使用寿命，如果设计有防锈要求，焊缝还须做防锈处理。（5）终桩控制：本工程管桩设计承载力为3,700kN，设计院提供的终止沉桩的标准为：静压法桩沉桩终压值为：3,700kN，锤击桩沉桩停锤标准；最后3阵的每击贯入度小于3mm（每阵10击）。施工终压力与桩的极限承载力是两个不同的概念，但相互有一定关系。福建省《静压桩基础技术规程》编制组通过大量桩基资料的统计分析，提出了桩的竖向极限承载力与终压力值有如下经验关系：当6m≤L≤8ITI时，Quk=（0.60~0.80）Rsm；当8m<L≤15rn时，Quk=（0.70~1.0）Rsm；当15m<L≤23m时，Quk=（0.85~1.0）Rsm；当L>23m时，Quk=（1.00~1.25）Rsm。式中Quk为静压桩单桩竖向极限承载力标准值；Rsm为静压桩施工时施加的最大压力值；L为静压桩的有效入土深度。由以上关系可见，当桩较短时，单桩竖向极限承载力小于施加的终压力值；反之，当桩较长时又会大于终压力值。本工程设计单位提出的终压值标准为3,700kN，我们施工时的控制终桩压力值为4,300kN，折算的系数为：3,700/4,300=0.86，经检测，单桩的承载力是满足设计指标要求的，施工的结果符合上述经验公式。

4．特殊情况的预防与处理。（1）桩顶碎裂正常锤击沉桩过程中，如突然出现送桩器快速下沉的情况，一般是桩顶碎裂，端板不能正常发挥作用所造成的，这个时候要检查锤击桩的总击数，已进土长度，并报请设计单位确定是否可以停止沉桩，并作终桩处理。桩顶碎裂的预防措施有：①应根据工程地质条件、桩断面尺寸及形状，合理地选择桩锤，要重锤轻击，桩重与锤重之比约为1：3~1：5。②沉桩前应对桩构件进行检查，检查桩顶面有无凹凸情况，桩顶平面是否垂直于桩轴线，桩尖是否偏斜，对不符合规范要求的桩不宜采用或经过修补等处理后才能使用。③检查桩帽与桩的接触面处是否平整，如不平整应进行处理方能施工。④稳桩要垂直，桩顶要加衬垫，如衬垫失效或不符合要求要更换。（2）桩身倾斜为了保证桩身的垂直度，防止桩身倾斜，主要预防措施有：①要求施工场地平整，对软弱地基表面铺碎石再平整。为使桩机底盘保持水平，可在桩机行走装置下加垫板。②初沉时，对不垂直的桩及时纠正，控制垂直度在5‰。③保持桩顶与桩帽接触面平整，使桩不受偏心荷载。接桩时，上下桩必须保持在同一轴线上。④在饱和软粘土地区，控制沉桩速度。

管桩检测情况

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2.守护工程。护岸是保护河岸，防止波浪、水流侵蚀的工程。主要作用是控制河势，不使河床边界发生任意变化，保持河势稳定在满意的状态；抑制崩岸，防止水流淘刷和波浪冲势河岸；防止主流顶冲河岸，尤其洪水主流顶冲的险工地段，需要修建护岸工程，有效保护堤防安全。护底是护岸的基础部分，是从坡脚向外直至深槽的防护体，遏制河底的过度冲刷。护岸、护坡、边滩和低滩守护主要改变原有岸坡结构，整治使得自然复杂的河流形态和流场朝单一化方向发展，其守护行为一般不会对河道水文情势造成大的改变。施工会改变产卵基质等栖息生境；边滩的硬化对水生维管束植物产生影响，使其生物量减少，间接影响喜好在此产沉性卵或粘性卵鱼类的繁殖发育，导致区域鱼类资源量的下降；破坏底栖动物的主要生存场，底栖动物种类、数量下降，致使鱼类减少。抛石、沉排等工序会改变局部地形，增加河床糙度，改变河床底质结构。

