JJF(辽) 588-2025 地下水封石洞油库容量校准规范

　　辽 宁省地方计量技术规范

　　JJF(辽)588-2025

　　地下水封石洞油库容量校准规范

　　Calibration Specification for Capacity of Watersealedunderground storagerock caverns

　　2025-12-10 发布2026-01-10 实施

　　辽 宁 省市场监督管理局 发 布

　　地下水封石洞油库容量校准规范

　　Calibration Specification

　　for Capacity of Water Sealed

　　Underground sealed undergroundstoragerock caverns

　　JJF(辽)588—2025

　　归口 单 位：辽宁省市场监督管理局

　　主要起草单位：辽宁省大容量计量站(国家大容量第一计量站)

　　参加起草单位：中国石油管道局工程有限公司

　　本规范委托辽宁省大容量计量站(国家大容量第一计量站)负责解释

　　本规范主要起草人：

　　郑鹤 辽宁省大容量计量站(国家大容量第一计量站)

　　王然 辽宁省大容量计量站(国家大容量第一计量站)

　　鄢常亮 辽宁省大容量计量站(国家大容量第一计量站)安贺强中国石油管道局工程有限公司

　　参加起草人：

　　高岩 辽宁省大容量计量站(国家大容量第一计量站)

　　张卓 辽宁省大容量计量站(国家大容量第一计量站)

　　梁凯强 辽宁省大容量计量站(国家大容量第一计量站)钱长城中国石油管道局工程有限公司

　　目录

　　引言 II

　　1范围 1

　　2引用文件 1

　　3 术语和计量单位 1

　　3.1术语 1

　　3.2 计量单位 3

　　4概述 4

　　4.1 地下水封石洞油库结构 4

　　4.2 地下水封石洞油库用途 4

　　4.3 测量原理 4

　　5计量特性 5

　　6校准条件 5

　　6.1 环境条件 5

　　6.2 技术条件及安全条件 5

　　6.3 校准用标准装置及配套设备 6

　　7校准方法 7

　　7.1 校准项目 7

　　7.2 洞罐测量控制网的布设方法和要求 7

　　7.3 泵坑测量 9

　　7.4内部附件测量 10

　　7.5数据处理 10

　　8 校准结果表达 13

　　9复校时间间隔 14

　　附录A控制网的布设方法和要求 15

　　附录B校准证书内页参考格式 22

　　附录C容量表内页参考格式 23

　　附录D原始记录参考格式 25

　　附录E 容量校准结果不确定度评定示例 28 引言

　　JJF1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》、JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》共同构成本规范制定的基础性系列规范。

