NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG BẢO ĐẢM THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN (tt)

Tính cấp thiết của đề tài Lưới khống chế thi công công trình thủy điện được thành lập trong giai đoạn xây dựng công trình và là cơ sở trắc địa cho công tác bố trí tổng thể, bố trí chi t

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Trắc địa công trình,

Khoa Trắc địa- Bản đồ và Quản lý đất đai, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Khánh

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Phản biện 1: PGS TS Nguyễn Quang Tác

Phản biện 2: GS TS Võ Chí Mỹ

Phản biện 3: PGS TS Hoàng Xuân Thành

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường

Họp tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Vào hồi … giờ … ngày … tháng… năm 2018

Có thể tìm hiểu luận án tại:

Thư viện Quốc Gia Việt Nam

Thư viện Trường đại học Mỏ - Địa chất

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Lưới khống chế thi công công trình thủy điện được thành lập trong giai đoạn xây dựng công trình và là cơ sở trắc địa cho công tác bố trí tổng thể, bố trí chi tiết và đo vẽ hoàn công công trình Việc nghiên cứu một số giải pháp nâng

cao hiệu quả và hoàn thiện quy trình thành lập lưới khống chế thi công công trình

thủy điện có ý nghĩa thiết thực

2 Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Mục đích nghiên cứu của luận án nhằm góp phần phát triển và hoàn thiện phương pháp xây dựng lưới khống chế mặt bằng đảm bảo thi công các công trình thủy điện Đối tượng nghiên cứu là thiết kế và xử lý số liệu các dạng lưới khống chế mặt bằng thi công công trình thủy điện ở Việt Nam

3 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu lựa chọn hệ quy chiếu phù hợp với đặc điểm cấu trúc và yêu cầu bố trí các công trình thuỷ điện Thiết kế lưới mặt bằng thi công thủy điện, phương pháp xử lý số liệu lưới thành lập bằng công nghệ đo đạc mặt đất, công nghệ GNSS và lưới kết hợp GPS- mặt đất

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thống kê, Phương pháp phân tích, Phương pháp thực nghiệm, Phương pháp so sánh, Phương pháp toán học và ứng dụng tin học

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

Luận án góp phần hoàn thiện quy trình thành lập lưới khống chế mặt bằng thi công các công trình thủy điện, các kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong giảng dạy, nghiên cứu khoa học và thực tế sản xuất

6 Các luận điểm bảo vệ

1- Cần lựa chọn hệ tọa độ và độ cao mặt chiếu phù hợp với lưới thi công thủy điện 2- Cần áp dụng các giải pháp nâng cao hiệu quả thiết kế lưới thi công thủy điện, áp dụng các đồ hình và công nghệ đo đạc phù hợp, sử dụng thuật toán thích hợp trong tính toán thiết kế lưới 3- Cần xây dựng hệ thống thuật toán và quy trình xử lý số liệu hợp lý đối với các dạng lưới thi công thủy điện

7 Các điểm mới của luận án

1- Đề xuất phương án mới xác lập hệ tọa độ và độ cao mặt chiếu đối với lưới mặt bằng thi công thủy điện thành lập trong hệ quy chiếu VN-2000 2 Đề xuất áp dụng một số đồ hình và công nghệ thành lập, tính toán thiết lưới

3 Đề xuất thuật toán và quy trình xử lý số liệu lưới thi công thành lập bằng phương pháp định vị vệ tinh (GNSS)

8 Cấu trúc và nội dung luận án

Cấu trúc luận án gồm ba phần: Phần mở đầu, 4 chương nội dung và phần

kết luận

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ THI CÔNG THUỶ ĐIỆN

1.1 Đặc điểm cấu trúc công trình thủy điện

1.1.1 Phân loại công trình thuỷ điện

Phụ thuộc vào vị trí tương quan giữa nhà máy phát điện và tuyến đập chính, các công trình thủy điện được chia thành 2 loại là thủy điện đường dẫn và thủy điện sau đập Đối với thủy điện đường dẫn, nước trong hồ chứa được đưa xuống nhà máy thông qua tuyến đường hầm dẫn nước

1.1.2 Các hạng mục chủ yếu của công trình thuỷ điện

1.1.2.1 Tuyến áp lực

Đập dâng gồm nhiều loại được thiết kế có kết cấu khác nhau tuỳ theo từng điều kiện cụ thể của công trình, bao gồm: Đập đất, đập đất đá, đập bê tông Đập tràn thường có kết cấu bê tông với một số cửa tràn

