混凝土壩安全監(jiān)測分析評價技術(shù)研究

1、摘要關(guān)鍵詞混凝土壩安全監(jiān)測分析評價技術(shù)研究劉恒(遼寧省水利水電科學(xué)研究院遼寧沈陽110003)通過對我國混凝土壩體安全狀況進(jìn)行調(diào)查分析，找出水庫運(yùn)行管理過程中存在的薄弱環(huán)節(jié)，開展混凝土壩安全監(jiān)測分析評價技術(shù)研究。確定研究目標(biāo)和數(shù)據(jù)流程，重點在分析評價技術(shù)方面進(jìn)行深入研究。詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、分析評價系統(tǒng)和分析成果WEB發(fā)布系統(tǒng)，對系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行』3納總結(jié)。研究表明：系統(tǒng)的建設(shè)將極大地促進(jìn)水庫管理水平的提高，保障水庫

2、大壩樞紐的安全運(yùn)行?；炷翂?；安全監(jiān)測；分析評價中圖分類號：TV642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A【1前我岡已建成符類水大約有8715l座，其lI大型水利楸l多以混凝土壩為主，未來還將新繾一大批世界水平的混凝土高壩，尤淪從數(shù)還是從規(guī)模上，我罔都足卅界第一筑壩大國。但是，帶來巨大經(jīng)濟(jì)效鎰的lllf，大壩安令問題也逐步l、娃截至Hlji『，我圈共發(fā)生潰壩事件3498起，平均f發(fā)，主7O起潰壩事件。而riF1前個的病險水庫已達(dá)30979鷹，犬壩蟹傘祭體狀況

3、非常嚴(yán)峻。混凝土壩具訂lJ：規(guī)模大、防洪興利任務(wù)重，壩體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安全影響因素眾多，工程質(zhì)不易保證、長期運(yùn)行易出現(xiàn)病險等特點，Ijl起r圈際壩工界的高度重視，如何保F大j=!j!K期安傘穩(wěn)定運(yùn)行，這就需要我們加強(qiáng)對混凝—壩安個ilf[測分析評價系統(tǒng)的建設(shè)。往事故發(fā)生之前采取對策，從而保證大壩運(yùn)行安傘。1研究目標(biāo)調(diào)研分析國內(nèi)外現(xiàn)狀和成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)l，立足混凝土壩實酗j鉗邢需求，以保萱t光準(zhǔn)套黌I嘲閣4垂繃踴確7傾躺糊蛹10埂體滲簿8i《1

4、3墓澎變，謦《《16埂極鰳圈1數(shù)據(jù)廁程l壘I2弓限縵|遮黧霪醒爨5揚(yáng)壓力翱8麟蛹11瑚酶鰳14昀鉑期嘲圖2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3位移煳晦6埂基潦9靜力水準(zhǔn)醣12聯(lián)體內(nèi)函15贛水并零18下漱枷遼寧省科技成果轉(zhuǎn)化專項計劃項目：水庫綜合信息化管理技術(shù)(20I112()04)證系統(tǒng)的實丌J性和先進(jìn)為原則，開展混凝土壩自動化峪測分析評價技術(shù)研究，重點在相對薄弱的安全測分析評價技術(shù)方面開展深入研究實踐，阡發(fā)綜合性的混凝土壩安令!測分析價系統(tǒng)，構(gòu)繾在線安全評

5、價及模技術(shù)體系，為混凝t壩的運(yùn)行符嬋提供具彳】‘繼承，和發(fā)展的大壩監(jiān)測自動化解決案。2總體設(shè)計本文研究_『集數(shù)據(jù)采集、通汛拄制、數(shù)據(jù)庫、標(biāo)準(zhǔn)化整編、分析評價、預(yù)報預(yù)警等多功能于一體的綜合性混凝土壩安傘測分析評價系統(tǒng)。實現(xiàn)r大壩變形、滲流、裂縫等lO余項指標(biāo)的監(jiān)測j竹，開發(fā)抗滑穩(wěn)定、滲流安傘、綜合評價顱報預(yù)警等30余項系統(tǒng)功能。系統(tǒng)由四部分成，^‘，尢1測采集子系統(tǒng)完成大壩各監(jiān)測指標(biāo)的數(shù)據(jù)采集，采用無線和柯線的通訊力‘式完成數(shù)據(jù)的傳輸與入

6、庫，然后巾鋱：f息系統(tǒng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理j綜合咖；成果數(shù)據(jù)的摹礎(chǔ)上，采用分析評價系統(tǒng)對壩體進(jìn)行專業(yè)分析’j綜合評價，實時掌捉大壩的當(dāng)前安傘狀態(tài)，以及未來安個變化趨勢；最終，可實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)及分析價成果通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)，提高系統(tǒng)的開放性。系統(tǒng)數(shù)據(jù)流f5I如I冬ll所示3數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)監(jiān)測采集系統(tǒng)足分析大壩安全狀態(tài)的前提依托，匝點圍繞測點科一佑沒、系統(tǒng)C一C淺析GPSRTK技術(shù)在土地開發(fā)整理中的應(yīng)用1引言金莉(撫順市水利勘測設(shè)計研究

7、院遼寧撫順113008)摘要據(jù)《全國土地利用總體規(guī)劃綱要(2006年～2020年)》，自2006年2020年土地整理復(fù)墾開發(fā)補(bǔ)充耕地不低于367萬hm。如此大規(guī)模的土地開發(fā)整理活動，對勘測設(shè)計提出了更高的要求，需要先進(jìn)的測繪手段和方法提供技術(shù)支持。GPSRTK技術(shù)以其技術(shù)上的優(yōu)點，可在保證預(yù)定測繪精度、作業(yè)效率和實時性的要求下，應(yīng)用于土地開發(fā)整理規(guī)劃編制、規(guī)劃設(shè)計、施工和竣工驗收階段。本文對其技術(shù)優(yōu)點及其在土地開發(fā)整理、土地整治工作領(lǐng)域