3.疏浚吹填工程。疏浚后河段水深增加，流速减缓，流量增大；施工使悬浮物浓度升高，影响浮游生物；疏浚处原有的底栖生物被损毁；对工程区域鱼类有惊扰。

4.航道爆破工程。爆破工程主要导致河道部分地形发生变化，原有的急流环境变为缓流。施工中局部悬浮物浓度升高，影响浮游生物；工程炸除礁石使底栖生物被损毁，附近一定区域的底栖生物被掩埋；施工前如未采取驱鱼措施，将炸死或炸伤过往鱼类。

二、需重点研究的方向

1.长江江豚保护研究方向。长江江豚：种名，属于哺乳纲、鲸目、鼠海豚科中江豚属中的窄脊江豚的一个亚种。长江江豚是江豚生活在淡水中的唯一亚种，2013年7月被IUCN的受胁物种红皮书列为极危物种。长江江豚仅分布于长江中下游干流及洞庭湖和鄱阳湖，目前主要分布在宜昌至上海段，其中宜昌至鄂州段江豚的密度最低。江豚为近岸型豚类，分布密度随水深的增加而递减。长江江豚迁移范围较小，在弯曲河道的边滩缓水区、分汊河道的干支流交汇水域的分离区和滞留区，以及心滩的分流区之间往返迁移。长江江豚一般在春季繁殖，分娩持续时间较长，4～5月份为产仔盛期。江豚喜单独活动，有时也结成2～3只的小群，主要以青鳞鱼、梭鱼、银鱼等鱼类和虾、乌贼等为食。①长江江豚保护策略研究。对长江江豚的历史及现状进行资料查找和实地考察，得出长江江豚的种群分布情况、生长状况及数量的系统资料及变化趋势；研究三峡大坝蓄水对长江江豚栖息地及索饵场造成的影响；从人类活动和自然变迁的层面初步分析江豚资源减少的影响因素。基于长江江豚现状调研、社会经济影响和技术方法，分析栖息地保护、异地迁建保护、人工繁殖三大保护措施的利弊。提出包括水利调度、加强行政管理、维护生态系统等在内的江豚总体保护策略及近期保护侧重方向，根据不同地区的生态环境、社会经济特点，分江段制定近期及远期江豚保护方案。②航道整治工程对江豚的生态补偿方案研究。采用资料查找的方法调查历史上人类活动较少时江豚的数量及活动水域，将个体江豚所需的活动水域作为江豚的原始生态足迹值，再参考人类生态足迹的计算方法，根据现有的江豚生活需求推算出所需的生态足迹值，并对原始值进行修正，得出合理的生态足迹值，再计算生态赤字或生态盈余值，得出目前长江适应江豚的生存空间。采用直接市场法、替代市场法和假想市场法等核算出江豚保护所需总费用；确定人类活动（工程建设、沿江排污、经济行为等）对江豚影响所占的权重，依据模糊数学统计法、建立模型法、实地考察法等方法定量分析航道整治工程对江豚生态足迹的影响，最终确定航道整治工程所需承担的保护费用。③航道整治工程对江豚累积影响研究。分别对航道整治工程对江豚觅食场所和迁移路径的累积影响进行研究。采用情景分析法，考虑生物资源自我修复，通过资料和实地考察研究航道整治工程对底栖动物等生物资源量的影响。分析长江江豚的食物链，确定航道整治工程对江豚的累积影响。综合考虑江豚被饿死的可能性和危险捕食给江豚带来的擦伤、撞击、螺旋桨误伤等伤亡，确定航道整治工程对江豚觅食场所的累积影响。调查已建筑坝工程对江豚迁移路径的影响，结合江豚迁移路径要求的流速、水深等水文条件和航道整治工程的建设情况，通过环境数学模型法确定航道整治工程对江豚迁移路径的累积影响，得出迁移路径被压缩的空间值。④适宜江豚生存的生态江段选取研究。根据江豚生存适宜的底质、边滩、流速、水温、泥沙等水文条件，对各江段水文情势等进行调研，采用数学模型法初步确定若干现状条件下的适宜江豚生存的生态保护江段。由于时间推移，河流环境发生变化，根据现有的河流水文资料，运用环境数学模型法，模拟河流水文水动力变化趋势，分析生物资源变化情况，结合江豚适宜的生存条件，重新确立若干未来条件下适宜江豚生存条件的生态保护江段。综合考虑江豚保护、航道整治工程建设、经济技术、社会影响等方面，采用实地考察和对比分析等方法，优化选取适宜江豚生存条件的最优生态保护江段。