1.1.2.2 Tuyến năng lượng

Tuyến năng lượng bao gồm các hạng mục: cửa nhận nước, hầm dẫn nước, tháp điều áp và đường ống áp lực đưa nước xuống các tổ máy phát điện

1.1.2.3 Nhà máy phát điện

Có hai loại nhà máy thuỷ điện là nhà máy thuỷ điện kiểu sau đập, nhà máy thuỷ điện kiểu đường dẫn

1.1.3 Nhận xét về đặc điểm cấu trúc của công trình thuỷ điện

Tổ hợp đầu mối thủy điện là những công trình có quy mô lớn bao gồm nhiều hạng mục có đặc điểm kết cấu phức tạp, đa dạng Các hạng mục công trình thủy điện được phân bố ở nhièu độ cao khác nhau

1.1.4 Phân cấp công trình thuỷ điện

Ở nước ta các công trình thủy điện được phân cấp dựa vào công suất của nhà máy phát điện, cụ thể là được phân theo 5 cấp (I, II, III, IV, V)

1.2 Yêu cầu kỹ thuật đối với lưới khống chế mặt bằng thi công thuỷ điện

1.2.1 Phương pháp thành lập lưới

Lưới mặt bằng thi công công trình thủy điện có thể được thành lập bằng

công nghệ đo đạc mặt đất (sử dụng máy kinh vĩ, máy toàn đạc điện tử,) và công nghệ đo đạc vệ tinh (sử dụng các máy thu tín hiệu vệ tinh)

1.2.1.1 Phương pháp mặt đất: Lưới tam giác (đo góc, đo cạnh, đo góc-cạnh),

lưới đa giác 1.2.1.2 Phương pháp GPS

1.2.2 Yêu cầu độ chính xác bố trí các hạng mục công trình thuỷ điện

Tổng công ty điện lực Việt Nam đề ra quy định yêu cầu độ chính xác bố trí các hạng mục của công trình thủy điện, sai số trung phương bố trí các hạng mục công trình dao động từ khoảng 2mm đến 10mm

1.3 Thiết bị trắc địa để thực hiện đo đạc trong thi công thuỷ điện

1.3.1 Thiết bị đo lưới mặt đất

1.3.2 Máy định vị vệ tinh

1.4 Tổng quan về tình hình nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn xây dựng lưới khống chế thi công thủy điện

1.4.1 Tình hình nghiên cứu lý thuyết

1.4.1.1 Các công trình nghiên cứu ở nước ngoài

1- Nghiên cứu ứng dụng các thiết bị hiện đại trong xây dựng lưới trắc địa mặt bằng và độ cao phục vụ thi công công trình thủy điện

2- Nghiên cứu phương pháp thiết kế lưới, lựa chọn hệ quy chiếu đối với lưới, biện pháp tối ưu hóa bản thiết kế lưới

3- Nghiên cứu phương pháp và quy trình tính toán xử lý số liệu lưới thi công thủy điện

1.4.1.2 Hướng nghiên cứu thành lập lưới thi công thủy điện ở Việt Nam

1- Lựa chọn hệ quy chiếu đối với mạng lưới thi công công trình Quy trình thành lập các cấp lưới mặt bằng thi công

2- Phương pháp thiết kế lưới thi công thủy điện, các giải pháp tối ưu hóa thiết kế lưới, sử dụng tối đa hiệu quả thiết bị đo đạc hiện đại trong thi công lưới

3- Xử lý số liệu lưới khống chế thi công, bao gồm: Phương pháp và quy trình xử lý số liệu lưới mặt đất, lưới GPS, lưới kết hợp GPS- mặt đất

1.4.2 Thực tiễn xây dựng lưới thi công thủy điện

1.4.2.1 Trên thế giới:

Tại tất cả các dự án thủy điện đều phải thành lập lưới khống chế phục vụ thi công các hạng mục công trình

1.4.2.2 Thực tiễn xây dựng lưới thi công thủy điện ở Việt Nam

1 Lưới mặt bằng thi công thủy điện Sơn La: Lưới khống chế mặt bằng thi công

thủy điện Sơn La được thành lập theo phương pháp đo đạc mặt đất dưới dạng lưới tam giác đo góc- cạnh