　　本规范是首次制定。

　　地下水封石洞油库容量校准规范

　　1范围

　　本规范适用于储存原油、汽油、柴油、LPG、烷烃等地下水封石洞油库的容量校准。适用范围(300000~10000000)m3。

　　2引用文件

　　本规范引用了下列文件：

　　GB 30871—2022 危险化学品企业特殊作业安全规范

　　GB 50026—2020 工程测量规范

　　GB 50455—2020 地下水封石洞油库设计规范

　　GB 50996—2014 地下水封石洞油库施工及验收规范

　　凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。

　　3术语和计量单位

　　3.1术语

　　3.1.1 地下水封石洞油库 water sealed underground storage rockcaverns

　　在稳定地下水位以下的岩体中开挖出的用来存储油、气的地下空间系统。简称水封洞库。

　　3.1.2 洞室cavern

　　在岩体内挖掘出的用于储存油、气及其他产品的地下空间。

　　3.1.3 洞罐cavernstank

　　由一个或几个相互连通的洞室组成，功能相当于地面的一座油罐。

　　3.1.4 连接巷道 connectingtunnel

　　洞室之间相互连接的通道，保证储存的油、气及其他产品在洞室间相互流通，并保持液位等同。

　　3.1.5竖井shaft

　　由洞室顶至地面或操作巷道的井。

　　3.1.6 泵坑pumppit

　　在洞室底部，正对着竖井用于安放潜油泵、潜水泵及仪表的坑槽。

　　3.1.7 封头tunnelend

　　位于洞室(巷道)水平延伸方向的末端，通过挖凿或人为封堵形成的区域。

　　3.1.8 水垫层 waterbed

　　在洞室底部保持一定高度,用于原油或成品油内杂质沉积并汇集裂隙水的水层

　　3.1.9 泵坑围堰 pump pitcofferdam

　　修筑在泵坑附近的围挡，其高程最低点也是洞库垫水层与储存介质的分割线。

　　3.1.10计量基准点(零点) datum point

　　泵坑围堰的最低点高程。也称为零点。

　　3.1.11测量参照点 measurementreference point

　　在洞库测量工作中指定的测量起点，这个起点就称为测量参照点。

　　3.1.12测量参照系 measurement reference coordinate system

　　以测量参照点为原点，定义了X 轴方向的坐标系。

　　3.1.13定位参照点 positioningreference point

　　定位参照点是以一定精度测得该点平面位置及高程数据的固定点，简称定位点。

　　3.1.14定位参照线 positioning reference line

　　定位参照线是将一系列定位参照点，依相邻次序连接而构成折线形式的平面图形，简称定位线。

　　3.1.15角度闭合差 Angle closure error

　　定位参照线水平角测量的总和与其理论角度总和之间的差值。

　　3.1.16高程闭合差 elevation closure error

　　定位参照点高程测量起点高程与由起点高程和所有其他定位参照点高程差之和的差值。

　　3.1.17容量校准曲线 capacity calibration curve

　　用于表示洞库容量与对应高度之间关系的曲线。

　　3.1.18 洞室中线centerline

　　由各宽幅中心点依次连接而成，并投影在洞室底面上能反映洞室位置和走向的几何特征线。

　　3.2计量单位

　　容量单位：立方米，符号：m³。

　　长度单位：米，符号m;厘米，符号cm;毫米，符号mm。

　　角度单位：度，符号°;分，符号′;秒，符号″。

　　4概述

　　4.1地下水封石洞油库结构

　　地下水封石洞油库，是在稳定的地下水位以下的岩体中开挖出的用来存储油、气的地下空间系统。由一个或多个洞罐组成，洞罐由洞室、连接巷道、竖井、泵坑、集水池及其他附件组成。其结构如图1 所示：

　　图1洞罐结构

　　4.2地下水封石洞油库用途

　　地下水封石洞油库作为一种液货储存器具，广泛的应用于存储原油、汽油、柴油以及LPG、烷烃等液态化工品，在石油、液体石油产品及其他液态化工品的仓储、贸易结算以及收发交接中起着重要作用。

　　4.3测量原理

　　地下水封石洞库通常以洞罐形式开展计量活动，洞罐由洞室和巷道组成，其空间构造相同，计算方法相同，总容量计算模型如下：

　　V洞罐=

　　式中：

　　V洞罐——洞罐内洞室(巷道)总容量，m3;Vi——两相邻断面之间的容量，m3;

　　si——第i 个断面面积，㎡;

　　si+1——第i+1 个断面面积，㎡;

　　Δxi——两相邻等断面之间的距离，m。

　　考虑到库内附件体积则洞罐总容积按如下计算公式进行计算：

　　V总 =V洞罐 +V附件 (3)式中：

　　V附件——洞罐内竖井、泵坑、集水池和其它附件体积，m3。

　　5计量特性

　　总容量的扩展不确定度为0.25%(k=2)。

　　6校准条件

　　6.1环境条件

　　6.1.1 主洞室以及巷道内的粉尘、碎石渣及施工过程中崩落的水泥浆等杂质应冲刷干净并保持洞罐及巷道底板无积水。

　　6.1.2 校准过程照明条件满足现场作业光线要求。

　　6.1.3 地下水封石洞库的装量系数不宜大于95%。

　　6.2技术条件及安全条件

　　6.2.1 新建洞库应在洞库主体建造与设备安装完毕，封闭洞库前进行校准。

　　6.2.2 校准过程确保无影响校准工作的交叉作业。

　　6.2.3 校准过程中，必须遵守相关的安全规范。

　　6.2.4 校准时，若使用脚手架、升降车等设备进行高空作业，校准人员应使用牢固耐磨的安全带，以保证校准人员的安全。 6.2.5 校准人员必须穿着工作服、防护鞋，佩戴手套和安全帽，防毒面具和护目镜等防护用品根据现场实际情况选择佩戴。

　　6.2.6 空气中氧气、有害气体、粉尘含量等应符合的要求。

　　6.2.7 除以上常备要求外，应根据现场实际安全防护要求加配安全防护工具和人员。

　　6.3校准用标准装置及配套设备

　　校准用标准装置及配套设备主要技术参数见表1 和表2。

　　表1 校准用标准装置

　　设备名称 测量范围 准确度等级或最大允许误差 备注 钢卷尺 (0~100)m Ⅱ级 使用时必须修正 测深钢卷尺 (0~25)m ±2.0mm 使用时必须修正 自动安平水准仪 (1-50)m DSZ3级或以上 激光测距仪 (0.5~100)m ±1.5mm

　　全站仪

　　(1.5~200)m 测角标准偏差:2.0″无棱镜测距标准偏差：

　　(2mm+2×10-6L)

