混凝土壩安全監(jiān)測(cè)分析評(píng)價(jià)技術(shù)研究

1、摘要關(guān)鍵詞混凝土壩安全監(jiān)測(cè)分析評(píng)價(jià)技術(shù)研究劉恒(遼寧省水利水電科學(xué)研究院遼寧沈陽(yáng)110003)通過(guò)對(duì)我國(guó)混凝土壩體安全狀況進(jìn)行調(diào)查分析，找出水庫(kù)運(yùn)行管理過(guò)程中存在的薄弱環(huán)節(jié)，開(kāi)展混凝土壩安全監(jiān)測(cè)分析評(píng)價(jià)技術(shù)研究。確定研究目標(biāo)和數(shù)據(jù)流程，重點(diǎn)在分析評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)系統(tǒng)和分析成果WEB發(fā)布系統(tǒng)，對(duì)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(kù)管理水平的提高，保障水庫(kù)

2、大壩樞紐的安全運(yùn)行?；炷翂?；安全監(jiān)測(cè)；分析評(píng)價(jià)中圖分類(lèi)號(hào)：TV642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A【1前我岡已建成符類(lèi)水大約有8715l座，其lI大型水利楸l多以混凝土壩為主，未來(lái)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(guó)。但是，帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效鎰的lllf，大壩安令問(wèn)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(gè)的病險(xiǎn)水庫(kù)已達(dá)30979鷹，犬壩蟹傘祭體狀況

3、非常嚴(yán)峻?；炷翂尉哂唋J：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(zhǎng)期運(yùn)行易出現(xiàn)病險(xiǎn)等特點(diǎn)，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(duì)混凝—壩安個(gè)ilf[測(cè)分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)的建設(shè)。往事故發(fā)生之前采取對(duì)策，從而保證大壩運(yùn)行安傘。1研究目標(biāo)調(diào)研分析國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)l，立足混凝土壩實(shí)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(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目：水庫(kù)綜合信息化管理技術(shù)(20I112()04)證系統(tǒng)的實(shí)丌J性和先進(jìn)為原則，開(kāi)展混凝土壩自動(dòng)化峪測(cè)分析評(píng)價(jià)技術(shù)研究，重點(diǎn)在相對(duì)薄弱的安全測(cè)分析評(píng)價(jià)技術(shù)方面開(kāi)展深入研究實(shí)踐，阡發(fā)綜合性的混凝土壩安令!測(cè)分析價(jià)系統(tǒng)，構(gòu)繾在線(xiàn)安全評(píng)

5、價(jià)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(cè)自動(dòng)化解決案。2總體設(shè)計(jì)本文研究_『集數(shù)據(jù)采集、通汛拄制、數(shù)據(jù)庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)化整編、分析評(píng)價(jià)、預(yù)報(bào)預(yù)警等多功能于一體的綜合性混凝土壩安傘測(cè)分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)r大壩變形、滲流、裂縫等lO余項(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)j竹，開(kāi)發(fā)抗滑穩(wěn)定、滲流安傘、綜合評(píng)價(jià)顱報(bào)預(yù)警等30余項(xiàng)系統(tǒng)功能。系統(tǒng)由四部分成，^‘，尢1測(cè)采集子系統(tǒng)完成大壩各監(jiān)測(cè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)采集，采用無(wú)線(xiàn)和柯線(xiàn)的通訊力‘式完成數(shù)據(jù)的傳輸與入

6、庫(kù)，然后巾鋱：f息系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)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(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)壩體進(jìn)行專(zhuān)業(yè)分析’j綜合評(píng)價(jià)，實(shí)時(shí)掌捉大壩的當(dāng)前安傘狀態(tài)，以及未來(lái)安個(gè)變化趨勢(shì)；最終，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及分析價(jià)成果通過(guò)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(kāi)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(cè)采集系統(tǒng)足分析大壩安全狀態(tài)的前提依托，匝點(diǎn)圍繞測(cè)點(diǎn)科一佑沒(méi)、系統(tǒng)C一C淺析GPSRTK技術(shù)在土地開(kāi)發(fā)整理中的應(yīng)用1引言金莉(撫順市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究