2 Lưới mặt bằng thi công thủy điện A Lưới: Mạng lưới được đo bằng công nghệ GPS

3 Lưới mặt bằng thi công thủy điện Sông Ba hạ:Lưới khống chế thi công tại công trình Sông Ba Hạ bao gồm 2 khối cách xa nhau, đã tạo thành một mạng lưới kết hợp GPS- mặt đất

1.5 Đánh giá chung về công tác xây dựng lưới khống chế mặt bằng thi công thuỷ điện và hướng nghiên cứu trong luận án

1.5.2 Các vấn đề còn tồn tại

1- Việc sử dụng kết hợp các thiết bị đo đạc hiện đại trong thực tế xây dựng thủy điện chưa được quan tâm đúng mức 2- Cần nghiên cứu giải pháp chuyển đổi số liệu từ các hệ trên về hệ tọa độ thi công công trình một cách hợp lý 3- Thiết kế tối ưu lưới khống chế thi công công trình bước đầu đã được nghiên cứu

về lý thuyết, tuy nhiên triển khai ứng dụng ở thực tế còn có hạn chế 4- Chưa có quy trình thống nhất để xử lý số liệu lưới thi công thủy điện thành lập bằng các phương pháp khác nhau

1.5.3 Các hướng nghiên cứu chính trong luận án

- Xác lập hệ quy chiếu hợp lý đối với mạng lưới thi công

- Khảo sát một số đồ hình phù hợp với đặc điểm cấu trúc và điều kiện địa hình của các hạng mục công trình thủy điện, tính toán thiết kế lưới

- Xử lý số liệu lưới thi công thủy điện thành lập bằng các phương pháp khác nhau

Chương 2: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ THIẾT

KẾ LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG THI CÔNG THUỶ ĐIỆN

2.1 Yêu cầu chung đối với lưới khống chế mặt bằng thi công thuỷ điện

2.1.1 Mục đích, nhiệm vụ của lưới mặt bằng thi công thuỷ điện

Lưới khống chế thi công thủy điện là cơ sở để bố trí tim tuyến, kiểm tra

độ chính xác quá trình thi công, xây lắp và hoàn công các hạng mục công trình Lưới khống chế thi công thủy điện được chia thành 3 cấp hạng: I, II, III Căn cứ tổng mặt bằng công trình và điều kiện địa hình mà có thể xây dựng 1 hoặc 2 bậc lưới thi công Hệ quy chiếu của lưới thi công thủy điện phải được lựa chọn phù hợp để đảm bảo lưới có độ biến dạng nhỏ nhất so với thực địa

2.1.2 Yêu cầu độ chính xác đối với mạng lưới

2.1.2.1 Yêu cầu độ chính xác bố trí các hạng mục công trình thủy điện

Khi thiết kế lưới khống chế mặt bằng thi công thủy điện phải ước tính độ chính xác bằng phương pháp chặt chẽ, từ đó có thể điều chỉnh đồ hình, lựa chọn máy móc thiết bị và quy trình đo để đảm bảo độ chính xác yêu cầu

2.1.2.2 Yêu cầu độ chính xác đối với lưới khống chế thi công thủy điện

Mối quan hệ giữa sai số vị trí điểm lưới khống chế và sai số bố trí trục công

2.1.3 Phân bố vị trí điểm và kết cấu mốc của lưới thi công thuỷ điện

2.1.3.1 Phân bố điểm lưới thi công tuyến đập

Các điểm mốc lưới khống chế thi công ở khu vực tuyến đập được bố trí tại

2 bên vai đập, ngoài ra còn bổ sung thêm một số điểm về phía hạ lưu và thượng

lưu đập

2.1.3.2 Lưới khống chế thi công tuyến năng lượng

Điểm mốc lưới khống chế thi công được chọn gần khu vực cửa nhận nước, tháp điều áp, một số mốc phân bố tại các cửa hầm phụ phục vụ thi công đào hầm

2.1.3.3 Lưới khống chế thi công khu vực nhà máy

Các điểm mốc lưới thi công ở khu vực nhà máy được bố trí dọc đường ống

áp lực và xung quanh gian máy

2.1.4 Kết cấu mốc

Mốc được thiết kế dưới dạng cột, cho phép định tâm bắt buộc thiết bị đo

2.2 Xác lập hệ quy chiếu đối với mạng lưới mặt bằng thi công thủy điện

2.2.1 Cải chính trị đo lên mặt phẳng toạ độ

2.2.1.1 Cải chính hướng đo

Đối với các mạng lưới trắc địa cạnh ngắn như lưới trắc địa công trình, số cải chính này có giá trị nhỏ và thường được bỏ qua