　　注：L 是测量距离，单位

　　m

　　检定周期内使用

　　表2 校准用配套设备

　　设备名称 测量范围 准确度等级或最大允许误差

　　或不确定度 备注 温湿度计 (-25~50)℃10%RH~90%RH 温度：±1.0℃

　　湿度：±5%RH —— 空盒气压表 (800~1060)hPa ±2.0 hPa 防爆灯具 —— 满足要求 标准圆棱镜组 —— —— 三脚架 —— —— 棱镜对中杆 —— —— 水准标尺 —— ——

　　7校准方法

　　7.1校准项目

　　洞库容量测量。

　　7.2洞罐测量控制网的布设方法和要求

　　本校准规范采用导线测量，测量仪器使用全站仪。控制网的布设方法和要求参看附录A

　　7.2.1断面测量

　　(1) 断面间隔分点测设

　　以洞室(巷道)的封头处或洞室(巷道)交汇处作为起始点，沿着洞室(巷道)中线方向进行设站点分点，相邻设站点间隔不得超过2m。分点作为断面设站点，对断面设站点编号，并在断面设站点处做好标识。折线型洞室(巷道)应在折点处增加断面设站点，曲线形洞室(巷道)应沿着洞室(巷道)中线的走向进行断面设站点的布设。

　　(2)设站方式与断面点测量

　　图2 断面设站点与断面测量示意图

　　注：K1、K2 为已设置的控制点，Ni为当前设站点，D1到Di为断面测量点

　　如图2 所示，将全站仪架设到分点处Ni，联测临近的控制点K1、K2，根据已知K1、K2、按照自由设站方式即可计算得出Ni，即当前站点坐标和定向角。使全站仪转向中线垂直方向依次测量此断面点D1到Dn的坐标。断面测量点间距应不大于表10中的规定值。

　　(3)断面测量

　　将全站仪架设到待测断面测站点处，整平对中全站仪。照准已知的临近定位参照点，将测量数据及当前断面测站点坐标记录。将全站仪水平旋转至于洞室(巷道)中线垂直方向，依次测量各断面点。断面测量点距离步进(或角度步进)应不大于表3 规定值。并依据当前测站点坐标及照准的定位参照点坐标，计算当前断面测量点的坐标。

　　表3断面测量点距离

　　部位 同断面上相邻测点间距(m) 巷道 ≤0.5 洞室 ≤0.5

　　7.2.2 封头测量

　　(1)封头测量设站点布设

　　在洞室(巷道)中线上选择封头测量设站点，设站点与封头的距离应大于封头最高点距底板的距离，使得全站仪的最大仰角小于45°。选择好设站点后通过已知定位参照点测量封头测量并计算设站点坐标。将全站仪架设到设站点上，照准临近的已知控制点，根据已知定位参照点坐标及当前设站点坐标计算各测量点坐标。

　　(2)封头边界测量

　　将全站仪照准封头边界，依次测量封头边界点并记录，封头边界测量点距离步进应不大于表3 规定的距离步进值。

　　当封头边界与洞室(巷道)的垂直断面变化不大时，也可以取距离封头最

　　近的断面作为封头边界。

　　(3)封头面测量

　　将全站仪照准封头面，在封头边界内，先垂直方向，再水平方向依次测量封头面上各点数据。

　　7.3泵坑测量

　　7.3.1 泵坑直径测量

　　将手持激光测距仪紧贴泵坑内壁位置，保持激光测距仪水平，使激光点在水平方向左右移动，读取最大值，该值即为泵坑的直径d1，测量两次，两次之差不得大于2mm，取平均值。

　　选择另外一条直径位置，并使其与已测直径尽量垂直，用上述相同的方法测量直径d2，则此泵坑的直径d为：

　　d= d1+d2)(4)

　　对于泵坑上直径与下直径不等或漏斗状泵坑，需要按上述方法分别测量各直径变化位置对应的直径值。

　　泵坑测量应根据实际施工情况调整测量和计算方法本规范仅列举标准圆柱形泵坑为例。

　　7.3.2 泵坑深度测量

　　将测深钢卷尺尺锤放入泵坑中，缓慢放下尺带，让尺带在尺锤的重力作用下垂直下落，尺锤刚好接触到泵坑底板，并确认尺锤直立，读取泵坑上沿所对应的刻度，测量两次，两次之差不得大于2mm，取平均值。按照上述方法分别选取两条互相垂直的直径的4 个端点依次测量。依据此方法，分别测量出直径变化位置的泵坑深度。

　　泵坑上沿标高测量，选择泵坑上沿两条互相垂直的直径的4 个端点，选择临近泵坑的定位参照点，依据7.1.2 所述的高程测量方法，分别测量泵坑上沿4个端点的高程。

　　泵坑的测量根据现场实际情况决定测量方案，不具备实测条件的数据可参考采用竣工图纸

　　7.4内部附件测量

　　洞库内所有附件都会影响洞库的有效容量，附件一般具有规则的几何形状，测量出几何尺寸，即可求出其体积。还需测量各附件的最低点和最高点到定位参照点所在平面的距离，即确定各附件的起点高度和止点高度。对于不能实际测量的附件，可采用竣工图纸数据。