7、院遼寧撫順113008)摘要據(jù)《全國(guó)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(kāi)發(fā)補(bǔ)充耕地不低于367萬(wàn)hm。如此大規(guī)模的土地開(kāi)發(fā)整理活動(dòng)，對(duì)勘測(cè)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，需要先進(jìn)的測(cè)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(diǎn)，可在保證預(yù)定測(cè)繪精度、作業(yè)效率和實(shí)時(shí)性的要求下，應(yīng)用于土地開(kāi)發(fā)整理規(guī)劃編制、規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工和竣工驗(yàn)收階段。本文對(duì)其技術(shù)優(yōu)點(diǎn)及其在土地開(kāi)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(kāi)發(fā)整理；階段運(yùn)用中圖分類(lèi)號(hào)：P2284文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A土地開(kāi)發(fā)整理是指采用工程、生物等措施，對(duì)未利用土地、廢棄地等進(jìn)行開(kāi)墾，對(duì)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(gè)階段：即土地開(kāi)發(fā)整理規(guī)劃、項(xiàng)目入庫(kù)、規(guī)劃設(shè)計(jì)與預(yù)算、項(xiàng)目投資與預(yù)算建議編報(bào)、年度項(xiàng)目投資計(jì)劃、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目竣工驗(yàn)收、項(xiàng)目后評(píng)價(jià)階段。根據(jù)《全國(guó)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(wàn)hTn2，其中占用耕地300萬(wàn)hm，通過(guò)土地整理復(fù)墾開(kāi)發(fā)，補(bǔ)充耕地不低于367萬(wàn)hm。依照《全國(guó)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(wàn)hm，土地整治補(bǔ)充耕地160萬(wàn)hm，整治農(nóng)村建設(shè)用地3O萬(wàn)hmz。如此大規(guī)模的土地開(kāi)發(fā)整理、土地整治、高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)活動(dòng)，對(duì)勘測(cè)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，這就需要利用先進(jìn)的測(cè)

10、繪手段和方法提供技術(shù)支持和保障。RTK測(cè)量技術(shù)采用的是載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分定位技術(shù)。這種測(cè)量方法是在傳統(tǒng)的GPS測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，能夠在野外測(cè)量時(shí)，實(shí)時(shí)的、高精度的提供測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果。在RTK測(cè)量模式下，參考站通過(guò)數(shù)據(jù)鏈將其觀(guān)測(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站，流動(dòng)站不僅采集GPS觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，還通過(guò)數(shù)據(jù)鏈接收來(lái)自參考站的數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀(guān)測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。流動(dòng)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(cè)量結(jié)束后，將測(cè)量手簿與計(jì)算機(jī)相連，通過(guò)特定的軟件來(lái)直接完成測(cè)量點(diǎn)展點(diǎn)、成圖等后續(xù)內(nèi)業(yè)工作。在土地開(kāi)發(fā)整理規(guī)劃、項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目竣工驗(yàn)收階段，都需要數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品提供技術(shù)支持，以建立勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、后期管理一體化的數(shù)據(jù)信息，但常規(guī)測(cè)量?jī)x器受通視條件和作業(yè)場(chǎng)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(shì)。在GIS靜態(tài)或快速靜態(tài)方法建立控制測(cè)量的基礎(chǔ)上，運(yùn)用RTK(實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位)技術(shù)，為土地開(kāi)

12、發(fā)整理規(guī)劃階段測(cè)繪現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)的土地利用現(xiàn)狀圖，在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段測(cè)繪地形圖、進(jìn)行縱橫斷面測(cè)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(kāi)發(fā)整理中有著非常廣闊的應(yīng)用前景。2GPSRTK技術(shù)優(yōu)點(diǎn)一般情況下，要進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，通常會(huì)用到經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀，條件好的單位使用全站儀。但對(duì)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(diǎn)才能測(cè)量出全部項(xiàng)目區(qū)，這樣不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且容易因?yàn)槎啻我苿?dòng)儀器而引起較大的誤

13、差，此外在后續(xù)的內(nèi)業(yè)計(jì)算過(guò)程中，較難一次性成圖和計(jì)算面積，計(jì)算工作較為繁瑣。GIS分析與評(píng)價(jià)模型的智能化、監(jiān)測(cè)信息與分析成果的信息化。以WEB3DGIS為交互平臺(tái)，發(fā)布大壩監(jiān)測(cè)分析評(píng)價(jià)成果，并集成水文遙測(cè)、閘門(mén)控制和視頻監(jiān)控等子系統(tǒng)，為水庫(kù)防汛會(huì)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(yǔ)本研究成果已在遼寧省內(nèi)多座水庫(kù)和電站成功推廣應(yīng)用，如觀(guān)音閣水庫(kù)、參窩水庫(kù)、白石水庫(kù)等，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。我國(guó)

14、大壩眾多，且在該領(lǐng)域的研究尚處于初期，對(duì)提高水庫(kù)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(guó)北方地區(qū)乃至全國(guó)的大壩安全監(jiān)測(cè)與分析評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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(cè)系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)IJ]水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè)，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(píng)估中