2“.四大家鱼”保护研究方向。“四大家鱼”指的是青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼四类鱼，是我国主要的淡水养殖和捕捞对象，在淡水渔业中占有很大的比重。长江是我国四大家鱼的主要天然原产地，是宝贵的天然物种种质资源库。“四大家鱼”属典型的产漂流性卵鱼类，繁殖季节在每年4月下旬至7月上中旬，此时江水的平均温度为18～27℃，产卵盛期水温为21～24℃。一般认定，“四大家鱼”产卵期的适宜流速最小为30cm/s，最大为60cm/s。研究发现“四大家鱼”的产卵环境多为河床地形、水流流态较为复杂，动能梯度和弗劳德数较小、流速梯度和能量损失较大的河段。①“四大家鱼”保护策略及生态补偿研究。A：“四大家鱼”保护策略研究，采用资料收集、实地考察等方法，调查目前四大家鱼“三场一通道”的分布情况及三峡工程蓄水对“四大家鱼”产卵场分布区域的影响；初步分析人类活动中（工程建设、水体污染、非法捕捞等）对“四大家鱼”种群变化的影响因素。“四大家鱼”的保护主要分为对“三场一通道”的生态保护和人工增殖放流。基于“四大家鱼”影响因素的初步研究，通过对生态环境、社会影响及经济技术的综合分析，针对种质资源保护区及一般江段提出系统保护方案。同时，对现有人工增殖放流站进行考察，研究存在问题并提出解决措施。B：“四大家鱼”生态补偿方案研究，采用直接市场法、替代市场法、假想市场法等对“四大家鱼”生态补偿费用进行核算；通过人类活动对“四大家鱼”主要影响因素的定性分析，依据模糊数学统计法、建立模型法、实地考察法等定量研究出航道整治工程在人类活动中对“四大家鱼”影响所占的权重；最终确定航道整治工程所需承担的保护费用。②航道整治工程对“四大家鱼”的累积影响研究，分别对航道整治工程对江豚觅食场所和迁移路径的累积影响进行研究。由于“四大家鱼”主要以底栖生物和浮游生物为食，采用情景分析法，在考虑生物资源自我修复的情况下，通过资料查找和实地考察研究守护工程、疏浚吹填工程、航道爆破工程等对底栖动物和浮游动物等生物资源量的影响，确定航道整治工程对“四大家鱼”索饵场的累积影响。通过资料查找和实地考察对三峡大坝蓄水后“四大家鱼”产卵场分布情况进行调研，分析已建的嘉鱼至燕子窝段航道整治工程、罗湖州水道整治工程等对“四大家鱼”产卵场的影响。根据“四大家鱼”产卵场所需水文环境（底质、流量、水温、泥沙等）及相关整治工程的建设情况，采用环境数学模型法确定航道整治工程对“四大家鱼”产卵场的累积影响，分析航道整治工程建设的阈值。