　　7.5数据处理

　　7.5.1 定位参照点数据处理

　　定位参照点的数据处理包括定位参照点水平坐标计算与平差、定位参照点高程计算与平差。

　　(1)水平坐标计算与平差

　　(图3)水平坐标计算

　　如图3 所示，已知A(XA,YA)，DAB，αAB，则B点坐标B(XB,YB)计算公式为：

　　{(5)

　　{(6)

　　n 边形闭合内角和理论值应为：

　　Σβ理=(n—2)×180o (7)

　　角度闭合差为：

　　fβ=Σβ测— Σβ理=Σβ测—(n—2)×180o(8)

　　n 边形闭合坐标增量理论值为：

　　ΣΔx 理=0(9)

　　ΣΔy 理=0 (10)

　　n 边形闭合坐标增量实际测量值的和即为坐标增量闭合差：

　　fx= ΣΔx测(11)

　　fy= ΣΔy测(12)

　　平差修正后的定位参照点坐标计算公式为：

　　(2)高程计算与平差

　　(图4)高程计算

　　n 边形高程闭合增量理论值为：

　　H理=0 (15)

　　n 边形高程测量闭合差为：

　　H测=ΣΔhi(16)

　　高程平差修正计算公式为：

　　h修= hi(17)

　　7.5.2 断面测量点处理

　　采集的断面测量点数据，采用最小二乘法进行曲线拟合，用于通过最小化误差平方和来寻找数据的最佳函数逼近。即在坐标图中，在解释变量值相同的情况下，拟合函数上的所有被解释变量的点与已知样本数据点的垂直距离最小。

　　其数学原理如下：

　　对于一组测量的断面数据点{(xi,yi,zi):i=1,2,3,…，n},因为在同一断面上，xi 数值相同，拟合曲线模型为Y=F(z),第i处误差距离为Yi-yi，那么第i处拟合曲线模型值F(zi)与实际测量数据点yi之差的平方和就是

　　求出其最小值对应的参数，得到拟合曲线Y=F(z)。

　　7.5.3 封头数据处理

　　(1)封头平面计算

　　所有封头面测量点采用最小二乘法拟合平面，其方程如下：

　　Ax+ By+CZ+ D=0,(C≠0)(19)

　　即：Z

　　令：a

　　平面方程参数a0, a1, a2的计算公式为：

　　最小二乘法拟合平面方程即为Z=a0x+a1y+ a2。

　　(2)封头边界投影计算

　　将封头边界测量点或距离封头最近的断面测量点数据投影到封头拟合平面上，各投影点连接构成封头处的断面测量点数据。

　　7.5.4附件数据处理

　　洞室内的进出管线、泵阀及其他附件体积按几何形状计算，在编制容量表时，应在其起点高程与止点高程之间平均扣除;当附件体积使洞室有效容量增加时则应平均增加。

　　7.5.5 泵坑数据处理

　　泵坑各直径变化位置对应的直径值按照该值的高程排序，并计算泵坑上沿及泵坑底板高程。泵坑体积计算公式如下：

　　V=0

　　π(Ri2 + Ri+12.Hi—Hi+1 ) (21) 在编制容量表时，直径变化位置之间的体积计算按照相邻直径变化位置直径值的线性插值进行计算。

　　7.5.6 等高程水平剖切容量计算

　　等高程水平剖切容量计算是从洞室(巷道)底板的最低高程起至最高高程按一定的间隔水平剖切由洞室的各个断面构成的数学模型，得到各个水平面与各断面的交点。同一高程水平面与各断面的交点，按照顺序连接形成平面封闭多边形。最后计算出封闭曲线所围成的面积si ，si计算公式如下：

　　两相邻高程水平面之间的体积计算为：

　　式中：vi——两相邻等高水平剖切面之间的体积;

　　si——第i 个等高水平剖切面面积;

　　Si+1——第i+1 个等高水平剖切面面积;

　　Δh——两相邻等高水平剖切面之间的高差。

　　洞室总容积按如下计算公式进行计算：

　　V=

　　8校准结果表达

　　经校准的地下水封石洞油库，发给校准证书、容量表和容量表曲线图。校

　　准证书内页格式见附录A，容量表格式及容量曲线图见附录L。

　　9复校时间间隔

　　由于地下水封石洞油库比较稳定，以及特有的建造方式和密封方式，申请校准单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。 附录A

