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1、分类号安徽建筑工业学院专科毕业论文题目库容测量计算方法的研究学生姓名院（系）成人教育专业测量与监理学号指导教师职称二O一二年四月摘要库容计算常用的基本方法有数字高程模型(DEM)法、方格网法、断面法和等高线法四种。在实际应用中,由于水下地形的多样性、复杂性,同一水域采用不同的计算方法其库容量均有不同程度的差异。基于此,对静库容计算的4种方法的基本原理、数学模型进行了讨论,并结合实例对四种方法的适用情况、所需条件及精度情况进行了比较分析,得出数字高程模型(DEM)法在静库容计算中更具有优势的结论。论文讨论了库容计算的数据来源
2、，同时，介绍了四种库容计算的原理与模型，并且大致研究了四种库容计算方法利用CASS软件的计算过程，然后对计算过程进行稍微的比较。通过这四种库容计算方法对一组库容数据进行解算，并且对数据进行比较分析，验证DEM法的实用性。关键词:库容计算;DEM法;方格网法;断面法;等高线法；1.绪论1.1库容计算的意义水利是国民经济的命脉,大江大河、湖泊水库的治理关乎国计民生,拦河筑坝、丰蓄枯用是科学进行江河治理、变水害为宝的有效途径。测定湖泊、水库的水下地形图,计算不同水位面积、库容、编算库容表、绘制库容曲线是湖泊、水库管理工作中获得基
3、础数据,建立数字水库、湖泊的重要环节,可以最大限度地利用水资源有效地进行防洪和营运管理。测定水库库容、绘制库容变化曲线的工作涉及到原始数据采集和内业数据处理,原始数据采集无论是实测或已有图矢量化,误差及精度都有比较深的研究,但是,在内业数据处理时,由于水下地形的多样性、复杂性,同一水域采用不同的计算方法其库容量均有不同程度的差异,因此,对利用何种计算方法,采用哪种数学模型,库容计算的精度如何,什么条件及存在的问题等方面研究显得尤其重要。本文通过对静态库容计算中的方格网法、断面法、等高线法、DEM法各自的基本原理、数学模型和
4、优缺点进行比较分析,结合实例,从理论上讨论了它们的适用情况、计算过程及精度分析,进而提出存在的问题。1.2论文的研究内容及组织结构本文对基于库容的计算方法进行了研究和验证，在此基础上大概评价几种库容计算方法的模型与计算过程等等。重点介绍DEM法的计算过程，以分析几种计算方法的难易程度。1.3本文中采用的主要数据常用的库容测量数据来源有三类，如图1-1数据来源遥感航摄方式库区原始地形数据实测数据和其他方式图1-1库容计算数据来源图在本文中主要的参考数据为安庆铜矿尾矿库的测量数据，尾矿库位于安庆市怀宁月山镇境内，行政区域隶属铜
5、陵市郊区政府范围，邻近有合安高速公路，合九铁路，据安庆市约20公里，市码头约23公里，交通便利。数据采集采用全站仪极坐标法一测回观测，实施代码测量，地形、地貌点间距一般为15米；数据由全站仪记录。下图为尾矿库库区地形图：图1-2尾矿区库区地形图2.库容测量计算方法的应用对于几种库容的计算方法，其计算的过程不同，难易程度不同。其中，较详细的介绍方格网法和DEM法的计算方法，粗略介绍断面法和等高线法，下面具体介绍一下。2.1方格网法库容对于方格网计算过程.首先，是在水下地形图上将所求水域划分为若干方格的正方形；然后，根据每个方
6、格网角点的高程及要求计算水域面的高程,；接着根据方格网法的计算公式计算出个区域的体积；最后，对各方格区域的体积进行累加。得到所需的库容值。我采用CASS软件中的方格网法土方量计算的方法来实现方格网法库容计算。由方格网来计算库容是根据实地测定的地面点坐标（X，Y，Z）和设计高程，通过生成方格网来计算每一个方格内的库容量，最后累计得到指定范围内库容量，并绘出库容分界线。其中CASS软件中求出的填方的土方量为我们需要的库容量。系统首先将方格的四个角上的高程相加（如果角上没有高程点，通过周围高程点内插得出其高程），取平均值与设计高
7、程相减。然后通过指定的方格边长得到每个方格的面积，再用长方体的体积计算公式得到库容量。方格网法简便直观，易于操作，因此这一方法在实际工作中应用非常广泛。用CASS算土方量，设计面可以是平面，我们计算库容时可以使用设计面为平面的情况。图2-1高程坐标输入图CASS中设计面是平面时的操作步骤：用复合线画出所要计算库容的区域，一定要闭合，但是尽量不要拟合。因为拟合过的曲线在进行土方计算时会用折线迭代，影响计算结果的精度。选择“工程应用方格网法土方计算”命令。命令行提示：“选择计算区域边界线”；选择库容计算区域的边界线-----
8、水库的水边线（闭合复合线）。屏幕上将弹出上图方格网土方计算对话框，在对话框中选择所需的安庆铜矿尾矿库坐标文件；在“设计面”栏选择“平面”，并输入目标高程；在“方格宽度”栏，输入方格网的宽度，这是每个方格的边长，默认值为20米。由原理可知，方格的宽度越小，计算精度越高。但如果给的值太小，超过了野外采集的点