3.中华鲟保护研究方向。白鱀豚属哺乳纲、鲸目、白鳍豚，国家Ⅰ级保护动物，是世界上现存的4种淡水豚数量最少的物种。历史上从宜昌到长江入海口曾经广泛分布。受人类活动的影响，其种群数量和分布区域逐渐缩小。上世纪90年代，白暨豚在洞庭湖与鄱阳湖湖区绝迹，在长江分布范围的上限移至葛洲坝下游170km处的荆州附近，其下限缩减到南京附近。2000年至2004年的几次观测中，其主要聚集在铜陵段、鄱阳湖段和洪湖段3个区域。白暨豚目前现存数量很难估计，但一般认为已经功能性绝灭。①中华鲟保护策略研究。采用资料查找和实地考察等方法，调查中华鲟的历史及现状，得出中华鲟的种群分布、数量及生长状况的系统资料和变化趋势；研究三峡蓄水、葛洲坝下游河势调整，导致中华鲟栖息地、生殖洄游及产卵场的变化；从人类活动和自然变迁等层面，分析中华鲟资源减少的影响因素。基于中华鲟的现状调研、社会经济影响和技术方法，综合分析建立自然保护区、研究人工繁殖及放生技术、探索野生中华鲟卵孵化、苗种培育及自然繁殖技术等保护措施的利弊，提出包括水利调度、行政管理、生态系统维护等在内的中华鲟总体保护策略。研究保护产卵场和自然繁殖活动、降低孵化后死亡率的可行措施，在结合生态环境和社会经济特点的基础上，制定贴合中华鲟近期及远期的保护方案。②航道整治工程对中华鲟的生态补偿方案研究。采用直接市场法、替代市场法和假想市场法等对中华鲟生态补偿费用进行核算；通过对中华鲟影响因素的定性分析结果，依据模糊数学统计法、建立模型法、实地考察法等定量分析航道整治工程对中华鲟的影响，确定其在所有人类活动中对中华鲟影响所占的权重，最终确定航道整治工程所需承担的保护费用。

4.护坡、护底工程研究方向①各生态护坡材料的比选及适应性研究。生态护坡工程建设必须考虑边坡的稳定性、安全性、经济性，并考虑选取植物的生态性、形态性、地域性，原则上生态护坡的植被要求抗逆性强、生长迅速、自繁能力强、适应粗放管理，日后管理简单。国内外新型的生态护坡技术有液压喷播植草护坡、土工网垫植草护坡、石笼（雷诺垫）护坡、加筋纤维毯护坡、香草根技术护坡等，调研这些生态护坡技术对气候、土质、地形、水位、流速等外界环境要求，分析各自的优缺点及适用范围。采用室内实验的研究方法，构建物理模型，利用水槽概化模型模拟出各段航道运营情况，探究不同水流条件下各类生态护坡的适应性（抗冲刷能力、抗风浪能力、消落带消能能力、生态修复特性等），并在典型航道进行试验以验证结论。综合社会经济因素分析各航道整治工程所适合的生态护坡的可行性，计算具有各特殊性能要求的生态护坡工程施工、维护的费用，遴选出符合社会经济性的生态护坡工程类型。②护底工程结构及生态修复特性研究，护底工程生态化建设不仅对工程的安全性具有要求，其生态化改造也十分重要。护底结构既要尽量减少对水流的干扰，以降低护底结构外缘的冲刷，又要确保护底结构外缘的冲刷应远离稳定区以保证建筑物安全。其排体既要具有良好的稳定性、排水性、保沙性，又要适合微生物附着以及具有生物保护功能（例如防止江豚的危险捕食等）。通过室内试验（受力试验等），采用科学方法考察各生态护底软体排的完整性、搭接处安全性、排边稳定性以及护底的防护效果，以研究软体排构造及布局的稳定性。在此基础上，调研长江航道整治工程中已实施的护底工程技术，包括其磨损程度和各护底工程的生态修复效果（淤积、底栖生物、周边生境等），综合分析各护底工程的优缺点及适用范围。综合稳定性和生态性，优化护底工程软体排的构造及布局。