　　控制网的布设方法和要求

　　A.1平面控制网

　　A.1.1 采用导线测量方法建立平面控制网。

　　A.1.2 导线测量的原理

　　导线测量的原理是在地面上按一定要求选定一系列的点，每一个点都设置测量标志，将相邻点连接后构成地面上的导线。测量各导线边的长度和各导线点(控制点)的转折角，再将观测结果归算到平面坐标系上。

　　如图A.1 所示，以已知的K1A 边平面坐标方位角α为起始水平方位角，用归算后的折角依次推算各导线边的坐标方位角。根据起始控制点K1的已知平面直角坐标(Xk1，Yk1)和平面导线上各导线边的长度及坐标方位角，逐个推算出各控制点的平面直角坐标。

　　图A.1 导线测量基本原理图

　　A.1.3 导线控制测量的技术要求

　　A.1.3.1 导线控制测量的主要技术应符合表A.1的要求。

　　表A.1 导线控制测量的主要技术要求表

　　导线长度L(km) 测角中误差

　　(″) 测距中误差(mm) 测距相对中误差 方位角闭合差(″) 导线全长闭合差 2.4≤L<4.8 8 15 1/14000 16n ≤1/10000 L<2.4 12 15 1/7000 24n ≤1/5000

　　A.1.3.2 导线控制网布设与测量原则：

　　a)能够布设为闭合导线的应布设为闭合导线，不能布设为闭合导线的采用支线形式布设;

　　b)控制点位应选在稳固地段，视野应开阔且方便加密、扩展和寻找;

　　c)相邻控制点之间应通视良好，确保洞室(巷道)内任意位置两个以上控制点可通视;

　　d)相邻两点之间的视线倾角不宜过大;

　　e)应充分利用符合要求的原有控制点;

　　f)导线相邻边长不易一般不宜超过1：3的比例;

　　g)用全站仪测量距离前，应进行气象元素的测定。读数前应将温度计悬挂在离开地面和人体1.5m以外的地方，且读数精确至0.2℃;气压表应置平，指针不应滞阻，且读数精确至50Pa，并将数据输入全站仪。

　　A.1.4导线控制测量的步骤

　　a)如图A.1 所示，K1为起始控制点，设K1点平面坐标为(0，0)，在控制点K2处架设全站仪，在控制点K1、K3处架设棱镜，整平对中全站仪后，盘左照准控制点K1处棱镜并测距，读取水平角读数Y左和水平距离d21左。顺时针转动照准部瞄准控制点K3处棱镜并测距，读取水平读数β左和水平距离d23左。倒转望远镜，使成盘右位置，先瞄准控制点K3处棱镜并测距，读取水平读数为β右和水平距离d23右，再逆时针转动照准部瞄准控制点K1处棱镜并测距，读取水平读数Y右和水平距离d23右。

　　b)将全站仪搬站到下一个控制点，重复a)步骤，完成全部测量工作。

　　A.1.5导线控制测量的数据计算

　　A.1.5.1 2C 值的计算

　　为避免产生粗大误差，对水平读数必须进行校核，计算2C 值： 2C1 = Y左—(Y右± 180。) (A.1)

　　2C2 = β左—(β右± 180。) (A.2)

　　要求2C1—2C2≤15″，如果超过限值，应检查原因并重新测量。每台仪器的2C 值均应接近一个常数，如发现变化较大，则应找出原因，并重新对仪器进行检查与校正。

　　A.1.5.2 水平角的计算

　　上、下半测回角的计算如下式：

　　水平角(一测回角)αi的计算如下式：

　　(A.5)

　　A.1.5.3导线边长的计算

　　取两控制点间互测的四个平距值的平均值作为导线边长。

　　测距边的精度评定计算

　　任一边的实际测距中误差，应按下式计算：

　　式中：mDi——第i 边的实际测距中误差(mm);

　　Pi——第i 边距离测量的先验权。

　　网的平均测距中误差应按下式计算：

　　式中：mDi——平均测距中误差(mm)。

　　测距中误差应不大于表A.1 的规定值。

　　A.1.5.4 角度闭合差的计算

　　导线角度闭合差是导线测量时内业计算的一部分，其目的是为了减小误差对测量角度的影响，为导线方位角的计算降低误差。

　　对于闭合导线，n 边形闭合导线内角和的理论值为：

　　β理= (n —2 )× 180。 (A.6)

　　式中：n——导线边数或转折角数。

　　由于观测水平角不可避免地含有误差，致使实测的内角之和测不等于理论值理，两者之差，称为角度闭合差，用fβ表示，即：

　　fβ = Σβ测—β理(A.7)