2.2.1.2 Cải chính chiều dài cạnh đo

Số cải chính do chiếu cạnh ngang (S =AB’) xuống mặt chiếu elipxoid:

2

1

P g

m m

K





0

R

H H S

2.2.2 Lựa chọn kinh tuyến trục và độ cao mặt chiếu đối với lưới thi công khi

sử dụng phép chiếu Gauss và UTM

2.2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của việc lựa chọn độ cao mặt chiếu và kinh tuyến trục múi chiếu đến số cải chính chiều dài cạnh

Trong các tài liệu kinh điển về trắc địa công trình thường đưa ra khuyến cáo về việc chọn hệ tọa độ và mặt chiếu như sau:

- Chọn độ cao mặt chiếu trùng với độ cao trung bình của khu vực xây dựng

- Kinh tuyến trục của múi chiếu được lựa chọn: Đối với phép chiếu Gauss cần chọn kinh tuyến trục đi qua kinh tuyến trung bình khu xây dựng Trong phép chiếu UTM, chọn kinh tuyến trục cách kinh tuyế trung bình khu xây dựng

90Km (múi chiếu 3) và 180Km (múi chiếu 6)

Bảng 2.2 Sự phụ thuộc giữa số cải chính chiều dài cạnh và hoành độ cạnh đo

Ảnh hưởng của số cải chính chiều dài cạnh

S

S mp



Ym-20Km Ym-10Km Ym-5Km Ym+5Km Ym+10Km Ym+20Km Gauss

Qua bảng số liệu đưa ra trong bảng 2.2 có thể rút ra một số nhận xét sau:

1- Số cải chính chiều dài cạnh lên mặt phẳng trong phép chiếu Gauss có giá trị nhỏ và biến thiên chậm khi hoành độ trung bình cạnh đo tăng

2- Số cải chính chiều dài cạnh lên mặt phẳng trong phép chiếu UTM có giá trị lớn và biến thiên tăng nhanh khi hoành độ trung bình cạnh đo tăng cách xa kinh tuyến trục đã lựa chọn

Để giảm thiểu giá trị của số cải chính Smp khi chiếu cạnh lên mặt phẳng toạ độ đối với phép chiếu UTM, trong luận án đề xuất một phương án mới chọn Phép chiếu

Cải chính

hệ tọa độ và mặt chiếu cho lưới trắc khống chế thi công mặt bằng

2.2.2.2 Đề xuất phương án chọn hệ tọa độ và độ cao mặt chiếu

Khi sử dụng phép chiếu UTM có thể chọn kinh tuyến trục của múi chiếu

đi qua kinh tuyến trung bình của khu vực xây dựng, hệ tọa độ được lựa chọn như

trên được gọi là hệ tọa độ kinh tuyến trung bình

Để kiểm chứng các nội dung đã nêu ở mục 2.2.2.2, trong luận án đã thực nghiệm tính số cải chính cạnh đo đối với một mô hình lưới đa giác Kết quả cho thấy số cải chính chiều cạnh trong trường hợp áp dụng hệ toạ độ kinh tuyến trung

bình có giá trị nhỏ hơn rất nhiều so với trường hợp lựa chọn kinh điển

2.3 Phân tích các phương pháp thành lập lưới khống chế mặt bằng

2.3.1 Phương pháp đo đạc mặt đất

Lưới mặt đất được thành lập chủ yếu bằng các phương pháp: tam giác (đo góc, đo cạnh, đo góc- cạnh), lưới đa giác Lưới mặt đất áp dụng phù hợp với địa hình có tầm thông hướng tốt Tuy nhiên đối với khu vực có địa hình phức tạp thì phương pháp đo mặt đất sẽ gặp trở ngại đáng kể

2.3.2 Phương pháp định vị vệ tinh (GPS)

Ưu điểm của phương pháp là có thể thu tín hiệu ở mọi nơi, mọi lúc, không phụ thuộc vào thời tiết và cũng không đòi hỏi sự thông hướng giữa các điểm mặt đất Nhược điểm của phương pháp định vị GPS là phải đạt được sự thoáng đãng tại vị trí các điểm mốc

2.3.3 Lưới kết hợp GPS - Mặt đất

Việc xây dựng lưới theo phương pháp kết hợp lưới mặt đất và lưới GPS cho phép phát huy được ưu điểm và khắc phục được nhược điểm của các công nghệ trên, giúp giảm đáng kể thời gian thi công và chi phí