三、结论与建议

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1 引言

所谓安全投入，即安全活动的一切人力、物力和财力的总和。人员、技术、设施等的投入、安全教育及培训、劳动防护及保健费用、事故援救及预防、事故伤亡人员的救治花费等，均视为安全投入。

港口航道工程建设中对安全投入的目的就是使利益最大化，以防后续更多不必要的投入，港口航道工程安全投入的滞后性尤为突出。当下我国港口航道工程的重建及改造迫不及待，但港口航道工程具有工程规模大、形式多样、施工技术复杂、地处野外且多为开敞式施工等特点，与一般建筑工程相比．港口航道工程施工存在更多的安全隐患，安全问题更为突出。因此更好的保障港口航道建设与安全生产同步协调发展，更好的做好安全与投入，做好施工安全管理至关重要，本文设想建设港口航道工程安全投入体系，更好的利用资源，尽可能使利益最大化。

2 安全投入与产出分析

2.1 投资合理度分析

美国的格雷厄尼-金尼和弗恩的投资合理度计算公式：投资合理度=事故后果严重性R×危险性作业严重程度Ex×事故发生可能性P／经费指标C×事故纠正度D.

合理度的临界值被选为10，合理度小于10认为是不合理的；合理度大于10认为是合理的。

港口航道工程中，潜水作业，海上大风大浪，高空作业等因素使危险性作业严重程度Ex分值很大。然而港口航道工程中一旦出现事故轻则溺水重伤，重则死亡，故事故后果严重性R也很大。然而经费指标是有限的，我们只能减少事故发生性P，增大事故纠正度D

2.2 合理投资率分析

投资率或储蓄率k所必须要满足的条件：k=(1+g)/v

下期的总需求D是下期的消费需求(1一k)(1+g)和投资需求k(1+g)之和：D=(1一k)(1+g)+k（1+g）

其中，自然增长率g，v为技术上可行的投资生产率，k为投资率(或储蓄率)。

合理的投资率k取决于经济自然增长率和技术上可行的投资生产率。如果k过大，就表明经济中供大于求。生产能力过剩；如果k过小，就表明需求过度，生产能力不足。

港口航道工程中，自然增长率g前些年几乎不变，近些年由于中央加大水利建设的政策的出台而变大，因此，为了保证合理的投资率，我们必须增大技术上可行的投资生产率，势必要增加投入，经费指标亦要增加，但总体安全投入不增加比例不一定协调，可能导致2.1中经费指标C不合理。

3 建设港口航道工程安全投入体系

3.1 安全管理体系

考虑到港口航道工程项目的全寿命周期，在大型工程项目建设中，按照工程项目的各个阶段，安全管理体系的内容可以从三个方面理解：（1）全寿命安全因素分析。在港口航道工程建设的整个周期内，即从项目的决策立项实施到其投入运营和管理，对于项目的不确定因素都必须进行安全分析，研究该安全因素，实现风险预测评价和过程控制。（2）全部安全因素的管理。在港口航道项目建设对的每个阶段进行安全因素分析，要罗列各种可能的风险，并将它们作为管理的对象。（3）全手寿命安全组织措施。对于已经被确立的有重要影响的安全因素，要做到从业主到各承包商监理等各参与方均应落实专门机构专人负责建设项目的安全管理，并赋予相应的权限职责和资源。

3.2 安全监督体系

建立完善的安全监督体系，除工程监理外，在港口航道工程中建立关于安全的单独安全监理，单独安全监理负责全面性的安全监督工作，对全面安全管理进行必要的监督，安全监督体系要始终存在于整个建设周期。

3.3 众大危险源预警体系

体系应对港口施工安全风险的管理主要围绕重大危险源的防控展开。危险源和危险因素的防控主要通过对各种因素的巡查监控等手段实现。

3.4 建立预防中心分析中心

预防中心和分析中心是单独存在的机构，它可以同时服务多个工程，对多个工程的安全投入与产出进行分析，做到数据的共享，但务必要保证时效性，及时的服务港口航道工程的施工与建设。及时分析需要的经费指 标，分析故发生性P，事故纠正度D，分析扩大生产时的安全投入经费值。分析中心是整个体系的技术中心，是整个体系的核心。