　　式中：Σβ测——实测的内角之和。

　　β理——n 边形闭合导线内角和的理论值。

　　方位角闭合差应不大于表A.1 的规定值。

　　测角中误差应按下式计算：

　　式中：fβ——角度闭合差 (″);

　　n——计算fβ时的相应测站数;

　　N——闭合环导线总数。

　　测角中误差应不大于表A.1 的规定值。

　　A.1.5.5 水平角改正的计算

　　按平均分配原则计算转折角改正数，如果不能整除，余数加到对应边长差最大的角中：

　　V(A.8)

　　A.1.5.6 改正后的水平角的计算

　　改正后的水平角βi'等于所测水平角βi加上水平角改正yβ ,改正后的闭合导线内角和应等于理论值。

　　βi' = βi +Yβ (A.9)

　　A.1.5.7 各导线边的坐标方位角的计算

　　根据起始边的已知坐标方位角及改正后的水平角，推算其他各导线边的坐标方位角，最后推算出起始边坐标方位角，它应与原有的起始边已知坐标方位角相等，否则应重新检查计算，如图A.1中：

　　αk1k2 =α+ β1'(A.10)

　　式中：αk1k2——K1K2导线边的坐标方位角;

　　α——K1A的起始方位角;

　　β1'——∠AK1K2改正后的水平角。

　　αk2k3 = αk1k2 + β2'-360。(A.11)

　　式中：αk2k3——K2K3导线边的坐标方位角;

　　αk1k2——K1A的起始方位角;

　　β2'——∠K1K2K3改正后的水平角。

　　以此类推计算所有坐标方位角，最后推算出的起始边坐标方位角，它应与原有的起始边已知坐标方位角相等，否则应重新检查计算。

　　A.1.5.8 坐标增量的计算

　　根据已推算出的导线各边的坐标方位角和相应边的边长，计算各边的坐标增量。以图A.1中导线边K1K2为例，其坐标增量为：

　　Δxk1k2 = Dk1k2cosαk1k2 (A.12)

　　Δyk1k2 = Dk1k2sinαk1k2 (A.13)

　　A.1.5.9 坐标增量闭合差的计算

　　闭合导线，纵、横坐标增量代数和的理论值应为零，即：

　　(A.14)

　　实际计算所得的区ΣΔxth和ΣΔyth不等于零，从而产生纵坐标增量闭合差wy ，和横坐标增量闭合差wx，即

　　(A.15)

　　A.1.5.10 导线全长闭合差和导线全长相对闭合差的计算

　　计算导线全长闭合差WD：

　　WD(A.16)

　　计算导线全长相对闭合差WK：

　　WK(A.17)

　　式中：Di——各导线边长;

　　A.1.5.11 分配坐标增量闭合差

　　按与边长成正比的原则，将分配坐标增量闭合差分配到各边对应的纵、横坐标增量中去：

　　(A.18)

　　A.1.5.12 改正后的坐标计算

　　各边坐标增量计算值加上相应的改正数，即得各边的改正后的坐标增量。改正后纵、横坐标增量之代数和应分别为零。

　　A.2高程控制网

　　A.2.1 采用水准测量方法建立高程控制网。

　　A.2.2 高程控制测量的技术要求

　　A.2.2.1 高程控制测量的主要技术应符合表A.2的要求。

　　表A.2 高程测量的主要技术要求 L(km) 每千米高差全中误差(mm) L<5 10 A.2.2.2 洞内高程控制测量，应符合下列规定：

　　a)水准点宜按每200m间距设置1 个;

　　b)水准点可利用导线点，也可单独埋设。

　　A.2.3 高程控制测量的方法

　　选取适当位置安平水准仪。将标尺立于控制点上，保持垂直，用水准仪依次测量可测范围内的所有控制点标高。测量完成后换站依次测量其他所有的控制点。每次移动水准仪后应重复测量已知标高的临近控制点的标高，使其能修正到同一参照水平面。待所有定位控制点标高测量完成，设测量参照点的相对高程为0，其余各控制点依此计算高程。能够闭合的控制线的高程闭合差应小于(2 n)mm，n 为单程测站数。不能够闭合的控制线应采用回测到起始控制点进行数据校核，超差应查找原因，重新测量。高程闭合差在允许范围内，进行高程平差计算，将高程闭合差平均分配到控制点的高程上。 附录B

　　校准证书内页参考格式

　　校准结果 及说明

　　1校准结果：

　　总容量：m3 ;相对扩展不确定度：%(k=2)