2.4 Khảo sát một số dạng đồ hình đặc trưng của lưới thi công thuỷ điện

2.4.1 Khảo sát lưới tứ giác không cạnh biên

Khi các điểm của lưới mặt bằng thi công được bố trí dọc sông có thể áp dụng đồ hình lưới dưới dạng chuỗi tứ giác không cạnh biên (hình 2.9)

Hình 2.9 Sơ đồ lưới tứ giác không đo cạnh biên

Trong mỗi tứ giác không cạnh biên cần đo 4 góc và 4 cạnh, do đó sẽ có 3 trị đo thừa và dẫn đến 3 điều kiện hình học liên hệ giữa các trị đo, cho phép kiểm tra và đánh giá độ tin cậy các trị đo Để so sánh độ chính xác của tứ giác không cạnh biên với tứ giác có cạnh biên, có thể áp dụng công thức gần đúng:

2.4.2 Khảo sát đường chuyền thi công hầm thuỷ điện

2.4.2.1 Độ chính xác đường chuyền đo góc ngang

Đường hầm dẫn nước công trình thủy điện thường có dạng thẳng, do đó tuyến đa giác trong hầm có dạng là đường chuyền treo duỗi thằng Nếu chiều dài các cạnh của đường chuyền xấp xỉ bằng nhau thì sai số trung phương hướng ngang điểm cuối của đường chuyền trong hầm được tính theo công thức:

𝑚𝑞 = 𝑚𝛽

ρ′′ S √𝑛(𝑛+1)(2𝑛+1)

trong đó: n là số cạnh trong đường chuyền, S là chiều dài cạnh trung bình và mβ

là sai số trung phương đo góc đường chuyền

2.4.2.2 Độ chính xác đường chuyền đo phương vị cạnh

Dùng kinh vĩ con quay đo phương vị các cạnh đường chuyền trong hầm để hạn chế tích lũy sai số chuyền phương vị Khi các cạnh trong hầm có chiều dài gần bằng nhau (S1= S2 =… Sn = S) sẽ có:

Để so sánh độ chính xác của đa giác trong hầm thành lập theo đồ hình đường chuyền đo góc ngang và đường chuyền đo phương vị, trong luận án đã tính thực nghiệm đối với đường chuyền trong hầm dẫn nước tại công trình thủy điện Thượng Kon Tum Đường chuyền 1 đi từ tháp điều áp đến điểm đào thông, giả định chiều dài cạnh trung bình là 110m, số lượng cạnh của đường chuyền đến điểm đào thông sẽ vào khoảng 120 Đường chuyền 2 đi từ cửa nhận nước có số cạnh đến điểm đào thông là 45 Giả định đường chuyền đo góc ngang là đường chuyền cấp 1 có sai số đo góc mβ = 5”, đường chuyền đo phương vị bằng máy GYRO X II có sai số đo phương vị mα = 15”, kết quả tính đưa ra trong bảng 2.4:

Bảng 2.4 Kết quả tính sai số hướng ngang điểm đào thông

Loại đường chuyền

N° đường chuyền

Sai số hướng ngang điểm đào thông

ĐC đo góc ngang ĐC đo phương vị

Kết quả tính trong bảng 2.4 cho thấy, đa giác trong hầm thành lập theo dạng đường chuyền đo phương vị bằng cách sử dụng kinh vĩ con quay có sai số hướng ngang nhỏ hơn đáng kể so với sai số hướng ngang của đường chuyền đo góc ngang thông thường

2.4.2.3 Độ chính xác đường chuyền có đo bổ sung phương vị cạnh

Đẻ tăng cường độ chính xác của đường chuyền đo góc ngang, có thể dùng kinh vĩ con quay đo bổ sung phương vị một số cạnh đường chuyền trong hầm, giả sử đường chuyền có N cạnh, chiều dài trung bình các cạnh là S, đo góc với sai số mβ, đo phương vị với sai số mα Khi đo thêm n góc phương vị con quay và phân bố đều trên đường chuyền thì sẽ tạo ra n-1 đường chuyền hợp phần phù hợp phương vị, số cạnh trong đường chuyền hợp phần bằng k (hình 2.13)

