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如何进行大坝位移安全监测?

  • 分类:常见问题
  • 作者:司南导航
  • 来源:司南导航
  • 发布时间:2019-10-28 16:02
  • 访问量:

【概要描述】众所周知,大坝是调控水资源时空分布、优化水资源配置的重要工程措施,也是江河防洪工程体系的重要组成部分。随着世界各国水利、水电事业的发展,水库大坝的安全问题也越来越突出。据水利部统计,据统计,我国大中型水库大坝安全达标率为64.1%,病险率约占 36%,其中大中型水库的病险率接近30%,小型水库的病险率则更高。因此,大坝安全监测受到了高度的关注和重视。

如何进行大坝位移安全监测?

【概要描述】众所周知,大坝是调控水资源时空分布、优化水资源配置的重要工程措施,也是江河防洪工程体系的重要组成部分。随着世界各国水利、水电事业的发展,水库大坝的安全问题也越来越突出。据水利部统计,据统计,我国大中型水库大坝安全达标率为64.1%,病险率约占 36%,其中大中型水库的病险率接近30%,小型水库的病险率则更高。因此,大坝安全监测受到了高度的关注和重视。

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  • 作者:司南导航
  • 来源:司南导航
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  司南导航www.sinognss.com:众所周知,大坝是调控水资源时空分布、优化水资源配置的重要工程措施,也是江河防洪工程体系的重要组成部分。随着世界各国水利、水电事业的发展,水库大坝的安全问题也越来越突出。据水利部统计,据统计,我国大中型水库大坝安全达标率为64.1%,病险率约占 36%,其中大中型水库的病险率接近30%,小型水库的病险率则更高。因此,大坝安全监测受到了高度的关注和重视。

  近些年来,国家加快病险水库除险加固的步伐,迄今已对7. 2万余座病险水库实施除险加固,显著改善了水库大坝安全状况。但随着运行年限增长,加上水毁、震损等不利因素影响,仍有部分水库陆续进入病险行列,一旦出险乃至溃坝失事,将严重威胁下游安全。

  一、影响大坝安全的因素

  1.我国水库众多,工程建设先天不足。我国现有水库9.8万多座。其中,大型水库近800座,中型水库4100多座,小型水库近9.4万座。按坝型分,土石坝9万多座,占92%。这些水库的大坝87%以上修建于上世纪50—70年代,限于当时的经济条件和技术水平,总体建设标准偏低,“先天”工程质量较差。

  2.工程老化影响。我国水库坝龄平均近50年,经过数十年运行,大部分水库已超过或接近设计使用年限,结构老化、性能劣化和淤积等问题渐趋严重,存在防洪标准不足,建筑物异常变形、渗漏,甚至损毁等安全隐患。

  3.超标准洪水、强烈地震等自然灾害影响。水库一旦遭遇突发暴雨洪水,超出工程自身防御标准,就可能导致工程严重水毁甚至溃坝。据统计,今年的洪涝灾害,共导致131座大中型水库、1991座小型水库出现不同程度水毁,其中许多被鉴定为病险水库。

  二 、大坝安全监测系统功能

  1、系统采用扼流圈天线可达到较高的监测精度(水平精度优于2mm,垂直精度优于3mm,长时间解算高程可达1~3mm)。

  2、 系统可以实现监测数据的自动化采集、解算、存储。

  3、系统可以提供变形监测数据的智能化分析,如过程线分析、报警/预警等。

  4、系统支持网络化管理,支持系统远程管理、报表自动生成等功能。

  5、系统提供开放的接口开发协议,便于和其他监测方式进行数据整合(如内部位移、应力、温度、水位等)。

  三.大坝安全监测系统组成

  1、数据采集子系统:由GNSS接收机及天线组成,GPS+北斗双星系统可以有效提供监测精度及可靠性。

  2、数据传输通讯子系统:根据现场情况,可以选择光纤、无线WiFi及GPRS等通讯方式进行数据传输。

  3、数据处理、分析子系统:采用专用CDMonitor解算软件进行自动化数据处理、分析。

  4、辅助支持子系统:系统具备完善的防雷系统(包括电力线路防雷和直接雷防护)和稳定的供电系统(太阳能供电和市电配合使用)。

  司南水利水电大坝安全监测系统构成表

  司南水利水电大坝安全监测系统模拟场景

  四、大坝安全监测系统特点

  1、专用的GNSS解算CDMonitor软件内置卡尔曼滤波等算法,可以有效提高监测精度。

  2、GNSS监测系统在各种气候条件下均可正常运行,提供可靠的24小时监测数据。

  3、采用我国北斗二代卫星定位系统,进一步保障和提高了整个系统监测的安全性和稳定性,而且更适合山谷中的大坝监测。

  五、司南大坝安全监测系统应用案例

  司南大坝安全监测系统可用于大型水利水电大坝(如混凝土重力坝、堆石坝等)的形变安全监测,可以为大坝安全运行提供高精度的监测资料。

  1、溪洛渡水电站库区滑坡体GNSS自动化监测系统

  项目背景

  溪洛渡水电站是金沙江干流下游(攀枝花至宜宾市)河段水电梯级开发中的第三个梯级水电站。水电站坝址位于四川省和云南省永善县接壤的溪洛渡峡谷内,距雷波县和永善县分别为20km和7km。

 

  溪洛渡水电站工程蓄水划分为“下闸~560m高程”和“560m高程~600m高程”两个阶段,其中,第一阶段540m、580m高程保持短期水位不变以便于观测分析。溪洛渡水电站于2013年5月下闸蓄水,至8月上旬水位上升至550m左右。由于水位不断抬高,一些不稳定的岩体在水的浸泡下,连同表明覆盖层开始下滑,随着雨季的来临,各位移体存在加速下滑的危险,下滑大的地方已经形成裂缝,而且每天都在变化,用肉眼都可分辨,随时都可能出现滑坡的危险。

  监测布设

  为了能够及时掌握各滑坡体的位移量及位移变化速度,成勘院组织相关专家对整个库区的不稳定岩体进行现场勘察,经过分析确定首期选取5个位移较大的滑坡体进行全天候的自动化监测。

  2、长河坝水电站安全监测

  项目背景

  长河坝水电站是大渡河水电基地“川电东送”的骨干电源,总装机容量260万千瓦,总库容10.75亿立方米。其建立在我国地质灾害高易发区,发现地质灾害隐患点就有2212处,同时由于其结构等因素的复杂性,必须要对水电站大坝运行状态进行连续的实时监测,以对其提供安全评估,保证大坝的安全运行。

  监测布设

  安全监测系统布设在长河坝水电站的泄洪、防空洞进口,共 38 个监测点,采用 GPS+北斗的监测方式,可实现7×24小时连续监测。利用风光互补的方式进行供电,通过无线网络实时传送到监测办公室服务器,通过解算软件以及分析软件,监测人员可实时了解分析边坡的稳定性,以便做出对应方案,为水电站安全生产保驾护航。

  司南导航大坝安全监测系统:http://www.sinognss.com/product/220.html

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