　　2 校准现场的环境条件：

　　温 度_____℃ 湿 度 ______%

　　3 本次校准所使用的主要标准器：

　　设备名称 出厂编号 规格/型号 检定/校准证书编号 有效期

　　4说明：

　　本容量表以________为计量基准点，计量基准点以下为水封层死量，不作为计量使用。

　　附录C

　　容量表内页参考格式

　　泵坑容量表

　　洞号： 高度(m) 容量(m³) 高度(m) 容量(m³) 高度(m) 容量(m³) 证书编号：校准单位：有效期至：年 月日 厘米容量表

　　洞号： 高度(m) 容量(m³) 高度(m) 容量(m³) 高度(m) 容量(m³) 证书编号：校准单位：有效期至：年 月日 附录D

　　原始记录参考格式

　　地下水封石洞库校准记录

　　校准日期：年月日

　　委托单位 校准单位 委托单位地址 建造单位 证书编号 洞库编号 型号/规格 m3 校准依据 温度 ℃ 湿度 % 气压 hPa

　　主要计量标准器 名称 编号 不确定度/准确度等级/最大允许误差 溯源单位 证书编号 有效期至 是否符合要求 □是□否原因 □是□否原因 □是□否原因 □是□否原因 扩展不确定度：%(k=2) 备注： 校准员：核验员:记录员：

　　地下水封石洞库附件校准记录(单位：mm)

　　校准日期：年月日

　　证书编号 洞库编号 泵坑(圆柱) d1 d2 高度(H) 总体积( m3) 起点 止点 第一次 第二次 修正 修正后 其他附件 附件 长度 □宽度

　　□圆周 □高度

　　□直径 总体积( m3) 起点 止点 校准员：核验员:记录员：

　　共页第页

　　导线控制网测量外业记录表

　　受校单位：洞号：气温：气压： 校准日期： 年 月 日

　　测站 盘位 目标 水平盘读书 半测回角 一测回角 平均值 水平距离 平均值 高程(m) 平均值 左 右 左 右 左 右 左 右 校准员：核验员:记录员：

　　共页第页 附录E 容量校准结果不确定度评定示例

　　E.1概述

　　E.1.1测量目的

　　为了评定地下水封石洞油库容量校准过程的测量不确定度，确保洞库容量测量结果的准确性和可靠性。

　　E.1.2测量对象

　　以某地150万立水封洞库为例，该洞库包含三条主洞室，长度分别为860 米、890米、920米。在不确定度分析中，洞室容量为1554651.066立方米，洞室平均横截面积582.266平方米。

　　E.1.3测量方法和程序

　　根据校准规范，采用2米纵向间距和0.5米扫描断面间隔，分别对三条主洞室进行测量。对各个断面扫描点按照断面图进行拟合计算，并进行分析。

　　E.2数学模型

　　洞罐总容量计算公式如下：

　　Vvi+ V泵坑 + V附件 (E.1)

　　Si=Srec+Sarc (E.3)

　　Srec=Lw+Ll (E.4)

　　Sarc=π×R2 ×angarc/360 (E.5)

　　式中：vMcav为主洞室总容量，si ，si+1为各断面上下两个截面面积，Srec为断面矩形部分面积，Sarc为断面圆弧面积，Lw ，Ll为数据拟合后矩形长和宽，angarc为圆弧拟合后扇形圆弧角度。

　　E.3不确定度来源分析

　　E.3.1测量仪器引入的不确定度分量

　　E.3.2洞壁不规则引入的标准不确定度分量

　　E.3.3泵坑、集水池测量引入的不确定度分量E.3.4附件体积引入的不确定度分量

　　E.4不确定度分量的评定

　　E.4.1测量仪器引入的不确定度分量

　　通过测量模型可知，圆弧面积计算引入的不确定度分量主要来源于半径测量拟合。校准方法中通过对全站仪获取的数据进行拟合计算，获取拱顶半径。计算方法采用迭代法，分析计算方法引入的测量不确定度分量。根据国际标准中的分析方法，公式如下：

　　式中，测距的不确定度u(R)来源于测距标准偏差引入的不确定度分量和测距分辨率引入的不确定度分量，采用B类方法评定。测角不确定度u(φ)的值来源于测角标准偏差引入的不确定度分量和测角分辨率引入的不确定度分量，采用B类方法评定。

　　测距的不确定度u(R)

　　测距测量标准偏差引入的不确定度分量uA(x):根据图纸及现场环境，由全站仪的技术指标可知，得到其测距标准偏差2mm，计算距离测量的B类不确定度分量：

　　测距分辨率引入的不确定度分量uB(x)：由全站仪的技术指标可知，测量分辨率为0.1mm,引入的B类不确定度分量为：

　　由于测距不确定度：

　　测角不确定度u(φ)

　　测角标准偏差引入的不确定度分量uB1(x)：由全站仪的技术指标可知其测角标准偏差为1"，引入的B类不确定度分量为：

　　uB1=Crad (E.12)

　　由于测角分辨率引入的误差在测角标准偏差引入误差内，并且小于测角标准偏差引入的误差，可以不做计算考虑，从而得出：

　　u(φ)=uB1(x)=2.8×10−6rad (E.13)