3.5 综合处理机制

综合处理投入与安全生产中的各个环节，做到统筹全面，把各个部门充分的协调起来，见下图1：

4 安全投入方法

4.1 实施和谐管理

和谐管理是当前施工管理的崭新思路和有效途径，只有通过以人为本，和谐管理，才能充分调动职工的积极性和创造性，提高企业的凝聚力和战斗力，协调好于监理业主设计单位之间的关系，达到共同发展。从而，实现安全进度效益等施工目标，圆满的完成一个工程项目。

4.2 运用可再生材料

运用可再生材料能保护环境，节约成本，更重要的是，运用可再生材料可以在以后的工程维护及报废时减少投入，减少工程量，也减少了事故发生可能性P，从而可以在合理度不变的情况下减少开支。21世界港口航道工程中运用可再生材料是港口航道工程向前发展所必须的，效益之大不仅在于其环境保护一处。

4.3 提前做好安全监控预防

港口航道工程多为大型水利工程，工程建设周期长，施工环境恶劣，很多时候还要水下作业，事故一旦发生后果相当严重，提前做好安全预防工作能有效减少后期投入（包括处理事故所必须的开销），有效的减少经费指标C,提高合理度。

5 利益最大化分析

利益最大化的前提是安全，利用整个体系的作用，尽可能的使经费指标C最小，利益最大化，往往投资者希望投入工程的安全经费比较合理，安全经费少但又能解决问题。这就要求我们有一个控制安全投入，进行需求分析，综合各面的一个体系，即港口航道安全投入体系，体系的建立将力求使工程效率最大化，利益最大化。

6 结语

本文根据港口航道工程建设的实际情况，依托一些经济学的原理，根据安全经费合理性的需要，提成了建设港口航道工程安全体系的构想，力求使港口航道工程建设中预算经费更少但又能解决问题。

参考文献

[1]罗云.安全经济学[M].北京：化工工业出版社,2004

[2]闫书合.浅谈施工中的和谐管理[J].南水北调与和水利科技2007（31）31-04

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在航道工程测量作业的开展过程当中，为了确保测量数据的精确与可靠，就需要在航道工程的两侧均匀布置GPS控制点。而结合实际工作经验来看，在布置GPS控制点的过程中，由于河面较宽，再加上河面较长距离内没有桥梁可以通过，故而GPS控制作业的实施主要采取的方案为：沿航道工程河岸一侧进行控制点的水准测量工作，另一侧则仅负责对平面位置以及大地高指标的测量工作，由此使得航道工程测量的准确性不够理想，测量数据不够精确与全面。解决这一问题的关键在于：在航道工程测量中引入多项式高程拟合的技术手段。本文在理论分析的基础之上，围绕航道工程测量中对多项式高程拟合的应用要点进行分析与探讨，具体总结如下：

1.高程系统分析

业内对于高程系统的主要定义为：确定高程所涉及到的参考面以及以此类参考面为基础的所构成的高程系统。结合我国具体情况而言，在工程测量领域当中，所涉及到的高程系统主要包括几个类型：其一为正高高程系统；其二为正常高高程系统；其三为大地高高程系统；其四为力高高程系统。从航道工程GPS测量的角度上来说，基于GPS控制点所获取的高程系统为大地高高程系统，而最终可指导航道工程开展的高程系统为正常高高程系统。故而，着重对以上两类高程系统做分析：

（1）对于大地高高程系统而言，其参考椭球面并作为基准工作面。对于某一具体的测量点位而言，大地高是指该测量点到通过该测量点参考椭球的法线与参考椭球面相交点之间的距离。通常以H表示大地高高程取值。