Hình 2.13 Đường chuyền trong hầm có đo thêm phương vị cạnh

Sai số trung phương hướng ngang của điểm cuối đường chuyền được ước tính theo công thức gần đúng sau:

số hướng ngang điểm cuối đường chuyền và số lượng sai số phương vị đo Tính

α1

β1 β2 βk

n.Sk.S

α2

toán được thực hiện với giả định số lượng góc phương vị đo trong đường chuyền lần lượt là i = (3, 5, 7, 9, 11, 13, 25 và 41) Kết quả tính đưa ra trong bảng 2.5, trên cơ sở đó lập biểu đồ mối quan hệ giữa sai số hướng ngang điểm cuối đường chuyền với số lượng và sai số đo phương vị cạnh

Bảng 2.5 Quan hệ giữa sai số điểm cuối và số lượng, sai số phương vị đo

i = 7 k=20

i = 9 k=15

i =11 k=12

i= 13 k=10

i=16 k=8

i= 25

k = 5

i=31 k=4

i=41 k= 3 3” 503 250 166 124 98 82 65 40 32 25 5” 519 266 181 139 114 97 80 55 46 38 15” 688 416 318 266 232 209 184 142 126 108 Phân tích bảng kết quả ước tính độ chính xác và biểu đồ sai số nêu trên có thể rút ra nhận xét: Việc đo bổ sung thêm phương vị bằng kinh vĩ con quay giúp nâng cao đáng kể độ chính xác hướng ngang của điểm cuối đường chuyền

2.5 Ước tính độ chính xác lưới mặt bằng thi công thủy điện

2.5.1 Tiêu chuẩn đánh giá độ chính xác lưới khống chế thi công

Các chỉ tiêu đặc trưng cho độ chính xác lưới là: sai số vị trí điểm, các tham

số của elip sai số, sai số theo hướng Tuỳ thuộc vào đặc điểm kết cấu và yêu cầu đối với từng hạng mục công trình cụ thể để lựa chọn áp dụng chỉ tiêu phù hợp

2.5.2 Ứớc tính độ chính xác lưới khống chế mặt bằng

Đối với lưới thi công thủy điện sử dụng ma trận giả nghịch đảo R~, được tính theo công thức:

T T

T TP C

CP R

Với các phần tử Bi (ứng với điểm thứ i) được xác định theo công thức:

𝐵𝑖 = [1 0 𝑌𝑖 𝑋𝑖

0 1 − 𝑋𝑖 𝑌𝑖] (2.23) Tính các chỉ tiêu sai số của lưới: Trường hợp tổng quát, ước tính lưới được dựa trên công thức sai số trung phương của hàm số sau bình sai:

P

m   1

khi đó sẽ có:

1 1

1 1

1 1

) (RAPA T  R R A A T R AP  A T R (2.27)

Kí hiệu ai và pi là vector hệ số phương trình số hiệu chỉnh và trọng số trị

đo thứ i, nếu ma trận Qi-1 đã xác định thì ma trận Qi được tính theo công thức:

T i i i i

i i T i i i i

a Q a p

Q a a Q Q

Q

1

1 1

i i

T i i i

i

a Q a p

Q a a Q Q

2.6 Tối ưu hoá bản thiết kế lưới

Trường hợp khi lưới được thiết kế tối ưu theo độ chính xác, bài toán được

đặt ra là: Cần xác định phương án lưới có độ chính xác cao nhất với chi phí (thời

gian, nhân vật lực, giá thành) cho trước

2.6.1 Mô hình bài toán thiết kế tối lưới theo độ chính xác

1 Hàm mục tiêu

Kí hiệu Z là chỉ tiêu độ chính xác lưới, xi (i=1,n) các đại lượng đo trong lưới Khi đó hàm mục tiêu được thể hiện qua công thức:

Z  f1(x1, x2, , xn)  Min (2.32)

2 Hệ điều kiện ràng buộc

Ngoài khống chế về chi phí thi công lưới, còn cần đưa thêm một số điều kiện ràng buộc khác để bảo đảm độ tin cậy của mạng lưới

n

n x a x

a x a

Trong luận án đã thực hiện bài toán thiết kế tối ưu độ chính xác lưới với 2 điều kiện ràng buộc như sau:

1- Chi phí thành lập lưới 𝑇 = ∑𝑚𝑖=1𝑥𝑖 (mn)

2- Số hướng đo đến 1 điểm  V

2.6.2 Giải pháp xử lý và sơ đồ tính toán

Với mỗi tổ hợp đại lượng đo (phương án thứ i) sẽ thực hiện bài toán ước tính độ chính xác lưới để trên cơ sở đó xác định sai số điểm yếu theo công thức:

) ,