8、的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)，與大家共享。關(guān)鍵詞GPSRTK技術(shù)；土地開發(fā)整理；階段運(yùn)用中圖分類號：P2284文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A土地開發(fā)整理是指采用工程、生物等措施，對未利用土地、廢棄地等進(jìn)行開墾，對田、水、路、林、村進(jìn)行綜合整治，提高土地質(zhì)量，以增加有效耕地面積和利用效率。按管理程序主要分為七個階段：即土地開發(fā)整理規(guī)劃、項目入庫、規(guī)劃設(shè)計與預(yù)算、項目投資與預(yù)算建議編報、年度項目投資計劃、項目實施、項目竣工驗收、項目后評價階段。根據(jù)《全國土地利用總體規(guī)

9、劃綱要(2006～2020年)》，規(guī)劃期內(nèi)新增建設(shè)用地為585萬hTn2，其中占用耕地300萬hm，通過土地整理復(fù)墾開發(fā)，補(bǔ)充耕地不低于367萬hm。依照《全國土地整治規(guī)劃(2011～2015年)》提出的目標(biāo)：自2011年～2015年要建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田26667萬hm，土地整治補(bǔ)充耕地160萬hm，整治農(nóng)村建設(shè)用地3O萬hmz。如此大規(guī)模的土地開發(fā)整理、土地整治、高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)活動，對勘測設(shè)計提出了更高的要求，這就需要利用先進(jìn)的測

10、繪手段和方法提供技術(shù)支持和保障。RTK測量技術(shù)采用的是載波相位動態(tài)實時差分定位技術(shù)。這種測量方法是在傳統(tǒng)的GPS測量技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，能夠在野外測量時，實時的、高精度的提供測站點在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果。在RTK測量模式下，參考站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動站，流動站不僅采集GPS觀測數(shù)據(jù)，還通過數(shù)據(jù)鏈接收來自參考站的數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實時處理。流動站可1s內(nèi)給出厘米精度的定位結(jié)果，并適當(dāng)保

11、存。測量結(jié)束后，將測量手簿與計算機(jī)相連，通過特定的軟件來直接完成測量點展點、成圖等后續(xù)內(nèi)業(yè)工作。在土地開發(fā)整理規(guī)劃、項目規(guī)劃設(shè)計、項目實施、項目竣工驗收階段，都需要數(shù)字化測繪產(chǎn)品提供技術(shù)支持，以建立勘測、設(shè)計、施工、后期管理一體化的數(shù)據(jù)信息，但常規(guī)測量儀器受通視條件和作業(yè)場地的限制，工作強(qiáng)度大，且效率不高，GI)SRTK技術(shù)則不受影響，具有明顯優(yōu)勢。在GIS靜態(tài)或快速靜態(tài)方法建立控制測量的基礎(chǔ)上，運(yùn)用RTK(實時動態(tài)定位)技術(shù)，為土地開

12、發(fā)整理規(guī)劃階段測繪現(xiàn)勢性強(qiáng)的土地利用現(xiàn)狀圖，在規(guī)劃設(shè)計階段測繪地形圖、進(jìn)行縱橫斷面測量，在施工階段進(jìn)行施工放樣和施工管理，RTK技術(shù)在土地開發(fā)整理中有著非常廣闊的應(yīng)用前景。2GPSRTK技術(shù)優(yōu)點一般情況下，要進(jìn)行實地測量，通常會用到經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀，條件好的單位使用全站儀。但對于地形較為復(fù)雜的山區(qū)，經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀和全站儀等由于需要光學(xué)通視的必要條件，需要多次轉(zhuǎn)點才能測量出全部項目區(qū)，這樣不僅費時費力，而且容易因為多次移動儀器而引起較大的誤

13、差，此外在后續(xù)的內(nèi)業(yè)計算過程中，較難一次性成圖和計算面積，計算工作較為繁瑣。GIS分析與評價模型的智能化、監(jiān)測信息與分析成果的信息化。以WEB3DGIS為交互平臺，發(fā)布大壩監(jiān)測分析評價成果，并集成水文遙測、閘門控制和視頻監(jiān)控等子系統(tǒng)，為水庫防汛會商決策提供全面技術(shù)支持。分析成果WEB發(fā)布系統(tǒng)功能表如表3所示。7結(jié)語本研究成果已在遼寧省內(nèi)多座水庫和電站成功推廣應(yīng)用，如觀音閣水庫、參窩水庫、白石水庫等，經(jīng)過多年的運(yùn)行，社會經(jīng)濟(jì)效益顯著。我國

14、大壩眾多，且在該領(lǐng)域的研究尚處于初期，對提高水庫大壩安全管理水平的保障技術(shù)需求迫切，因此，本成果在我國北方地區(qū)乃至全國的大壩安全監(jiān)測與分析評價領(lǐng)域具有廣闊的推廣前景。陜西水利參考文獻(xiàn)[1]李春雷，李曉璐混凝土壩安全的多層次模糊綜合評價研究U]水力發(fā)電，2010，36(10)：93—95【2】梅紅，段偉等混凝土壩安全監(jiān)測系統(tǒng)評價指標(biāo)IJ]水電自動化與大壩監(jiān)測，2009，33(6)：5558[31劉毅，張德榮數(shù)值分析方法在混凝土壩安全評估中