（2）对于正常高高程系统而言，其参考近似大地水准面作为基准工作面。对于某一具体的测量点位而言，正常高数值该测量点到通过该测量点的铅垂线与近似大地水准面相交点之间的距离。通常以hr表示正常高高程取值。

考虑到两者之间基准工作面的选取有一定的差异，故而沿正常重力线方向，将参考椭球面相对于近似大地水准面上点位的距离定义为高程异常。高程异常的取值可以用下式表示：H-hr。

2.GPS高程测量方法分析

GPS技术被广泛应用于对工程项目高程取值的测量工作当中，主要的操作方法为：在GPS技术干预下，对既定点位的正常高取值进行测量（即GPS水准点）。在GPS技术支持下，高程测量的一般步骤可以概括为：首先，在GPS测量下获取既定点位所对应的高精度大地高取值信息；进而，通过对相关技术手段的应用，研究该既定点位所对应的高精度高程异常取值信息。

在这一步骤当中，常见的技术手段包括以下几类：其一为天文大地法；其二为重力测量法；其三为近似大地水准面模拟法；其四为高程拟合法。有关研究人员，高程拟合是以上相关技术方案中综合优势最显著，数据最为精确可靠的方法，故值得重视。

3.多项式高程拟合应用思路分析

在计算既定点位所对应高精度高程异常取值信息的过程当中，应用高程拟合法的主要价值表现为：由于在一定的坐标范围内，高程异常具有一定的几何相关性特征，故而，本区域内的高程异常参数可以尝试通过建立数学模式的方式加以求解。常见的多项式高程拟合应用方案可以归纳为如下三个方面：

（1）基于零次多项式的高程拟合方法：本方法为基于常数项的拟合方法，具体拟合表达式如下所示。在应用本方案进行拟合的过程中，需要根据任意一个已知的高程异常点位信息，根据该信息来确定本区域内其他相关点位的高程异常数据。

4.航道工程测量实例分析

以XX市某内河工程测量项目实际案例作为研究对象，对比零次多项式、一次多项式、以及二次多项式在作用于高程异常参数计算中的价值，以灵活选择最优多项式高程拟合计算方案。本内河工程测量项目共划分为两个GPS网进行现场观测作业，现场实测数据使用TBC数据进行集中处理。GPS网布置方案为：1#GPS网布置于本区地形起伏波动较大的山区；2#GPS网布置于本区地势相对平坦的平原。在不均匀、以及均匀分布状态下，GPS控制网所对应的多项式拟合数据结果如下表所示（见表1、表2）。

根据对表1、表2相关数据的分析认为：第一，为了确保对航道工程GPS测量下高程误差取值的合理计算，提高其精度水平，需要在选择高精度水准高程参数以及大地高高程参数的同时，根据工程特点，选择合适的多项式拟合模型；第二，对于计算最为简便的零次多项式拟合方案而言，其在作用于平坦区域时精度较高，而对于山区等地势起伏波动较明显的区域而言，精度较低；第三，二次多项式拟合方法是三类常见多项式高程拟合方案中最用优势最显著的方案，对于航道工程一类常见的四等或以下水准测量作业而言，具有良好的精度优势；第四，在选择已知点的时候，应当尽量确保已知点分布的均匀性，以巩固拟合质量。

文章围绕多项式高程拟合方法在航道工程测量作业中的应用要点展开了详细的分析与研究。提出使用零次多项式、或一次多项式、或二次多项式来对本区域内的高程异常进行拟合处理，最终获取未联测水准GPS控制点对应的水准高程信息，以实现GPS控制网信息向正常高高程系统实测信息的转换，确保航道工程测量质量的稳定可靠。

参考文献：

[1]贺园园，孟鲁闽，王梅等.GPS高程拟合在工程测量中的应用研究[J].测绘与空间地理信息，2010，33（2）：127～129.

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