　　圆弧面积测量不确定度分量u(sarc)

　　由上述可知，u(R)为1.155mm，u(φ)为2.8×10-6rad，半径取实际测量最大值29000mm，角度根据洞库高度、宽度以及仪器架设高度计算使u(Rang)取得最大值的角度。根据公式计算得到u(Rang)。

　　最后合成测量仪器引入的圆弧面积的不确定度为：

　　=0.047m2 (E.15)

　　测量仪器引入的矩形面积计算不确定度分量根据矩形面积公式：

　　srec=Lw ×Ll (E.16)

　　Lw=L×cos ( φ) (E.17)

　　Ll=L×sin ( φ)(E.18)

　　则面积srec=L2×sin ( φ)×cos ( φ)

　　最终得出测量仪器引入的矩形面积的不确定度为：

　　u(srec)=2×cos(φ)×sin(φ)×L×u(L)+L2 ( cos2 (φ)−sin2 ( φ))u(φ)=0.011m2

　　式中角度取45°测量仪器引入的体积计算不确定度

　　综上所述，由于断面面积中矩形面积和圆弧面积正相关，断面面积不确定度为：

　　= 0.0472+ 0.0112+2×0.047×0.011=0.058m2 (E.19)

　　则洞室体积单元vcell不确定度为：

　　测量仪器引入的主洞室总体积不确定度为

　　u1 (vMcav)=2670× uvcell=154.86m3 (E.21)

　　E.4.2洞壁不规则引入的标准不确定度分量

　　洞壁数据拟合计算是建立在罐体与图纸结构相符的假设上，实际上，罐壁存在粗糙不均匀情况，与图纸设计存在偏差。

　　根据测量数据，断面矩形Z方向底边高差范围在±10cm范围内，Y方向矩形罐壁横向偏差范围在±20cm范围内。

　　由此得出单点测量不确定度为：

　　u(ℎ)=10cm/ 3=0.058m (E.22)

　　u(l)=20cm/ 3=0.115m(E.23)

　　式中u(ℎ)，u(l)为矩形数据拟合Z方向和Y方向的不确定度分量。

　　根据计算模型，矩形底边长度由侧壁多个测量点平均值得出，对于本洞库，以纵

　　向0.5米间隔测点，则点数约为44点，则底边不确定度u(l)为

　　u(l)=u(l)/ 44=0.017m (E.24)

　　矩形高度由底板多个测量点平均值得出，对于本洞库，点数为20点，则罐壁横

　　向不确定度u(ℎ)为

　　u(ℎ)=u(ℎ)/ 20=0.013m (E.25)

　　根据矩形面积公式：

　　srec=Lw ×Ll (E.26)

　　得出罐壁不规则引入的矩形面积不确定度为：

　　u(srec)=l× u(ℎ)+ℎ× u(l)=20×0.017+22×0.013

　　=0.634m2 (E.27)

　　拱形面积计算引入的标准不确定度

　　根据计算模型，拱形底边与矩形底边长度相同，拱高和拱形半径由拱形数据拟合得出，以圆弧面积不确定度代替。

　　u(sarc)=0.047m2(E.28)

　　洞壁不规则引入的体积计算不确定度

　　综上所述，由于矩形面积和拱形面积正相关，则洞壁不规则引入的断面不确定度为

　　则洞室体积单元不确定度为：

　　u(vcell)=u(si)=0.681m2 (E.30)

　　主洞室总体积不确定度为：

　　u2 (vMcav)=2670× u(vcell)=1818.27m3 (E.31)

　　E.4.3泵坑、集水池测量引入的不确定度分量

　　本次校准的洞库泵坑和集水池总容量为879.891立方米，其不确定度分量由半径和高度测量引入。主洞总容量为1554651.066立方米，仅占主洞室总容量的0.06%，测量过程中引入的不确定度分量占比极小，忽略不计。

　　4.附件容量引入的不确定度分量

　　本次校准附件体积为1116.051立方米，仅占主洞室总容量的0.07%，测量过程中引入的不确定度分量占比极小，忽略不计。

　　E.5合成标准不确定度分量

　　表1 标准不确定度汇总表

　　标准不确定度分量 不确定度来源 标准不确定度值 Ci 测量仪器引入的标准不确定度分量 测量仪器引入的计算体元计算不确定度 154.86 1 洞壁不规则引入的标准不确定度分量 洞壁不规则引入的体元计算不确定度 1818.27 1

　　包含因子k= 2，扩展不确定度：

　　U=k×UC'=2×1824.853=3649.705m3 (E.33)

　　E.6合相对扩展不确定度的计算

　　相对扩展不确定度为：